österreichische Amateurfunkstation

"SAT-BOX"  SAT MODE FÜR YAESU    FT-817, FT-857, FT-897

Wer gerne am QO-100 qrv werden will, ohne einen PC zu verwenden, muss nicht zwangsläufig einen Sat-Mode fähigen Transceiver haben.

Mit meiner sehr einfachen und kostengünstigen Steuerung ist ein analoger Satellitenbetrieb auf dem QO-100 möglich.

Sendeseitig wird ein "Up-Converter" benötigt der vom 2m Band auf den QO-100 Uplink in das 13cm Band umsetzt.

Ich verwende z.B. den BU500 von HiDes-Electronic, es sind natürlich auch andere möglich die eine Oszillatorfrequenz von 2256 MHz verwenden.

Empfangsseitig gibt es schon einige LNB´s, die den QO-100 Downlink vom 3cm Band direkt in das 70cm Band umsetzen.

Um am QO-100 in SSB zu Senden und zu Empfangen eignen sich auch Transceiver wie z.B. Yaesu  FT-817, FT-857, FT-897. Diese könen im Splitbetrieb mit dem ersten VFO im 70cm Band empfangen und mit dem zweiten  VFO im 2m Band senden. Es fehlt aber eine Synchronisation der beiden VFO´s und die am Transceiver angezeigte Frequenz müsste ständig umgerechnet werden.

Die Transceiver (außer FT-817) haben zwar nur eine Antennenbuchse, aber ein Diplexer kann das  2m Sendesignal vom 70cm Empfangssignal sehr gut trennen. 

Nun kommt meine "SAT BOX" ins Spiel, die über die CAT-Schnittstelle den Transceiver steuert und die Sende- und Empfangsfrequenz von CAT ausliest, umrechnet und auf einem Display anzeigt.

Hier ist ein Beispiel wie die "echte" Sat Sende- und Empfangsfrequenz auf einem LCD Display angezeigt wird.


Funktionsweise:

Die Steuerung wird nur an der CAT-Schnittstelle (RX, TX, GND) des Transceivers angesteckt.

Nach dem Einschalten der Stromversorgung von 12V DC wird der Transceiver automatisch in den "Sat-Mode" gestellt.

D.h. der erste VFO wird ins 70cm Band gestellt, der zweite VFO wird ins 2m Band gestellt, beide werden in die Betriebsart SSB gestellt und der Split-Mode wird aktiviert. Die Frequenz wird auf die mittlere Bake des QO-100 gestellt.

Wenn nun am VFO des Transceivers gedreht wird, dann folgt der zweite VFO im 2m Band automatisch dem VFO im 70cm Band.

Dies geschieht aber mit einer kleinen Verzögerungszeit von 5 Sekunden, sonst würde beim Drehen über das Band durch das sofortige Schreiben in den 2. VFO der immer wieder kurz der Empfang Stummgeschaltet werden und dadurch stark abgehackt sein. (Die Verzögerungszeit ist bei Bedarf im Programmcode änderbar) Eine Verzögerung von 5 Sekunden hat sich im Probebetrieb bestens bewährt.


Zusätzlich habe ich die Steuerung für den SAT-Betrieb noch einige nützliche Einstellungen eingebaut, die über eine einfache Menüsteuerung zugänglich sind:


Durch einen Druck auf die Menü Taste kommt man in den Einstellbereich eines TX-Offsets.

Dieser TX-Offset kann durch Druck auf die up oder down Taste mit einer Schrittweite von 10 Hz eingestellt werden.

Damit lässt dich die angezeigte Sendefrequenz kalibrieren.


Durch einen weiteren Druck auf die Menü Taste kommt man in den Einstellbereich eines RX-Offsets.

Dieser RX-Offset kann durch Druck auf die up oder down Taste mit einer Schrittweite von 100 Hz eingestellt werden.

Damit lässt dich die angezeigte Empfangsfrequenz kalibrieren.


Durch einen weiteren Druck auf die Menü Taste kommt man in den Einstellbereich eines Split-Offsets.

Dieser Split-Offset kann durch Druck auf die up oder down Taste mit einer Schrittweite  von 1000 Hz eingestellt werden.

Damit lassen sich auch Station arbeiten die im Split Betrieb senden. 

Beispiel: Die empfangene Station gibt "5 up" an, dann kann mit der Einstellung Split Offset 5000 Hz eingegeben werden. Das TX Signal sendet dann um 5 KHz höher.

Oder die empfangene Station gibt "10 down" an, dann kann mit der Einstellung Split Offset -10000 Hz eingegeben werden. Das TX Signal sendet dann um 10 KHz niedriger.

Nach einem Neustart der "SAT BOX" wird der Split Offset wieder auf 0 gesetzt.


Durch einen weiteren Druck auf die Menü Taste kommt man in den Speicherbereich der RX und TX Offsets.

Die vorher eingestellten RX und TX Offsets können durch Druck auf die up Taste im EEPROM gespeichert werden (diese bleiben auch nach dem Trennen der Stromversorgung erhalten) oder durch Druck auf die down Taste kommt man ohne zu speichern wieder zur Frequenzanzeige.

Anmerkung: Der Splitoffset wird nicht im EEPROM gespeichert !

Die gespeicherten RX und TX Offsets werden nach einem Neustart der "SAT BOX" aus dem EEPROM gelesen und in der Frequenzanzeige verrechnet. Nun ist die Frequenzanzeige kalibriert.


Beim Testbetrieb habe ich festgestellt, dass die genannen Geräte von Yaesu die RIT-Funktion auch frequenzmäßig im Display anzeigen und diese auch über die CAT-Schnittstelle ausgeben. Dies führt dazu, dass mit meiner Steuerung auch die Sendefrequenz nachgezogen wird und so die RIT-Funktion des Transceivers unbrauchbar ist.

Leider driftet mein LNB etwas mit der Frequenz und auch manche Gegenstationen sind nicht immer perfekt auf der Frequenz. Daher habe ich noch eine eigene RIT-Funktion ins Programm eingebaut, die direkt mit den up und down Tasten einstellbar ist.

Beim Betätigen einer up oder down Taste erscheint kurz (für 0,5 s) eine Anzeige am Display die den RIT-Offset anzeigt. Bei mehrmaligen betätigen der Tasten kann der RIT-Offset beliebig in 100 Hz Schritten nach oben oder unten eingestellt werden. Dabei ändert sich nur die Empfangsfrequenz. 



Unter dem Display arbeitet ein Arduino Nano, dieser übernimmt die CAT-Steuerung und die Frequenzanzeige.


Hier sind die Tasten der Menüsteuerung zu sehen.



Achtung:

Die CAT Schnittstelle der Geräte FT-817, FT-857, FT-897 arbeiten mit 5V TTL Pegel !  Ich hab zwar vor den Ports des Arduinos Z-Dioden als Schutz eingebaut aber hier sollte trotzdem kein RS232 Pegel angelegt werden.

Für Geräte mit RS 232 Schnittstelle habe ich  auf dem Board noch einen TTL - RS232 Pegelwandler vorgesehen, dieser wird aber hier nicht verwendet und sollte auch noch nicht bestückt werden.


Schaltpläne, Stücklisten, Bestückungspläne und auch der Arduino Sketch mit der RIT-Funktion und Split Funktion (Sat-Box V1.3) sind im Downloadbereich verfügbar.


Nachtrag 24.01.2021:

Nun ist auch eine neue Version der SAT-BOX verfügbar, für TX auf 70cm und RX auf 2m.

Damit kann ein Upconverter mit einer Oszillatorfrequenz von 1968 MHz verwendet werden.

Die Oszillatorfrequenz des Downconverters ist für 10,345 GHz ausgelegt.

Damit kann auch ein LNB mit Lo 9,75 GHz und nachgeschalteten Downconverter mit Lo 595MHz verwendet werden.

Der Arduino Sketch mit TX auf 70cm und RX auf 2m (Sat-Box V2.0) ist im Downloadbereich verfügbar.


Viel Erfolg beim Nachbauen.


Für jene YL´s oder OM´s die sich weniger mit der Elektronik oder der Mikrocontrollerprogrammierung befassen wollen:

Es sind auf Anfrage auch fertig bestückte Module verfügbar.