Геостационарный радиолюбительский спутник Es’HailSat-2

[Олег R7LP]

Вчера выведен в космос геостационарный радиолюбительский спутник Es’HailSat-2.
Еще рано говорить об его использовании, так как он пока находится на промежуточной орбите. Да и после выхода в точку стояния он еще будет долго тестироваться, прежде чем дадут доступ радиолюбителям к радиосвязям через него.
Надеюсь, что это будет еще в этом году. Главное, чтобы он не повторил судьбу Phase 3D (AO-40).

Спутник будет находиться на геостационарной орбите в позиции 25.5 Е. Зона покрытия - полностью Европа и Африка, частично Азия, Южная Америка, Гренландия, Антарктида и часть островов Океании.

Для наземных станций передача в диапазоне 2.4 ГГц, прием на диапазоне 10 ГГц.

На борту ретрансляторы для обычных радиосвязей и для радиолюбительского телевидения DVB.

[Олег R7LP]

  Ожидается, что в наших краях для приема достаточно будет тарелки 0,6 м. Однако, точно это будет известно, только когда спутник станет на свое место на геостационарной орбите. Это будет в ближайшие дни и можно будет проверить прием.
   А вот какая мощность потребуется для передачи будет понятно только после включения радиолюбительского ретранслятора. Это будет после полного тестирования всех систем месяца через 2 - 3. Ожидается, что будет достаточно 10 Ватт.

  Для приема можно будет использовать обычный универсальный спутниковый конвертер (LNB, головку) диапазона Ku с линейной поляризацией. Однако, не совсем любой.
  Во-первых, при переносе частот с 10489 МГц вниз с использованием гетеродина головки 9750 МГц получится частота ПЧ 739 МГц, которую можно подать на RTL-SDR свисток. Но на выходе LNB обычно есть фильтр который подавляет частоты ниже 950 МГц. То есть нужна головка, которая пропустит на выход и 739 МГц или нужна небольшая переделка LNB.
  Во-вторых, для приема SSB нужна высокая стабильность. То есть, нужна головка с кварцевой стабилизацией частоты гетеродина. Кварцевой стабилизации тоже будет недостаточно для долговременной стабильности, но на время проведения связи ее будет достаточно. К тому же, можно обеспечить стабильный температурный режим кварцу, а лучше использовать TXCO. Но для начала достаточно будет просто LNB с кварцевой стабилизацией частоты гетеродина. И RTL-SDR свистка или другого приемника на 739 МГц. В противном случае, нужен будет еще дополнительный конвертер для переноса частоты 739 МГц на ту частоту, которую вы можете принимать на имеющийся у вас приемник.
  В-третьих, на головку надо подавать питание по центральной жиле высокочастотного кабеля. Это самая простая из проблем. Решается путем изготовления инжектора питания (один конденсатор и один дроссель). Или же можно купить этот инжектор в магазинах телевизионных антенн.
  Я заказал подходящую (по идее) головку на Алиэкспресс, но не берусь точно утверждать, что она подойдет. Поэтому пока не даю ссылку, потому что надо будет проверить и определиться, нужны ли переделки. Во всяком случае, еще много времени до запуска любительского ретранслятора с этого спутника.
  Можно, конечно, использовать для приема трансвертер 10 GHz Kuhne Electronic (https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+10+G4++3+cm+Transverter/?card=1683).
Но, во-первых, дорого. Во-вторых, какой смысл столько платить, а использовать только на половину (на прием)? Зато трансвертер перенесет частоты спутника сразу в любительский диапазон 144 или 430 МГц. Однако еще и облучатель параболы надо будет изготовить или купить.

[Олег R7LP]

Для передачи можно использовать трансвертер 13 см от SG-Laboratory LZ4AU (http://www.sg-lab.com/TR2300/tr2300.html). Это одно из недорогих, но очень качественных решений. Или трансвертер 2.4 GHz из Австралии https://www.minikits.com.au/electronic-kits/transverters/eme227-12cm.
Или же подождем разработок российских и украинских радиолюбителей.
Для усиления мощности до 4 Ватт можно купить усилители на Алиэкспресс, от 8 и более Ватт - на Ebay, так эти частоты популярны: используются для Wi-Fi и управления квадрокоптерами.

[Олег R7LP]

Вся информация по Es'Hail в PDF-файле. В нем, в том числе, подробно описаны требования к антенне, мощности и аппаратуре. Правда, на английском, но все понятно.

[Олег R7LP]

  Вот картинка с австрийского радиолюбительского форума (https://www.oe7forum.at/viewtopic.php?f=42&t=468). Один из вариантов подключения аппаратуры.

  Для тех, кто не хочет или не может заморачиваться с различными доработками и переделками стандартной спутниковой головки, там же предлагаются головки с переделанным гетеродином специально под любительские частоты.
  В этом случае просто ставите эту головку на мультифиде к уже работающей головке спутника HotBird или Tricolor (в данном случае имею в виду такое крепление новой головки к уже имеющейся, когда можно регулировать расстояние между ними, которое продается в любом магазине спутникового ТВ по цене порядка 200 руб.). Настраиваете на спутник 25.5E и через DiSEqC (переключатель между двумя головками, цена тоже порядка 200 руб.) подключаете с уже имеющейся головке. Затем настраиваете спутниковый ресивер еще на одну головку.
  И все! Вуаля! Смотрите и то, что раньше смотрели на спутниковом ТВ, и радиолюбительские ТВ передачи тоже.
Доработанные головки стоят 35 Евро. Заказ через oe7dbh@tirol.com. Все дополнительное оборудование приема обходится чуть более 3000 руб. (если у вас уже есть спутниковое ТВ).

[Олег R7LP]

Es'HailSat-2 интересен тем, что через него можно будет проводить связи со всеми континентами. Правда из Океании только с Индонезией и некоторыми австралийским островами, но не с самой Австралией. И из Северной Америки будет доступна только Гренландия. Но потенциально диплом "WAC" за работу со всеми континентами через спутники выполнить можно.

Так же он интересен тем, что в современном мире у очень многих радиолюбителей проблемы с установкой антенн на крышу. А для этого спутника можно поставить тарелку на южной или западной стене дома (я про нашу местность).

[Олег R7LP]

Хочу уточнить.
То, что я писал о необходимости стабилизации частоты гетеродина спутниковой головки относится к случаю, когда вы хотите принимать и SSB станции и любительское ТВ.
Если же достаточно принимать только любительское телевидение, то все гораздо проще. Подойдет самая обычная головка с параметрической стабилизацией. Для приема на обычный спутниковый ресивер надо будет немного перестроить частоту гетеродина головки. Вскрыть ее все же придется, но такая переделка несложная.

[Олег R7LP]

Официальное открытие спутника для использования радиолюбителями состоится 14 февраля 2019 г.
Спутнику присвоен номер QO-100 (Qatar Oscar - 100).

[Олег R7LP]

Ретранслятор запустили и разрешили всем желающим через него работать, несмотря на то, что официальное открытие только завтра.
Привожу mp3-файл, как пример, как слышно через спутник на обычную спутниковую головку (LNB) и свисток RTL-SDR, который наверное у многих есть. Тарелки достаточно хоть 0.5 метра. Если у кого-то есть Триколор или НТВ, то через мультифид (такое крепление одной спутниковой головки к другой) можно поставить LNB для приема EsHail (QO-100).

[Олег R7LP]

Ну, а если кому-то хочется послушать прямо сейчас - WEBSDR: https://eshail.batc.org.uk/nb/

[Олег R7LP]

Зона радиовидимости у спутника большая, половина земного шара. Но, например, США не попадают в зону видимости.
Зато скоро запустят следующий геостационарный спутник, для США. Там мы не попадаем в зону видимости и почти вся Европа в пролете, кроме самой Западной. А вот бразильцы будут работать через оба спутника.

[Олег R7LP]

По просьбе Эдуарда R6LHY выкладываю какое оборудование надо для приема и где брал.
Для приема спутника потребуется спутниковая головка с PLL. В Европе они в любом магазине спутниковых антенн. А у нас на радиорынке я не нашел. Заказывал на Али две разных головки у одного и того же продавца. Заказал SR-320, потом через 2 недели заказал SRT L739. Пришли обе. Вторая работает лучше. 
http://ru.aliexpress.com/item/SRT-L739-free-shipping-Best-Signal-digital-HD-Universal-KU-Band-Single-LNB-High-Gain-Low/32515030753.html  315 руб. с доставкой

Тарелка подойдет от НТВ+ или триколора. 500 - 750 руб.
Кабель для спутникового ТВ: SAT-50 или SAT-703. 20-30 руб. за метр. Разъемы F вообще копеечные.
Все это легко купить на радиорынке.

Также нужен RTL-SDR приемник. У меня вот такой: http://ru.aliexpress.com/item/USB2-0-dab-fm-DVB-T-RTL2832U-R820T2-SDR-RTL-SDR-Dongle/32953467206.html 553 руб. с доставкой. Но покупал не здесь, так как брал RTL_SDR еще года 4-5 назад.

Итого менее 2000 руб.

Также надо сделать самодельный инжектор питания или купить там же, где спутниковое оборудование. Сходу название не скажу, так как делал самодельный. Схему прилагаю.

Ну и надеюсь, что БП или адаптер 12 В, а также компьютер или нетбук у Вас уже есть.

Вопросом как сделать бюджетно передачу на спутник, я занимаюсь. Вначале хочу сделать приставку к трансиверу на 430 МГц. А вторым этапом сделать автономное устройство, чтобы обходиться без трансивера.
О результатах напишу.

[Олег R7LP]

На такой "свисток" RTL-SDR также можно принимать на простейшую антенну GP длиной 50 см, сделанную из разъема PL, низкоорбитальные спутники на 145 МГц и 432-438 МГц, не только в FM, но и в SSB. Спутников с SSB ретранслятором гораздо больше, чем FM. И там можно работать и с малой мощностью, так как там широкая (относительно FM-спутников) полоса ретрансляции и всегда найдется частота для работы. В отличие от FM спутников, где у кого больше мощность, тот и прав.

[Eduard R6LHY]

Спасибо за информацию. Олег, какой софт требуется установить на ПК для приема через свисток и где его скачать?
С уважением, R6LHY

[Олег R7LP]

Софт: HDSDR или SDR-Sharp. А также любая другая программа для RTL-SDR.
https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/
Я использую HDSDR и SDR-Sharp. Пока хватает. Спутник EsHail слушаю, в основном, на HDSDR. На SDR-Sharp иногда слушаю DMR репитеры на внешнюю антенну. В HDSDR проще настройка, чем в SDR_Sharp.
Остальные не проверял.

[Олег R7LP]

Разъемы F можно заказать на Али. Но, учитывая их малую цену и количество 2 шт. можно купить в Ростове.
http://ru.aliexpress.com/item/10-Pcs-75-5-F-Connector-Screw-On-Type-For-RG6-Satellite-TV-Antenna-Coax-Cable/32828311880.html
Буду на радиорынке, гляну, где купить разъемы, кабель и готовый инжектор. Позже напишу здесь.

По инжектору питания:
конденсаторы и резисторы SMD, размеры не критичны.
Катушка (дроссель) 4 витка проводом диаметром 0,5 - 1 мм на оправке диаметром 5 мм.
Диод FR207. Если + и - не путаете, можно не ставить.

Я инжектор применяю не только для приема QO-100 (EsHail2), да и кабель у меня длинный.
Если рассчитывать только на QO-100 и короткий кабель, то лучше поставить резистивный аттенюатор с бОльшим затуханием.
То есть 91 Ом оставляем, 47 меняем на 360 Ом, а 910 меняем на 91 Ом.

[Олег R7LP]

Для передачи можно использовать, кстати, Wi-Fi антенны.
Но, во первых, Wi-Fi антенна с высоким усилением стоит дорого.
Во вторых она сама размером с тарелку НТВ+.
А в третьих, ну все равно же уже будет тарелка для приема.
Вокруг приемной головки надо будет накрутить спираль для передачи.

[Eduard R6LHY]

Ценная информация, спасибо Олег.

[Олег R7LP]

Зону покрытия я давал в пятом ответе этой темы, а в третьем вообще полная информация в .pdf.
Только читаются обычно самые последние посты. 

[Олег R7LP]

По инжектору питания:

Для тех, кто не хочет сам паять, есть вариает на Алиэкспресс. Инжектор питания_http://ru.aliexpress.com/item/10-6000-6/32969684095.html
Или качественный немецкий вариант. https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/passive-components/bias-tees/

[Олег R7LP]

Провел первые связи через спутник QO-100 Es'HailSat-2.
Работал телеграфом. Мощность 2 Ватта, но до антенны доходило, думаю, порядка 1 Ватта.
Антенна 0.9 м со спиральным облучателем.
Первая связь с Италией, затем Бразилия, Германия, Испания. Всех было слышно очень громко.

[Eduard R6LHY]

Первые шаги нашего Радиоклуба 61 к спутнику QO-100. Олег это прорыв, поздравляем!

[R0LAAA]

Приветствую всех. Есть предложение, по поводу железки, которая может работать в телеграфном режиме при некоторой доработке. https://ru.aliexpress.com/item/32969171625.html?spm=a2g0v.search0302.3.36.75e96b18WkCLE7&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_0,searchweb201603_0,ppcSwitch_0&algo_pvid=afb58ab7-23f9-4e9a-bf81-e5fcdc5117fd&algo_expid=afb58ab7-23f9-4e9a-bf81-e5fcdc5117fd-5
Вот готовая макетка.
Предполагаю что примерно на такой микросхеме собран спектроанализатор аринст. Испытания показали что частота его на 430 примерно на 300 герц отличаются от истины, если айком 706 мк2г считать эталоном. Плюс много не выходе нечетных гармоник, что в нашем случае плюс.
Очень рад что теперь есть такой спутник. Хотелось бы конечно на частоты пониже... но видимо нужно осваивать новые.

[Олег R7LP]

Интересную тему поднял Дмитрий!
Однако, если эту плату использовать только для QO-100, я бы взял плату на ADF4351 без управляющего модуля. Она стоит в 1.5 раза меньше. https://ru.aliexpress.com/item/32966045078.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274233ed2Qf8hg А если брать плату на ADF4350, то в 2.5 раза дешевле.
Программу управления можно записать в ATTINY13 (цена менее 50 руб.).
ATTINY13 соединяется с платой ADF4351 5-ю проводами.
Однако надо учитывать, что максимальная выходная мощность ADF4350/4351 всего +5 dBm. Понадобится еще предварительный усилитель и выходной. Их также можно взять на Алиэкспресс.

[Олег R7LP]

Таким образом, телеграфный передатчик из модулей с алиэкспресс:

1) Задающий генератор на ADF 4350 https://ru.aliexpress.com/item/32966045078.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274233ed2Qf8hg 771 руб.

2) Плата управления по той же ссылке 533 руб.

3) Предварительный усилитель типа такого https://ru.aliexpress.com/item/32860694080.html?spm=a2g0o.detail.1000014.1.3c06362982cYrk&gps-id=pcDetailBottomMoreOtherSeller&scm=1007.13338.128125.0&scm_id=1007.13338.128125.0&scm-url=1007.13338.128125.0&pvid=62151bdc-2f88-4a65-8d35-e9cfd9a1fa3e 571 руб.

4) Оконечный https://ru.aliexpress.com/item/32798495689.html?gps-id=detail404&scm=1007.16891.96945.0&scm_id=1007.16891.96945.0&scm-url=1007.16891.96945.0&pvid=17e14283-930b-4aaf-927e-ff6eaafd7a9a 2915 руб.

Итого 4790 руб. или 4257 руб., если использовать ATTINY13.

Если предварительный усилитель спаять самому, то получается еще дешевле. SPF5189 по 87 руб./штука https://ru.aliexpress.com/item/32419480787.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274233edSdQoc3
Схема очень проста. Я делал плату из двустороннего фольгированного стеклотекстолита за 10 минут, вырезая дорожки резаком от полотна ножовки по металлу.

В общем, было бы желание... 2-х Ваттный телеграфный передатчик может обойтись всего в 4000 руб.
А можно начинать проводить связи и на 100 мВт, используя этот передатчик без выходного усилителя. Тогда его цена от 900 руб. при использовании ATTINY13 и самодельного усилителя на SPF5189, или
1900 руб. при использовании полностью готовых модулей.
Чтобы еще упростить и самому не соединять модули ADF и контроллера, используйте такую плату, как у Дмитрия. https://ru.aliexpress.com/item/32865135502.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.28977e38pG1QzO&algo_pvid=29d07936-c693-402c-89c6-ad231949ded4&algo_expid=29d07936-c693-402c-89c6-ad231949ded4-4&btsid=f6e6126d-ce4e-401b-af8e-a715576543bc&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_9,searchweb201603_52
Такая плата + готовый предварительный усилитель обойдутся всего в 2500 руб.

Вопрос, конечно, еще в том, что не все знают телеграф...
Однако сигнал с QO-100 сильный и стабильный. Любая программа для приема телеграфа на компьютере справится легко.

[Олег R7LP]

Стабильность частоты генератора, установленного на плате с ADF4350 +-50ppm. Это значит, что генератору надо обеспечить  стабильность температуры. Может быть обложить поролоном/пенопластом. Для проведения первых связей подойдет.

Еще лучше купить термокомпенсированный генератор. Это обойдется еще в 400 - 700 руб.
Я за 400 руб. брал такой. https://ru.aliexpress.com/item/32809505017.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274233eddQonnv
Его стабильность в 500 раз выше родного генератора на плате с ADF4350.

[R0LAAA]

Усилитель хороший, все усилители которые работают с фазовой модуляцией очень линейны. Значит у него не очень низкий кпд, что логично для такого усилителя. А судя по его блоку питания он может не выдать 8 ватт постоянно. С другой стороны и wifi и морзе, и SSB не работают в постоянном режиме на максимальной мощности.
Интересно, а что на спутнике за любительское телевидение? Параметры его указаны, а кто вещать то будет? Может в некоторых странах подобное вещание на любительском уровне разрешено...

[Олег R7LP]

Да, этот усилитель и рекламируется, как 8 Ваттный.
Но... в нем стоят две микросхемы YP242034, которые (по даташиту) дают в линейном режиме максимум по 2.5 Ватта каждая, то есть 5 Ватт на весь усилитель. Но это теоретически.
В реальности  в линейном режиме усилитель работает только до 1.2 Ватта.
В своем усилителе я убрал выходной коммутатор прием-передача, на котором терялось 2 дБ и получил с усилителя 2 Ватта в линейном режиме.
Также убрал коммутатор tx/rx по входу и входной сплиттер для получения большего усиления.

[Олег R7LP]

Параметры его указаны, а кто вещать то будет? Может в некоторых странах подобное вещание на любительском уровне разрешено...

Некоторые европейцы вещают. Но для этого надо иметь оборудование DVB-S2 для передачи, а также тарелку заметно больше и порядка 100 Ватт на передачу.

[Eduard R6LHY]

Интересный подход к теме передачи телеграфом на спутник.