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— 73 Tom DF5JL
Wie heute im AMSAT News Service #256 mitgeteilt wird, gibt es eine Startmöglichkeit für einen PSK31-Transponder im Mai 2014. Gesucht wird nun nach einer Einrichtung oder Institution, die diesen Transponder baut.
Das Konzept sieht einen 3 kHz breiten 10-m-SSB-Empfänger vor, die empfangenen Signale sollen auf 70-cm in FM wieder abgestrahlt und Dopplereffekte auf der Uploadstrecke korrigiert werden. Der Vorteil wäre einfachste Beobachtungsmöglichkeiten etwa für die Amateurfunkausbildung oder den Schuleinsatz.
Nähere Informationen bitte dem Link in der beigefügten Originalmeldung des ANS entnehmen (engl.).
Zitat aus ANS-256:
PSK-31 Transponder Needed for Launch Opportunity
On the AMSAT Bulletin Board (AMSAT-BB) Bob Bruninga WB4APR writes:
If someone will build a linear PSK-31 transponder, I have a launch opportunity in 9 months.
All it needs to be is a PSK-31 Linear receiver on 28.120 MHz (3 kHz bandwidth) with AGC coupled to a downlink UHF FM transmitter of about 1 Watt. Should fit on a 3.5? square card. This is the same as Brno University of Technology has built for prior missions of PCSAT2 on the ISS back in 2006 and the two on the shelf awaiting flights.
Flight delivery by May 2014 (9 months from now).
Brno University, may not have the people to make a third one for this new flight opportunity.
Just a thought for someone looking for a project.
PSK-31 Transponder Concept http://www.usna.edu/Users/aero/bruninga/psk31uplink.html
[ANS thanks AMSAT-BB, AMSAT-UK, and Bob Bruninga, WB4APR for the above information]
UPDATE: Nach Informationen von Thomas HB9SKA handelt es sich wahrscheinlich um das ParkinsonSAT (Psat /P-Sat-A & P-Sat-B)-Projekt. Siehe http://www.aprs.org/psat.html.
Nach den guten Erfahrungen mit einer rund 25 Meter langen T2FD-Antenne in nur rund fünf Meter Höhe sowohl empfangsseitig beim Rundfunk-DXen als auch empfangs- und sendeseitig im Amateurfunk (vor allem CW und Digimodes) werde ich bald eine nur 10 Meter lange T2FD testen. Diese soll insbesondere auf den WARC-Bändern sowie auf 50 MHz Verwendung finden.
Auch soll eine „halbe T2FD“ aufgebaut und ausprobiert werden. Hinweise darauf hatte ich bei einem polnischen Funkamateur gefunden (siehe auch http://df5jl.tumblr.com/post/61576913833/in-einem-dokument-eines-polnischen-funkamateurs).
Multiband ist nicht Allband. Will heißen, die Antenne, die nachfolgend beschrieben wird, geht von 40 Meter bis 6 Meter. 60 auch. Aber so lálá. 80 Meter – no! 160 Meter? Scherz!
Die Geschichte dazu ist wie folgt: Ich hatte eine FD3 in der Bastelkiste, also 1:6-Balun sowie zwei Drähte (3 mm!) mit den Maßen 6,6 bzw. 13,6 Meter. Plus Isolatoren – „Hundeknochen“.
Für den Dachboden waren die Drähte zu lang. Was also machen? Der Gedanke war: Was braucht’s eine resonante Antenne, wenn eine Lambda-5/8 auch geht? Mittelohmig sollte die Antenne aber schon sein (50 Ohm Koaxspeisung über 1:6-Balun = 300 Ohm). Versuch macht klug. Also: Schnipp! Und da war sie: 2 x 6,6 m lang, in der Mitte der 1:6-Balun. Sender an, ATU (LDG Z11) dran, abgestimmt. Fertig! Ergebnis: 40 bis 6 Meter geht wunderbar. China, USA, Südamerika, Australien und, und, und – 15 Meter machte aber Zicken am TS-480 mit eingebautem ATU. Mit zweimal 6,5 Meter ging’s hier deutlich besser.
80 Meter aber wollte mein TS-480 erst gar nicht anpassen, mit dem LDG Z11-ATU ging es schon, doch ist die Antenne hier eindeutig zu kurz. Okay, keine Allband, aber immerhin (mit ATU!) eine Multiband. Hauptsache WARC. Und da spielt die Antenne wunderbar, schön ruhig.
Jetzt werden die Taschen gepackt. PA/DF5JL/P, ein paar Tage Durchatmen am Meer. Vielleicht hören wir uns in PSK oder Olivia. Meine Multiband-Antenne ist auf jeden Fall dabei.
Die einen halten sie schlichtweg für einen Dummyload, die anderen schwärmen von ruhigen Empfängen und ihrer Breitbandigkeit. Die Rede ist von der T2FD, einer Breitbandantenne, die die US-Navy nach einigen Versuchen schon in den 1940er Jahren einsetzte.
Die von Gil L. Countryman, W1RBK, (W3HH) 1949 in der Juni-Ausgabe der Zeitschrift QST veröffentlichte T2FD-Antenne erwies sich zuvor bei Tests der US Navy an der Küste von Long Beach in Kalifornien anderen Antennen auf verschiedenen Bändern überlegen. Zu ähnlichen Ergebnissen kam man in Japan: 4 bis 8 dB mehr Gewinn im Vergleich zu Zeppantennen oder Halbwellendipolen. Auch wenn dieser Mehrgewinn heute nicht mehr nachvollziehbar ist, Erfahrungen haben gezeigt, dass die T2FD durchaus ihre Berechtigung hat.
Sie kann sicherlich keinen Beam ersetzen. Es gibt jedoch Fälle, in denen sie etwa gleich langen Dipolen überlegen ist. Und auch für den Freund von Digimodes bietet sie Vorteile. Trotz gewisser Abschläge hinsichtlich des Gewinns ist sie auch für den QRPler eine attraktive Alternative.
Das wesentliche Merkmal der T2FD (Tilted Terminated Folded Dipole, übersetzt etwa: geneigter, abgeschlossener, gefalteter Dipol) ist ihre große Bandbreite, die vor allem im 80-m-Band von Vorteil ist, weil kaum eine resonante Antenne den ganzen Bereich von 3,5 bis 3,8 MHz abdecken kann. Das Richtdiagramm einer T2FD entspricht dabei exakt dem eines Dipols bei gleichen Dimensionen. Eine T2FD mag zwar im Vergleich zum Dipol durchschnittlich eine etwas geringere Effizienz (Wirkungsgrad) haben. Abseits dieses gewöhnlich sehr schmalen Frequenzbereichs kann sich das aber schnell umkehren.
SWLs und Digimode-Stationen werden sich vor allem aber an dem günstigen Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) erfreuen. Praktische Versuche in der Betriebsart PSK31 haben gezeigt, dass Stationen fehlerfrei mit einer T2FD-Antenne mitgeschrieben werden konnten, die an einer Langdrahtantenne trotz stärkeren Signalpegels nicht aufnehmbar waren. Dem QRPler bietet eine T2FD die Möglichkeit, etwa bei Portable- oder Urlaubseinsätzen auf ein zusätzliches Anpassgerät und ein Set an diversen Dipolen zu verzichten („one-fits-all“), zumal induktionsarme Widerstände mit einer Belastbarkeit von unter 5 Watt klein und somit auch leicht sind. Zudem ist die T2FD als nicht-resonante Wanderwellen-Antenne – bauartbedingt – gegen statische Aufladungen weitgehend immun wie auch gegen lokales breitbandiges Rauschen. Sie eignet sich somit auch für den Städter als Unterdachantenne – genügend Platz vorausgesetzt.
Dass die T2FD bei Funkamateuren wegen des Schluckwiderstandes als leistungsschwache Dummyload-Antenne verschrien ist, wird den Leistungen der Antenne nicht gerecht. Zwar entspricht ein durchschnittlicher Wirkungsgrad von 15 bis 50 Prozent (mit abnehmender Frequenz nimmt auch der Wirkungsgrad ab) im Vergleich zu einem Dipol einem Unterschied von einer halben bis anderthalb S-Stufen auf der Empfängerseite. Doch: Schmalbandige Antennen, die über entsprechende Schaltungen (Antennenanpassgeräte) an den Senderausgang angepasst werden (müssen), haben aufgrund der Verluste in den Spulen und Kondensatoren der L-, T- oder Pi-Anpassglieder ebenfalls eine verringerte Effizienz. Das wird häufig in den Diskussionen um die Leistungsfähigkeit der T2FD-Antenne vergessen. Nicht die Antenne an sich ist hinsichtlich des Wirkungsgrades entscheidend, sondern das ganze System aus Koaxkabel, Anpassungsgerät, gegebenenfalls SWR-Meter, Steckern und Antenne.
Die Breitbandigkeit ist gleichzeitig aber auch das größte Problem für den Empfang: Einige Empfänger haben im Eingang zumeist nur Hoch- und Tiefpässe, die einen größeren Teil des Kurzwellenspektrums bis zur ZF-Stufe durchlassen. So können Rundfunksender aus benachbarten Frequenzbereichen (z. B. 41-m-Rundfunkband und 40-m-Amateurfunkband) den Mischer leicht überfordern. Ein zusätzlicher Preselektor wäre in diesem Falle empfehlenswert.
Das größte Problem beim Eigenbau ist der Abschlusswiderstand, will man mit größeren Leistungen senden. Er muss einerseits induktionsarm sein, andererseits muss er schon bei einem 100-Watt-CW/SSB-Sender für mindestens 30 W Verlustleistung ausgelegt werden – handelsübliche Bauelemente erfüllen diese Forderungen nur selten. Man kann sich insofern behelfen, dass man mehrere Widerstände parallel schaltet. Die öfters angebotenen leistungsstarken Dickfilm-Widerstände verringern zwar auf den ersten Blick den Aufwand, sollten aber entsprechend ihren Spezifikationen gekühlt werden.
Die relativ geringe Größe (ein Drittel der untersten Betriebswellenlänge), gute Gesamtleistung, geringe Kosten und eine große Bandbreite macht die T2FD besonders attraktiv, nicht nur für professionelle Funkdienste. Militärs setzten diese Art der Antenne meist als NVIS-Antenne auf kurzen bis mittleren Entfernungen bis rund 2000 km Reichweite ein, auf Frequenzen von 2 bis 15 MHz: Denn die große Bandbreite bietet Vorteile bei Frequenz-Hopping- oder ALE-Verfahren.
Ihre NVIS-Eigenschaften hat die T2FD auch bei mir bewiesen: In knapp vier bis fünf Meter Höhe horizontal aufgehängt (also besser „TFD“ – Terminated Folded Dipole, zu deutsch: abgeschlossener Faltdipol) gelangen gute bis sehr gute Verbindungen innerhalb Deutschlands und Europa auf dem 80- und 40-m-Band. Auf 17 und 12 Meter waren in SSB Verbindungen nach Japan und in die USA sowie Brasilien möglich. Es lohnt sich auf jeden Fall, die T2FD als Alternative in Erwägung zu ziehen, wenn man nur eine Antenne für alle Kurzwellenbänder verwenden möchte. Auch auf dem 6-m-Band ist Sendebetrieb möglich – eben echt „one-fits-all“!
UPDATE 14 AUG 2013: Nachdem ich die Antenne nun einige Wochen betreibe, kann ich feststellen, dass die geringe Effizienz der Antenne im 80-m-Band sich vor allem bei SSB-QSOs bemerkbar macht. Hier liegen die Feldstärken im Vergleich zu einer W3DZZ um 1 bis anderthalb S-Stufen schlechter. Die Feststellung eines OM, die T2FD sei als Sendeantenne daher nicht zu gebrauchen, ist jedoch falsch. Er hatte mich mit S 7-8 aufgenommen, knapp über dem Störpegel bei ihm vor Ort. Dazu sage ich: Hätte er auch eine T2FD verwendet, wäre ein QSO zwischen uns wunderbar möglich gewesen! – Auf 40 Meter fielen die S-Werte im Vergleich mit der W3DZZ mal zugunsten der einen oder anderen Antenne aus. Selten betrug die Differenz mehr als eine S-Stufe. Der Empfang war mit der T2FD aber wesentlich ruhiger! Im Vergleich mit einer Vertikalantenne (CB-Antenne, ca. 6 Meter lang, Einspeisung über 1:9-UnUn plus ATU) betrugen die Differenzen schon mal drei S-Stufen, aber auch hier mal zugunsten der einen, mal der anderen Antenne. Aber auch hier war die T2FD wesentlich ruhiger. Ihre Stärken hat sie vor allem in den Betriebsarten Telegrafie (CW) und Digimodes (PSK, MFSK etc.). Mein Urteil: Best choice, auch für SWLs bestens geeignet.
Linktipps:
In spring 2013, I was faced with the following task: To build an HF antenna (80- to 10-m band) that fits exactly between my stable and barn in the rural highlands called Eifel. The distance between the stall and the barn is abt. 11 meters. The stable is approx 4.50m high, the barn just 6.50 m. Some parts were available from the construction of electric pasture fences: 2 mm aluminum wire (not insignificantly poorer conductivity than copper), terminals, wall and end insulators, earthing rod and connector. In the junk box was still a 1:9 UnUn.
A W3EDP antenna (length: 84 ft., corresponding to 26.5 m) – as originally planned – will not fit, because a large portion of the radiator would have been on the neighboring plot along and exaggerated curiosity had aroused. But ultimately the W3EDP is nothing more than a so-called „random wire“ antenna. In the literature different lengths are touted as all band capable. I opted for 71 ft. due to the circumstances, in accordance with 21.65 m.
The antenna is fed just above the ground via an 1:9 UnUn transformer and is connected to the ground rod. In addition, four radials provide (laid on the ground, any length; here: 4 x 7.5 m) for a good RF ground.
The radiator is now 4.5 m perpendicular to the outer wall of the stables high, over a fence insulator then almost 11 meters horizontally across the yard toward the barn, there again over a fence insulator 6.5 meters on the outer wall down. The antenna has the shape of the greek letter „pi“.
As a result all bands from 80 – to 10-m band can be adjusted with a matchbox. On the 12 m band immediately scored a SSB QSO with Lebanon, on 7 MHz to the Netherlands, both with 5 watts and good rapports. On 17 meter PSK31 stations showed a signal strength of about S9. Overall, the antenna makes a quiet impression when listening. Succeed both receptions over steep radiation (NVIS) and DX (flat beam). Especially on the WARC bands (30/17/12 meters) makes it really fun to turn over the bands. The antenna does not replace a beam, but you’ll come around.
Horizontal pattern of the pi-antenna at 24,95 MHz
Since both the beginning and the end of the antenna hanging in animal nose height, electric fence warning be mounted accordingly (for the holder, not for the animals). The wire thickness of 2 mm protects birds and bats against nasty surprises. And yet it is very inconspicuous (see photos) and fits in well with the village image.
Aufgabe: Eine KW-Antenne (80- bis 10-m-Band) zu bauen, die genau zwischen Stall und Scheune passt. Der Abstand Mitte Außenwand Stall zu Mitte Außenwand Scheune beträgt 11 Meter. Der Stall ist ca. 4,50 m hoch, die Scheune knapp 6,50 m. Zur Verfügung stehen weiterhin aus dem Weidezaunbau: 2-mm-Aludraht (Leitwert nicht unwesentlich schlechter als Kupfer), Klemmen, Wand- und Endisolatoren, Staberder und Verbinder. In der Bastelkiste liegt noch ein 1:9-UnUn.
Eine W3EDP-Antenne (Strahlerlänge: 84 ft., entsprechend 26,5 m) – wie ursprünglich vorgesehen – passt dann doch nicht, weil ein großer Teil des Strahlers am Nachbargrundstück entlang verlaufen und übertriebene Neugier wecken würde. Letztlich aber ist die W3EDP auch nichts anderes als eine sog. “Random Wire”-Antenne. In der einschlägigen Literatur werden unterschiedliche Längen als Allband-tauglich angepriesen. Ich entscheide mich aufgrund der Gegebenheiten für 71 ft., entsprechend 21,65 m.
Die “Eifelhofantenne” wird knapp über dem Erdboden via 1:9-UnUn-Übertrager eingespeist bzw. mit dem Staberder verbunden. Zusätzlich sollen vier Radials (auf dem Boden verlegt, Länge beliebig; hier: 4 x 7,5 m) für eine gute HF-Erdung sorgen.
Der Strahler geht nun 4,5 m senkrecht an der Außenwand der Stallung hoch, über einen Weidezaunisolator dann knapp 11 Meter weiter horizontal über den Hof Richtung Scheune, dort wieder über einen Weidezaunisolator 6,5 Meter an der Außenwand nach unten (Fotos siehe hier). Die Antenne hat die Form des griechischen Buchstabens „Pi“.
Erste Versuche zeigen: Alle Bänder vom 80- bis 10-m-Band können mit einem Anpassgerät entsprechend angepasst werden. Auf dem 12-m-Band gelingt sofort ein SSB-QSO in den Libanon, auf 40 Meter in die Niederlande, beides mit 5 Watt und guten Rapporten. Auf 17 Meter zeigen die PSK31-Stationen eine Signalstärke von über S9. Insgesamt macht die Antenne einen ruhigen Empfangseindruck. Es gelingen sowohl Empfänge über Steilstrahlung (NVIS) als auch DX (flache Abstrahlung). Gerade auf den WARC-Bändern (30/17/12 m) macht es richtig Spaß, damit über die Bänder zu drehen.
Die Antenne ersetzt keinen Beam, aber man kommt damit rum. Und das bei einem Materialaufwand, der quasi im „QRP-Bereich“ liegt.
Da sowohl der Anfang der Antenne als auch das Ende in Tiernasenhöhe hängen, werden entsprechend Weidezaun-Warnhinweise montiert. Die Drahtstärke von 2 mm schützt Vögel und Fledermäuse vor bösen Überraschungen. Und ist doch sehr unauffällig bzw. passt sich gut ins Dorfbild ein. Echt Eifelhof eben.
Tom DF5JL
Why the W3EDP is so popular? And all the random wire antennas matched by a 1:9 UnUn? Ron AC7AC, gives an answer at elecrafts’s forum replying a ham’s question on length discussion concerning the W3EDP. Never found an explanation on „radiation resistance“ and efficiency so easy to understand as in Ron’s short text. So here it is:
„The W3EDP an end-fed wire. Nothing more. That can make for a very efficient antenna. The trick is to ensure that most of the RF is dissipated in the „radiation resistance“ of the radiator and not in other things.
One of those ‚other things‘ that wastes RF is in the earth connection. It’s common for a Ham installation to have an earth connection in the range of several hundred ohms. That resistance is in series with the „radiation resistance“ of the radiator (and the resistance of the radiator wire, which should be quite low in an antenna in the lengths we’re talking about).
For example, a 1/4 wave radiator will have a radiation resistance in the range of 35 ohms. Let’s assume the ground connection is 300 ohms. Those two resistances are in series for the RF: 335 ohms. Let’s say you’re running about 13 watts output into a 1/4 wave radiator (35 ohms) against a typical ground with 300 ohms resistance. You’d find the RF current at about 0.2 Amperes. Ohm’s law shows us that the ground resistance (300 ohms) will dissipate about 12 watts while the radiator gets to dissipate only 1.4 watts! Not very good efficiency: 90% of the RF is wasted in the ground connection.
One solution is to improve the ground connection. The other is to raise the radiation resistance of the antenna. For example, suppose you have an end fed half wave wire. It’ll show you a resistance of perhaps 3000 ohms. Now if you run about 12 watts of RF power it’ll to produce 0.06 amps of RF flowing in the total 3300 ohms resistance (still assuming the 300 ohm ground resistance). Now ohm’s law shows us that the antenna will radiate 10.8 watts while the ground connection will consume only 1 watt! That’s an efficiency of over 90%, very spectacular in the real world of antennas!
The problem is that most modern antenna tuners can’t handle an impedance of 3000 ohms. One problem is the voltage. The voltage gets into the hundreds of volts RMS at QRP levels and jumps into the thousands of volts at 100 watts. It takes a huge box like the venerable E.F. Johnson „Matchboxes“ or my home brew link-coupled tuner to handle such voltages.
So the trick is to find a balance between the highest impedance your tuner can match while providing the best ground handy. For a given matching network the „trick“ is to get as close as possible to a voltage loop (antenna 1/2, 1, 2, 3, etc wavelengths long) that will still allow your ATU to find a match. The next step is to add a decent RF ground – either a
counterpoise or radial system. But the ground isn’t nearly so important if your radiator is presenting a very high impedance to the ATU.
The W3EDP in one person’s compromise, but there’s nothing „magic“ about the numbers.
Ron AC7AC“
Source: http://elecraft.365791.n2.nabble.com/Shortened-w3edp-td447722.html
DF5JL - NOTHIN' BUT HAM RADIO 