PiSat – deutlich bessere Satellitenbilder

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In den letzten Tagen und Wochen habe ich viel an der Satellitenempfangsanlage gearbeitet. Nun ergeben sich nahezu perfekte Satellitenbilder. Im Detail hat der LNA4ALL ein Aluminiumgehäuse erhalten und ist aufs Dach gewandert. Zudem wurde in das Empfangsscript eine PLL-Frequenzschleife implementiert. Alles in allem kann ich nun von überall Satelliten empfangen.

Egal ob…

… die Satellitebilder sehen stets bestens aus. Vom tiefsten Süden, bis hoch in den höchsten Norden, zeigen sich kaum Empfangsstörungen.

Änderungen der Hardware

Das Aluminiumgehäuse des LNA4ALL habe ich aus 2 Aluminiumprofile gebaut:

Auf die SMA-Anschlüsse des LNA4ALL wurden Adapter von SMA-Stecker auf F-Buchse aufgeschraubt und mit dem Alugehäuse verschraubt. Dadurch wurde die Verwendung von F-Steckern möglich, wie sie im Sat-Bereich standardmäßig verwendet werden. Allerdings stellte mich das RG58 Antennenkabel der QFH-Antenne vor ein kleines Problem. Denn dieses hat einen Kabelquerschnitt von 5mm. Die auf das Antennenkabel aufschraubbaren F-Stecker gibt es allerdings nur als 4mm, 6,8-7mm und 7mm Ausführungen. Die 4mm waren zu klein, die 6,8mm und 7mm Versionen deutlich zu groß. Beim 4mm-F-Stecker bestand aber die Möglichkeit, ihn aufzubohren. Daher spannte ich ihn fest in meinen Schraubstock und bohrte ihn mit einem 4,5mm-Bohrer auf. Nachfolgend wurde ein M5-Gewinde in die Bohrung geschnitten.

So passte er nun bestens auf das RG58 Antennenkabel und ich konnte den LNA4ALL daran anschließen. Bislang ging das RG58 Antennenkabel über eine Lötstelle direkt auf das 70 Ohm Antennenkabel über. Die Verluste, welche durch die fehlende Anpassung von 50 Ohm auf 70 Ohm Kabelimpedanz auftraten, waren verschwindend gering und störten mich daher nicht.

An Stelle dieser Lötstelle ist nun der LNA4ALL getreten. Der im LNA4ALL verbaute PSA4-5043+ Breitbandverstärkerchip ist an 50 Ohm Leitungsimpedanz angepasst und kann daher die von der QFH-Antenne gelieferten HF-Signale bestens verstärken. In einer kleinen, am Antennenmast befestigten Abzweigdose wurde ein Spannungsabgriff vom Webcam-Versorgungskabel vorgenommen. Somit versorgt nun das 5V-Netzteil meiner Raspberry-Webcam auch den LNA4ALL.

Die beiden SDR-Sticks wurden nun in eine Weißblechdose verfrachtet. Diese Dose stammt von einem kleinen Werbegeschenk und hatte ideale Maße. Sie dient zur HF-Abschirmung und die Installation sieht so auch ansprechender aus.

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Änderungen an der Software

Auf der Softwareseite hat sich auch einiges getan. In das GNURadio-Aufnahmescript des PiSat-Rapberry-Images hat eine PLL-Frequency-Tracking Schleife Einzug gehalten. Diese gleicht die durch den Dopplereffekt auftretende Frequenzabweichungen aus. Zudem wurde eine AutoGain-Komponente eingefügt. Diese sorgt für einen gleichmäßigen Signalpegel und gleicht somit Pegelschwankungen durch stärkeren oder schwächeren Empfang aus.

Bei den WxToImg-Kommandozeilenbefehlen habe ich nun endlich heraus gefunden, wie das HVCT-Enhancement auch bei Abwesenheit eines visuellen Bildes genutzt werden kann. Somit treten nun Nachts und bei Dunkelheit keine derartigen Bilder mehr auf:

Gerade durch den dauerhaften Einsatz des LNA4ALL Breitbandverstärkers sind nun auch die Meteor-Satelliten nahezu überall störungsarm zu empfangen:

Alles in allem, bin ich nun überaus zufrieden mit den Empfangsresultaten. All meine Satellitenbilder können hier oder auf der Homepage meiner Wetterstation aufgerufen werden.