Aufbau der Elektronik Sendeanlage QO-100

Das Herzstück der Sende- und Empfangsanlage ist das Adalm Pluto SDR-Modul des Herstellers Analog Devices. Der Adalm Pluto verarbeitet die zu sendenden und die empfangenen Signale und stellt die Schnittstelle zwischen der Anlage und dem Laptop dar. Der Sendepfad der Funkstation wird über ein universelles 90-W-Laptopnetzteil mit einer Ausgangsspannung von 19,5 VDC gespeist. Eine Spannungswandler-Platine setzt die Spannung auf 28 VDC hoch, um somit den 20-W-Leistungsverstärker von SG Lab in der dritten Version zu betreiben. Das modulierte 2,4-GHz-Signal aus Trägerschwingung und Nutzsignal wird am TX-Ausgang des Plutos über ein RG58 Koaxialkabel in eine Helixantenne eingespeist, die das Signal in Richtung des Satelliten aussendet. Da das Ausgangssignal des Plutos zu gering ist, um den Verstärker voll auszusteuern, ist dem 20-W-Leistungsverstärker der Vorverstärker CN0417 von Analog Devices vorgeschaltet. Dieser verstärkt das Ausgangssignal auf ca. 63 mW, sodass es vom Endverstärker verarbeitet werden kann.

Elektronikbox-Komponenten
Elektronikbox mit ihren Komponenten

Der Vorverstärker wird über eine USB-Buchse einer 5-V-Spannungswandler-Platine betrieben. Diese Platine versorgt ebenfalls den Adalm Pluto über einen weiteren USB-Port mit Spannung. Die 5-V-Platine wird wiederum von einem 12-V-Steckernetzteil gespeist, das einen maximalen Strom von 3 A liefern kann. Dieses Netzteil versorgt ebenfalls den Kühlerlüfter des Leistungsverstärkers und den Bullseye LNB der Firma Othernet, der für den Empfang zuständig ist (siehe Abschnitt LNB). Zwischen dem Netzteil und dem LNB befindet sich eine Stromeinspeiseweiche, die eine Trennung der 12-V-Versorgungsspannung und des Signals vornimmt. Der LNB wird über ein handelsübliches Koaxialkabel (Antennenkabel) gespeist und mit dem RX-Eingang des Adalm Plutos verbunden.

Ausschnitt-Elektronikbox-Verteilerplatine
Ausschnitt der Elektronikbox von Verteilerplatine

Der Adalm Pluto ist mittels eines USB-Ethernet-Adapters und einem Ethernet-Kabel mit dem Labornetzwerk verbunden. Mit einem Laptop im selben Netzwerk und der Software SDR-Console wird der Pluto angesteuert. Zum Senden wird die Push-To-Talk-Taste des Mikrofons gedrückt, es kann in das Mikrofon gesprochen werden. Infolgedessen wird das eingesprochene Signal verarbeitet, gemischt und über die Sendeantenne an den QO-100 übertragen. Der LNB, der sich auf derselben Achse wie die Sendeantenne im Brennpunkt des Parabolspiegels befindet, empfängt die vom QO-100 kommenden Signale, verabeitet sie und setzt sie auf eine Frequenz von 739 MHz um. Die Signale werden an den Pluto übertragen, der diese ebenfalls verarbeitet und sie  wiederum über das Netzwerk an den Laptop sendet. Dort könne die Signale visualisiert und angehört werden. Eine detaillierte Erklärung der jeweiligen Komponenten ist im folgenden detailierter erläutert. Eine Erklärung, was beim Sende- und Empfangsvorgang passiert, ist hier zu finden.

Wie auf dem Foto der Elektronikbox zu erkennen ist, werden die Versorgungsspannungen der Netzteile zuerst auf Platinen mit Klemmleisten gegeben, bevor sie zu den jeweiligen Komponenten gelangen. Dies dient der Übersichtlichkeit und macht einen Austausch einzelner Komponenten z. B. bei einem Defekt einfach. Das Blockschaltbild zeigt den Aufbau und die Verschaltung der Komponenten übersichtlich. Die Komponenten befinden sich in einer Blechdose, um so vor ungewollter Einstrahlung abzuschirmen.

Blockschaltbild-Elektronikaufbau
Blockschaltbild Elektronikaufbau

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