Ondersteuning voor Qatar-Oscar 100 in nieuwe versie SDR-Console

De laatste versie van SDR Console, ontwikkeld door Simon G4ELI, heeft een nieuwe uitbreiding voor de geostationaire amateursatelliet Qatar-Oscar 100 (ook bekend als QO-100 of Es’hail-2). Deze uitbreiding, vanaf versie 3.07, compenseert de frequentiedrift van (goedkope) LNB’s bij ontvangst van de smalbandige, lineaire transponder. Versie 3.07 realiseert die frequentiestabiliteit zuiver softwarematig. Daarbij wordt de (stabiele) uitzendfrequentie van het BPSK-baken op de QO-100 als referentie genomen.

Frequentiedrift van de LNB

Sinds de ingebruikname van de QO-100 zijn er veel radioamateurs die proberen de frequentiedrift van goedkope LNB’s te corrigeren. LNB’s bevatten een local oscillator (LO), waarmee het 10GHz-satellietsignaal naar een lagere frequentie wordt geconverteerd (down converter). Daarbij is de frequentie van de LO in veel gevallen gelijk aan 9,75 GHz.

Om deze frequentie te realiseren wordt de frequentie van een (kristal)oscillator op bijvoorbeeld 25 MHz een flink aantal malen vermenigvuldigd (390 keer). Een kleine frequentie-afwijking op 25 Mhz heeft daardoor een grote, 390 maal grotere frequentie-afwijking van de LO tot gevolg. Deze frequentie-instabiliteit ontstaat met name door temperatuurveranderingen. Voor een breedbandig Tv-signaal is dat vaak niet bezwaarlijk, maar voor bijvoorbeeld een smalbandig SSB-signaal wel. Om dit probleem te verhelpen zijn er verschillende oplossingen.

Hardware-oplossingen

De meest voor de hand liggende oplossing is natuurlijk om de LO zelf te verbeteren. Zo zijn er verschillende radioamateurs die inmiddels de LO van een LNB hebben verbeterd door een TCXO toe te passen. Een TCXO is een kristaloscillator die voor temperatuurschommelingen is gecompenseerd. Daarnaast worden ook GPSDO’s toegepast. Dat zijn oscillatoren die hun stabiliteit verkrijgen door koppeling aan het zeer nauwkeurige GPS-tijdsignaal. Soms wordt een TCXO ingebouwd in de behuizing van de LNB. Daarnaast zien we ook varianten met een externe referentie-oscillator. Op internet zijn veel van dit soort oplossingen terug te vinden.

Softwarematige SDR-oplossingen

De laatste tijd komen we ook steeds vaker experimenten tegen van pure softwarematige oplossingen. Zo bericht PE4WJ bijvoorbeeld op zijn blog hoe hij met GNU Radio de frequentiedrift onder controle krijgt.

SDR Console komt nu dus met een vergelijkbare oplossing. Deze oplossing van G4ELI is echter wat makkelijker toe te passen voor de doorsneegebruiker. Immers, het Windows-programma SDR Console is voor niet-commercieel gebruik gratis te downloaden en te gebruiken.

Dit programma ondersteunt veel verschillende SDR-hardware, waaronder de goedkope RTL-SDR-stick. Om QO-100 te ontvangen installeer je SDR Console op een PC en plug je een RTL-SDR-stick in. Je verbindt daarna de stick met een goedkope LNB die gemonteerd is op een Tv-satellietschotel (60cm diameter is al voldoende) en luistert vervolgens via je eigen ontvangststation naar een stabiel signaal op de Qatar-Oscar 100.

SDR-Console-bediening

In bovenstaande schermafdruk is te zien hoe SDR Console de nieuwe functionaliteit aanbiedt. Het speciale venster voor het BPSK-baken is rechtsboven weergegeven. Het toont de “waterval” van het signaal. Links daarvan wordt de frequentiedrift als functie van de tijd getoond. De eindgebruiker selecteert in dit venster het BPSK-signaal en plaatst vervolgens een lock door eenvoudigweg op de daarvoor bestemde knop te drukken. Hierna blijft de software het bakensignaal volgen en corrigeert daarmee voor de frequentiedrift van de LO in de LNB.

Details over de precieze instellingen van SDR Console voor de ontvangst van de lineaire transponder van de QO-100 vind je op de volgende pagina: https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2. Overigens biedt SDR Console ook de mogelijkheid om te zenden. Samen met PlutoSDR– of LimeSDR-hardware kan een complete transceiver voor QO-100 gebouwd worden.