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Platinenherstellung mit der Photo-Positiv-Methode

2025-11-19T12:01:40Z

Christoph kessler: /* Professionelle Filme */

Dieser Beitrag beschreibt die Herstellung einer [[Platine]] mit der '''Photo-Positiv-Methode'''. Welche Software man zum Zeichnen nimmt ist Geschmackssache. Darum gehts gleich zum Drucken ;)

= Drucken =

Generell muss so gedruckt werden, dass die bedruckte Seite am Kupfer aufliegt. Sonst bekommt man keine schönen randscharfen Bahnen hin. Auch ist es vorteilhaft, im Layout einen Text in Spiegelschrift mit aufzunehmen. Dadurch kann unmittelbar überprüft werden, ob das Layout auch seitenrichtig auf die Platine gelegt ist.

Am Besten druckt man sich das ganze mit niedriger Qualität auf Papier aus und schaut, ob alles wie gewünscht erscheint (Masseflächen, Beschriftung, Pass-Marken,...)

Weiters noch die Einstellungen um schöne, schwarze Ausdrucke zu bekommen.

== Druckeinstellungen ==

=== Target ===
In Target sollte man folgendes einschalten...

* hart schwarz-weiß

===Eagle===

* black
* solid

== Druckmedium ==

=== Transparentpapier ===

Wenn die Tinte passt, bekommt man auch auf Transparentpapier gute Ergebnisse. Voraussetzung ist eine hohe Auflösung.

Mit einem Laserdrucker (z.B. Kyocera-Mita FS1020D oder HP LaserJet 1010, Auflösung 1200x1200 dpi) sind auf Transparentpapier Leiterbahnen mit 0.4 mm (und weniger, z.B. 10 mil) Breite problemlos möglich!

=== Normalpapier ===

Wenn nur bedrahtete Bauteile auf dem PCB und die Leiterbahnen auch schön breit sind, gibt es keinen Grund nicht normales Papier zu verwenden... man muss nur eine lange Belichtungszeiten einplanen... ggf. dünneres Papier probieren (<math>40g/m^2</math>) ;)
Man kann das Papier etwas transparenter machen, wenn man es einölt (oder kommerzielle Produkte wie Pausklar 21 verwendet).
Wenn man die richtige Belichtungszeit genau trifft, sind sogar 10mil-Bahnen und TQFPs möglich.

=== Transparentfolie ===

Für feine Layouts mit Tintenstrahl-Drucker ist Inkjet-Folie meiner Meinung nach am Besten geeignet.

Epson C44Ux mit Nachbau-Tinte von Conrad auf Zweckform-Folie 2503 und 2304 (hat einen weißen Streifen damit der Ducker die Folie erkennt) gibt es keine Probleme.

Eventuell ist es besser in den Druckereinstellungen als Druckmedium Photopapier statt Inkjet Folie auszuwählen um eine bessere Deckung zu erreichen.

Unter Windows ist der Drucker auf ''Premium Glossy Photo Paper'' Foto zu stellen - unter Linux ''Premium Glossy Photo Paper'' und die Auflösung auf ''1440x720''.

Das Layout muss 2-3 mal ausgedruckt und übereinander gelegt werden, damit man keine kleinen Löcher hat.

Mit Laserdruck auf Klarsichtfolie erzielt man schlechte Ergebnisse, auf matter Folie hingegen reicht schon ein Ausdruck auf einer Folie.

Mit dem Verzug der Folien beim Laserdruck hat man kein Problem, wenn man die Folie
zweimal bedruckt: Einmal mit einer leeren Seite, danach mit dem Layout.
Wenn man dann Vor- und Rückseite zusammen auf eine A4-Folie druckt,
hatte ich bislang noch keine Probleme mit Verzug (ich mache allerdings
auch immer extra-große-Vias noch aus Tonertransferzeiten) ([http://www.mikrocontroller.net/topic/122757#1132464]).

== Tonerverdichter ==

Bei Ausdrucken mit einem '''Laserdrucker''', kann man den Ausdruck mit einem Tonerverdichter behandeln. Dabei werden noch vorhandene feinste Löcher im Toner lichtdicht geschlossen ([http://www.mikrocontroller.net/topic/124198]). Nichtsdestotrotz ist eine gewisse Tonerdichte Voraussetzung für eine gute Vorlage.

Als Alternative eignet sich auch ''Solvent 50'' (ein Etikettenlöser) von ''Kontakt Chemie'' sehr gut, siehe [http://www.fdm-ware.de/UV-Led/index.html] unten.

Bei Do-It-Yourself Versuchen mit Lösemitteln als ''DIY-Tonerverdichter'' sollte man sich nicht nur an der Preisersparnis orientieren, sondern auch die Gefährlichkeit (Brennbarkeit, Giftigkeit) und Geruchsbelästigung berücksichtigen.

== Professionelle Filme ==

Super Ergebnisse erreicht man sicher mit professionell hergestellten Filmen. Und das ist billiger als man glaubt! Zudem ist die Auflösung und Randschärfe mit Repro-Film viel besser: Bauriedl belichtet mit 2400 DPI. Ein Reprofilm hat auch eine viel höhere Lichtdichtigkeit an den schwarzen Stellen: Schwarz ist wirklich Schwarz und nicht Dunkelgrau wie bei vielen Laserdruckern. Dadurch steigt die Toleranz gegenüber Fehlbelichtungen (eigene Belichtungsreihen haben noch bei 8-facher Überbelichtung 0.2 mm fehlerfreie Leiterbahnen ergeben). Die Leiterbahnen werden gestochen scharf, Bahnen mit 8 mil (0.2 mm) sind ohne weiteres möglich, damit kann man locker zwischen den Anschlüssen eines IC im SOIC-Gehäuse durchfahren.

https://web.archive.org/web/20171024110902/http://cadgrafik-bauriedl.de/leiterplattenfilme.htm (von 2017)

= Fertigung =

Die Fertigung teilt sich auf in Belichten, Entwickeln und das Ätzen... Naturgemäß muss man dabei teilweise mit gefährlichen Chemikalien umgehen.

'''Bitte informiert Euch vorher genau über die verwendeten Chemikalien und den sicheren Umgang damit!'''

Eine gute Quelle dafür ist die [http://www.hvbg.de/d/bia/fac/stoffdb/ GESTIS-Stoffdatenbank] (Gefahrstoffinformationssystem der gewerblichen Berufsgenossenschaften). 
Generell gilt beim Umgang mit Chemikalien:
* Darauf achten, dass keine Flüssigkeiten in die Augen oder die Schleimhäute gelangen. Das klingt jetzt banal, aber ein einfaches Augenreiben kann schon genügen um kleine Mengen Chemikalien z. B. in die Augen zu verschleppen. Also: Wenn die Nase juckt, zuerst die Hände waschen
* Nicht nebenbei essen. Der Grund dafür ist derselbe wie der vorhergehende. Es ist praktisch unvermeidlich, dass man kleine Mengen Chemikalien an den Händen hat.
* Alte Kleidung tragen. Wiederrum: Selbst bei größter Vorsicht kann es schnell mal passieren, das man einen Tropfen einer Lösung an die Kleidung bekommt. Spätestens beim nächsten Waschgang quittiert die Designer-Jeans dies mit einem Loch.
* Nach Beendigung der Arbeit, die Arbeitsfläche mit einem feuchten Lappen abwischen. Behälter gleich auswaschen!

Allerdings muss man auch nicht übertreiben. Wenn man sich an diese einfachen Regeln hält, ist Platinen entwickeln und ätzen auch nicht gefährlicher als Tee kochen.

Der grundsätzliche Arbeitsablauf umfasst folgende Schritte
* Belichten der Platine: Das Layout wird vom Ausdruck auf die Photoschicht der Platine übertragen
* Entwickeln der Photoschicht: Die belichteten Stellen der Photoschicht werden abgelöst. Die unbelichteten Stellen bleiben übrig und bilden so eine Schutzschicht, die das Kupfer während des Ätzens schützt.
* Ätzen der Kupferschicht: Die nun freiliegenden Kupferteile der Platine werden weggeätzt. Übrig bleiben die Teile, die von der restlichen Photoschicht abgedeckt werden.

== Vorbemerkungen zum verwendeten Material ==
* '''Chemikalien:''' Die benötigten Chemikalien sind insoweit unproblematisch, als dass sie prinzipiell kein Haltbarkeitsdatum haben, welches überschritten werden könnte, sie aber durch unsachgemäße Handhabung durchaus unbrauchbar werden. Insbesondere Natriumhydroxid ist hygroskopisch, d.h. es zieht Wasser aus der Luft. Außerdem bildet sich mit dem in der Luft enthaltenem Kohlendioxyd doppeltkohlensaures Natron (=Speisesoda), sodass es stets luftdicht aufbewahrt werden sollte. Für eine angesetzte NaOH-Lösung gilt gleiches, da ansonsten die Konzentration der Lösung kontinuierlich sinkt.
* '''Basismaterial:''' Reichelt bietet dieses von ''ProMa'' sowie von ''Bungard'' an. Von ersterem ist ausdrücklich abzuraten; die Qualität leidet an einer zu dünnen Photolackschicht -- ein Kompromiss aus ausreichender Belichtungsdauer (fängt mit 4x8 Watt UV-Röhren bei rund 3cm Abstand bei etwa 40 Sekunden an), Vorlagenstärke (der Lack ist unglaublich empfindlich; bei einer Folienlage sind die Bahnen des Druckkopfes zu erkennen) und Konzentration des Entwicklers (bei Zimmertemperatur 15-20 Gramm NaOH pro Liter) lässt sich schwer bis gar nicht finden (persönliche Erfahrungen von [[Benutzer:Haku|Sven Pauli]], 5.12.2008). Das Material von Bungard ist unproblematisch; der Photolack ist ertastbar und lässt sich bei Zimmertemperatur mit nur 10 Gramm NaOH pro Liter Wasser ausgezeichnet ablösen. Ebensogut wie das Bungardprodukt ist Basismaterial der Firma ''Rademacher''.

== Belichten ==
Das ausgedruckte Platinenlayout wird so auf die Photoschicht der Platine gelegt, dass die Schichtseite direkt auf dem lichtempfindlichen Lack liegt, man muss beim Ausdruck also evtl. spiegelverkehrt drucken. Das Layout wird mit einer Glasplatte gegen die Photoschicht gedrückt. Dazu eignen sich z.B. die dünnen Gläser, die in Bilderrahmen benutzt werden. Man sollte die Folie fest gegen die Platine pressen (natürlich auch wieder nicht zu fest, sonst springt das Glas), sehr gut eignen sich kleine Leimzwingen aus dem Baumarkt. Gerade bei dünnen Leiterbahnen ist das sehr wichtig, um Unterstrahlungen zu vermeiden. Ein guter Kompromiss zwischen UV-Durchlässigkeit und Stabilität ist eine Glasdicke von 1 mm.

Die Photoschicht ist normalerweise mit einer Klebefolie gegen Lichteinwirkung geschützt. Die Folie muss daher abgezogen werden.

Die auf die Platine aufgebrachte Photoschicht ist empfindlich auf UV-Licht. Im normalen Tageslicht in geschlossenen Räumen ist nicht genug UV-Anteil enthalten um die Platine innerhalb von 10 Minuten zu belichten. Der Vorgang des Einrichtens des Layouts und des Belichtens kann daher ohne Probleme bei normalem Tageslicht oder unter Kunstlicht (Glühbirne, Leuchtstoffröhre, etc) erfolgen.

Wer superdünne Leitungsbahnen benötigt (unter 10 mil = 0.25 mm) sollte punktförmigen Lichtquellen den Vorzug geben gegenüber flächigen Lichtquellen. Bei Röhren kann man ggf. einen Teil der Röhre abdecken und dann die Belichtungszeit entsprechend verlängern.

Grundsätzlich sollte man eher zu lange als zu kurz belichten, um später möglichst kurz entwickeln zu können. 25% länger belichten als unbedingt nötig sollte im Zweifel möglich sein, ohne Strukturen zu verlieren.

=== Sonne ===
Die einfachste und billigste Methode ist zweifellos die Verwendung der Sonne. Wird die Platine mit der aufgelegten Folie für 10-30 Sekunden (Tests machen) in die pralle Sonne gehalten, ist sie schon belichtet. (Siehe dazu auch verschiedene Beiträge über die erfolgreiche Verwendung dieser Methode hier im Forum.)

=== UV-Lampe ===
Es gibt sogenannte ''Nitraphot''-Lampen die 250-300W haben. Damit hab ich's anfangs gemacht. Das Hauptproblem dabei ist die erzeugte Wärme... Wo gibts denn vernünftige Fassungen für 300W-Birnen :). Weiter Nachteil ist die geringe Lebensdauer dieser Lampen (etwa 6 Stunden, d.h. etwa 15 Belichtungen bei einer durchschnittlichen Belichtungsdauer von locker mal 30 min - die Belichtungsdauer ist stark vom Abstand abhängig).

=== UV-Röhren ===
Ich persönlich habe mir den Luxus gegönnt und mir Ersatzlampen für die Isel Geräte besorgt. (Conrad)

* 2 x 8W Philips Röhren - ca 10cm Abstand - 3 x Overhead-Folie übereinander => ca 5 Minuten
* 4 x 8W Ersatzröhren für die Reichelt-Belichtungsgeräte - ca 12 cm - Transparentpapier => 7-8 Minuten

* Es gibt auch UV-Röhren mit Stecksockel für Energiesparlampen mit Maximum im UV-Bereich, z.B. Osram DULUX S BLUE UVA /78, EAN 4008321198938 in 9 Watt (die Lampe mit der Farbe /71 ist nicht gut geeignet). Die kann man einfach in viele Schreibtischlampen stecken.
* Belichtungszeit für die 9-Watt-Röhre: 5-10 Minuten bei 7 cm Abstand, 1 mm Glasabdeckung, Reprofilm von Bauriedl und photopositives Original-Bungard.
* Gibt es mit 2-pol. Sockel G23 in 7, 9 und 11 Watt und mit 4-pol. Sockel 2G11 in 18 Watt. Bezug z.B. über mercateo.com, dort gibt es auch ein passendes Vorschaltgerät mit Fassung G23, EAN 4000870884003

Starter aus Energiesparlampen für UV Röhre verwenden: http://www.mikrocontroller.net/topic/95321

=== Gesichtsbräuner ===
.. enthalten meist 4-6 Röhren und sind speziell dafür gebaut, viel bräunendes UV-Licht abzugeben. Mit bedrucktem Transparentpapier auf der Foto-/Kupferschicht, Glasplatte und Gesichtsbräuner darübergelegt (so dass die Röhren ca. 6 cm Abstand zur Platine haben) reichen schon ca. 90 Sekunden Belichtungszeit. Man bekommt sie oft günstig gebraucht, weil 1 oder 2 Röhren nicht mehr funktionieren - zum Belichten reichen die restlichen immer noch.

=== UV-LEDs ===
Durch ihr schmales Spektrum eignen sich LEDs sehr gut zum belichten. Den Nachteil des geringen Öffnungswinkels kann man durch Transparentpapier über den LEDs und unter der Glasscheibe ausgleichen. Als Belohnung erhält man ein deutlich paralleleres Licht. Es entstehen keine unscharfen Bereiche wie zwischen UV-Röhren wenn diese zu weit auseinander sind.

Wichtig ist eine gute (blickdichte!) Vorlage. Die Belichtungszeit kann etwa 10 Minuten betragen (Zweckform Avery Transparentfolie, Bungard Platinen, Canon Pixma iP4500 mit original Tinte) oder mehr (etwa 15 Minuten, Transparentpapier, Laserdrucker).

Preislich sind LEDs etwa vergleichbar mit UV-Röhren. Die Resultate insbesondere bei feinen Strukturen sind jedoch besser. Außerdem müssen UV-LEDs nicht ausgetauscht werden, da sie nicht verschleißen.
Anmerkung: meines Wissens nach Verschleißen UV-LEDs und gerade die billigen davon exorbitant schnell, da wird die Belichtungszeit immer länger.

Als Raster ist bei 5mm LEDs 15mm zu empfehlen. Eine Doppelkarte benötigt somit knapp 150 LEDs. Der Abstand zur Vorlage kann je nach Öffnungswinkel der LEDs etwa 4cm betragen. Je heller die LEDs sind, desto schneller geht die Belichtung.

Als Zusatz kann man mit weißen LEDs eine kleine Durchlichteinheit integrieren. Andererseits beinhalten UV-LEDs auch sichtbares Licht.

''High Power Led.'' Sehr gute Erfahrungen kann man mit sog. UV High Power Led mit je 3W Leistung machen. Mit nur 5 LED (400nm) lassen sich Platinen in ca. 2,5min gut belichten. Der Abstand zwischen den LED und der Platine sollte etwa 20cm betragen, um ein homogenes Bild zu erreichen.

=== Baustrahler ===
ACHTUNG: Baustrahler werden sehr heiss!
Geht ganz gut für Platinen, die maximal so groß wie die Scheibe des Scheinwerfers sind (sollte etwa der projizierten Fläche des Reflektors entsprechen). Bei größeren wird es schwierig, da die Lichtquelle annähernd Punkt- oder Strichförmig ist und man dann Versatzprobleme bekommt. Ich habe meine Erfahrungen mit einem 500 Watt Modell gesammelt. Der Abstand sollte zwecks erträglichen Belichtungszeiten ca. 20cm betragen. Dabei ist darauf zu achten, dass 500W kein Pappenstiel sind und mir am Anfang schon mal die Fotoschicht verschmort haben. Das Problem wurde dann durch Kühlung mittels eines kleinen PC-Lüfters gelöst. Bei so geringen Abständen zur Glasscheibe sollte man jedoch unbedingt darauf achten, dass sich absolut KEINE BRENNBAREN MATERIALIEN davor befinden. Für die Fixierung der Belichtungsvorlage haben sich bei mir CD-Hüllen bewährt, aus denen das schwarze Innere entfernt wurde (das würde sich sowieso nur unnötig aufheizen, daher nur klare Hüllen OHNE Inlays oder Bedruckten Flächen nehmen!). Um einen ausreichenden Anpressdruck zu gewährleisten, kommen noch ein paar Zellstofftaschentücher unter die Platine (die halten zur Not auch höhere Temperaturen aus, im Gegensatz zu z. B. Schaumstoff). Die Belichtungszeit hat sich je nach Basismaterial zu 8-15min ergeben, wobei eine leichte Überbelichtung selten geschadet hat. Die erzielten Ergebnisse waren bisher immer zufriedenstellend, wobei ich nur Strukturen bis 1mm hatte. Die Kanten sehen aber ziemlich scharf aus, es geht also wahrscheinlich noch etwas feiner.

(Anmerkung: Habe es so versucht. 500W Baustrahler in 20cm entfernung, klare CD-Hülle ohne Inlays etc, Zellstofftaschentücher, kräftiger Ventilator von der Seite, 12 Minuten belichtung. Obwohl die Erwärmung relativ gering war, hat sich die CD-Hülle im Bereich der Platine so nach außen gewölbt, dass die Vorlage nicht mehr plan auf der Platine lag. Ergebnis: Außen einigermaßen scharf, innen diffus und undefiniert belichtet = unbrauchbar. Vielleicht lags am Material der CD-Hülle.)

=== Leuchtstoffröhren ===
Auch Leuchtstoffröhren können benutzt werden um Platinen zu belichten. Bei einem Abstand von 10 cm benötigt man eine Belichtungszeit von in etwa einer halben Stunde. Zur Not kann es auch kurz die Schreibtischlampe sein oder für Massenbelichtungen auch eine 1m Stablampe.

==Entwickeln==
Entwickeln kann man mit sogenanntem Ätznatron (Natriumhydroxid, NaOH). Die übliche Konzentration beträgt ca. 10g/l, eher darunter, falls man die Zeit übersehen sollte und man etwas unterentwickeln muss.

Bungard Platinen sind auch bei den einseitigen Varianten auf beiden Seiten mit Photolack beschichtet. Um Entwicklerlösung zu sparen sollte man daher unbedingt bei einseitigen Platinen den Photolack auf der Unterseite vor dem Entwickeln entfernen, z.B. mit Aceton.

Typische Werte:
* 10-15 g Entwickler pro 1 Liter Wasser
* Arbeitstemperatur ca. 20 °C
* ca. 60 Sekunden Entwicklungszeit (bei korrekter Belichtung)

Die Luxus-Variante gibt es bei Conrad in Form von Bungard-Entwickler. Ein Säckchen für einen Liter Entwickler. Laut Bungard ist die unbelichtete Beschichtung einige Minuten gegen den Entwickler resistent.

Der Entwickler sollte mindestens Zimmertemperatur haben, sonst dauert das Entwickeln sehr lange. Andererseits sollte die Lösung nicht zu warm sein, weil dann die Lösung so aktiv ist, dass auch die unbelichtete Lackschicht binnen weniger Sekunden zerstört wird.

Die belichtete Platine wird in eine Schale mit Entwicklerlösung gegeben. Nach kurzer Zeit (abhängig von der Konzentration des Natriumhydroxids und der Temperatur der Lösung weniger als 10 Sekunden) sieht man einen (roten) 'Schleier', der sich von den belichteten Stellen der Platine hebt. Bewegt man die Platine in der Lösung, kommt frischer unverbrauchter Entwickler auf die Photoschicht.

Kann man die Leiterbahnen gut erkennen, ist das Entwickeln abgeschlossen. Hält man die Platine im richtigen Winkel zu einer Lichtquelle, so kann man die übrig gebliebene Photoschicht in Form der Leiterbahnen auf der Platine sehen.

Grundsätzlich sollte man möglichst kurz entwickeln. Um sicherzustellen, dass der Photolack sich gut löst, sollte man daher im Zweifel länger belichten als unbedingt notwendig. Um möglichst kurz entwickeln zu können, sollte man den Entwickler erneuern, wenn er schon deutlich dunkel verfärbt ist.

Manchmal sieht man richtiggehend, dass an einigen Stellen die Photoschicht noch nicht restlos abgelöst wurde. In dem Fall kann man ganz einfach mit einem (nicht zu harten) Pinsel über die Platine streichen und so der hartnäckigen Photoschicht zu Leibe rücken.

Ist die Platine fertig entwickelt, wird sie sofort mit Wasser abgespült. Das Verschleppen von Entwicklerlösung in die Ätzlösung ist zu vermeiden, da der Entwickler chemisch mit der Ätzlösung reagiert.

Nach dem erfolgreichen Entwickeln sollte die Platine einer Sichtkontrolle unterzogen werden. Besonders dünne Leiterbahnen werden auf Unterbrechungen hin geprüft. Jetzt ist noch Zeit, diese Fehler zu beheben.

Sind einige hartnäckige Lackstellen stehen geblieben, kann man versuchen, den Lack mit einem kleinen Messerchen abzuschaben. Wenn dabei das darunterliegende Kupfer beschädigt wird, ist das nicht schlimm, da es später sowieso weggeätzt wird. Speziell die Zwischenräume zwischen IC-Pins verdienen erhöhte Aufmerksamkeit, insbesondere wenn zwischen zwei Pins noch eine Leiterbahn durchgeführt wurde.

Das Gegenteil davon sind Unterbrechungen in Leiterbahnen oder nicht gewollte Löcher in größeren Flächen. Mit einem wasserfesten Edding (gewöhnliche Filz- oder Bleistifte sind dazu nicht geeignet!) lassen sich solche Fehler beheben.

Die Entwicklerlösung altert recht schnell an der Luft. Wenn man immer mal in großen Zeitabständen eine Platine fertige will, ist es einfacher, sich einmal eine Tüte Ätznatron (kristallines NaOH) zu kaufen, und dieses vorsichtig und mit Schutzbrille und langem Löffel 5g- oder 10g-weise in Clip-Tütchen abzufüllen. Am Besten immer noch ein Tütchen drum - es ist stark hygroskopisch!

Dann kann man die Entwicklerlösung jeweils frisch ansetzen (5g auf 500ml Wasser) und erzielt immer gleiche Ergebnisse. Ganz gut macht sich auch eine Pipette oder ein Klistierball, damit kann man aktiv (nicht zu doll) beim Entwickeln die rötliche Schicht wegspülen und die Platine ist in ca. 1 Minute oder weniger fertig entwickelt.

==Ätzen==

Der Vorgang des Ätzens dient dazu, die nicht von der Lackschicht geschützten Kupferbereiche aufzulösen, sodaß letztendlich aus der durchgehenden Kupferschicht die eigentlichen Leiterbahnen entstehen.
Im Prinzip wird dabei die belichtete und entwickelte Platine in eine Ätzlösung gegeben, die das Kupfer chemisch umsetzt und so auflöst.

Profis verwenden dafür eigene Ätzmaschinen bzw. Küvetten in die die Platine eingehängt wird. Häufig ist in diesen Aufbauten auch eine Heizung bzw. eine Durchlüftung eingebaut. Die Heizung beschleunigt den Vorgang des Ätzens, während die Durchlüftung dafür sorgt, dass die Ätzlösung in Bewegung bleibt und so immer frische Ätzlösung an das Kupfer gelangt.

Für die ersten Versuche kann man sich aber durchaus mit einer einfachen Kunststoffschale behelfen, die gerade groß genug ist, dass die Platine darin liegen kann. In diese Schale füllt man gerade soviel Ätzlösung ein, dass die Platine gut bedeckt ist. Mit einer Kunststoffpinzette oder einem sonstigen Arbeitsbehelf bewegt man die Platine ab und an in der Lösung um eine Umwälzung der Ätzlösung zu erreichen.

Wird die fertig entwickelte Platine in die Ätzlösung eingelegt, dann sollte man bereits nach ein paar Sekunden eine deutliche Verfärbung der freiliegenden Kupferschicht wahrnehmen. Das Kupfer erscheint matter und deutlich röter. Ist dies an einigen Stellen nicht der Fall, dann ist dies meist ein Hinweis darauf, dass an dieser Stelle die Photoschicht noch nicht vollständig entfernt wurde. Entweder die Platine noch einmal in die Entwicklerlösung und die restliche Photoschicht durch Reiben mit dem Finger entfernen oder aber den Resten der Photoschicht mit einem Messer und einer Kratztechnik zu Leibe rücken.

===mit Ammoniumpersulfat/Natriumpersulfat===
Ammonium- oder Natriumperoxodisulfat (Handelsnamen: Ammoniumpersulfat, Natriumpersulfat, Feinätzmittel) ist wohl das am weitesten verbreitete Ätzmittel. Es liefert gute Ergebnisse und ist im Vergleich zu Salzsäure/Salpetersäure nicht so aggressiv und es ist sauberer als Eisen-3-Chlorid. Natriumpersulfat sollte aufgrund seiner etwas geringeren Giftigkeit in Gewässern der Vorzug gegenüber Ammoniumpersulfat gegeben werden. Zudem macht es der Gestank nach Ammoniak praktisch unmöglich, mit Ammoniumpersulfat in geschlossenen Räumen zu arbeiten.
Allerdings haben beide Persulfate den Nachteil, daß man Spritzer und Flecken nicht sofort sieht. In Textilien tritt Lochfraß verzögert auf, man sieht den Schaden erst, wenn es zu spät ist.

Typische Werte:
* 200-250 g Ätzmittel auf 1 Liter Wasser
* 40-50 °C Arbeitstemperatur
* 5-25 Minuten Ätzzeit bei 35 µm Kupferschicht

===mit Eisen-III-Chlorid===
Mit Eisen-III-Chlorid ätzt es sich gut. Die Ätzlösung sollte etwas angewärmt werden. Nach etwa 10 Minuten ist die Platine fertig. Hier ist gut entwickeltes Material nötig, sonst sind die dünnen Konturen schnell weggeätzt. 
Besonders beachten sollte man, dass Eisen-III-Chlorid hässliche gelb-orange Flecken verursacht. Sowohl auf der Haut als auch auf Kleidungsstücken. Während die Flecken auf der Haut nach ein paar Tagen (!) wieder verschwinden, gehen sie aus Kleidungsstücken nur mit speziellem Fleckenentferner (Bezugsquelle: www.octamex.de) raus.

Typische Werte:
* 800 g Ätzmittel auf 1 Liter Wasser (gibt 1,4 l Lösung)
* ab 20 °C, besser 40-50°C Arbeitstemperatur
* Ätzdauer ab 1,5 Min. möglich

=== mit Salzsäure und Wasserstoffperoxid ===
Eine frühere Empfehlung der "Kontakt-Chemie" für Positiv 20 lautet:
* '''200 ml''' 33%-Salzsäure
* '''30 ml''' 30%-Wasserstoffperoxid
* '''770 ml''' (der Rest) Wasser

oder

400 ml 15%-Salzsäure
300 ml 3%-Wasserstoffperoxid
300 ml (der Rest) Wasser
etwas (0,5g) Kupfer oder besser Kupferchlorid zum Starten des Ätzens.

Die Mischung
* '''1''' Teil <math>\rm HCl</math>
* '''1''' Teil <math>\rm H_2O_2</math>
* '''2''' Teile <math>\rm H_2O</math>
geht suppi. (Würde ich mich nicht trauen mit hochkonzentrierter Säure. Lieber die Säure unter 20% bringen und nach Bedarf <math>\rm H_2O_2</math> dazu tun.)

Lagern sollt man die Mischung in einem nicht gasdichten Behälter, der in einem gasdichten dehnbaren Behälter steht (z.B. Marmeladenglas mit Loch im Deckel; in einer gut verschlossenen Plastiktüte). Alles andere führt früher oder später zu einer Sauerei.

Wenn nach längerer Pause wieder geätzt werden soll, muss ggf. etwas <math>\rm H_2O_2</math> nachgefüllt werden, da sich dieses zersetzen kann. Erwärmung des Ätzmittelbades beschleunigt sowohl das Ätzen als auch die "Alterung" des Ätzmittel bzw. das Zersetzen des <math>\rm H_2O_2</math> in <math>\rm H_2O</math> und <math>\rm O_2</math>.

Salzsäure gibt es in Baumärkten günstig:
* Obi: 1 l Salzsäure, 30-33% für ~3,50 € (2012)

Wasserstoffperoxid ist ein Ausgangsstoff für Sprengstoff und deshalb in hoher Konzentration wenn überhaupt nur mit blöden Nachfragen zu erhalten, aber niedrige Konzentrationen können bei Verringerung der Wassermenge auch verwendet werden.

=== mit Salzsäure / Luft ===

Siehe hier: [[Ätzen mit luftregenerierten Kupferchlorid]]

=== mit Salpetersäure ===

Geht ähnlich gut wie mit Salzsäure, nur will nicht jeder einem das Zeug in die Hand geben... => lieber Salzsäure! Möglich sind Zeiten von <1min bis 10min.. je nach Konzentration, dabei sollte man tunlichst im freien arbeiten wegen Stickoxidbildung.

= Nachbehandlung =

== Entfernung des Fotolacks ==

Der Fotolack von Bungard-Platinen ist schlecht durchlötbar und wird im allgemeinen entfernt.

Dazu gibt es verschiedene Methoden:

* Mechanisch mit '''Stahlwolle''' reinigen (ist das Einfachste meiner Meinung nach). Oder von Reichelt: BIB NHP 11 Schleifvlies-Handbogen, mittel 0,72 €

* Der Fotolack lässt sich auch entfernen, indem man die fertig geätzte Platine noch einmal für längere Zeit belichtet und nochmals entwickelt, sodass der restliche Lack abgelöst wird. Eine halbe Stunde Tageslicht klappt gut. Auf der Webseite von Bungard ist beschrieben, wie man diese Methode benutzen kann, um quasi "für umme" eine Lötstoppmaske herzustellen, interessant!

* Der Fotolack lässt sich auch entfernen ohne zu belichten, wenn man einen weiteren Entwickler benutzt, den man 10mal so stark ansetzt wie empfohlen.

* Bestimmte Lösemittel wie Spiritus, Isopropanol, Nagellackentferner oder Aceton (Bestandteil von Nagellackentferner),... lösen den Fotolack ebenfalls. Lösemittel entfetten die Platine gleichzeitig.

== Oxidationsschutz ==

Die gereinigte Platine wird bei geplanter Lagerung mit einem Oxidationsschutz versehen.

Dazu kann man die blanken Kupferstellen

* mit Lötlack einsprühen oder

* mit einer Lösung von Kolophonium (oder auch Saupech genannt) in Nitroverdünnung (oder Alkohol) einsprühen. Das soll billiger sein und die gleiche Wirkung wie Lötlack erzielen oder

* die Platine verzinnen (s.u.)

Gute Erfahrungen kann man auch mit einem Vakuumiergerät machen.

== Verzinnen ==

Um schön glänzende Platinen zu bekommen, kann man die Platine auch mit Lötpaste einschmieren und mit einem Heißluft-Fön bearbeiten. Dafür braucht man aber etwas Übung um die Platine nicht zu heiß zu machen und die richtige Menge Paste aufzutragen.

Die teurere aber einfachere, genauere und saubere Möglichkeit sind chemische Verzinnungsbäder (bspw. Seno Glanz-Zinnbad oder Bungard SUR-TIN) : Platine reinlegen, einige Minuten warten, abspülen, fertig. 
Hierbei muss darauf geachtet werden, dass der Fotolack wirklich vollständig entfernt wurde. Wenn es (auf den ersten Blick kaum sichtbare) Rückstände gibt, funktioniert die Verzinnung an diesen Stellen nicht richtig.
Das angemischte Verzinnungsbad ist nur einige Monate haltbar und sollte dunkel gelagert werden.

= Weiterführende Möglichkeiten =

== Lötstopp ==

[[Datei:Lötstopp.jpg|miniatur|rechts]] Sehr gute Ergebnisse erreicht man mit dem Dynamask (R) Lötstopplaminat. Das Laminat ist von zwei Schutzfolien umgeben. Zunächst löst man vorsichtig die raue Folie und zieht diese etwa zu 1/4 der Platinengröße ab. Das freie Ende drückt man leicht auf den Platinenrand an. Vorsicht, die Folie klebt schnell ungewollt auf der Platine fest, besonders bei hoher Luftfeuchte. Nun führt man die Platine mit der angedrückten Folie zuerst in den Laminator ein. Dieser darf nicht zu heiß sein, es empfielt sich, zunächst kalt zu laminieren und dann auf ca. 80°C in einem 2. Gang zu gehen. Wichtig ist, dass man während des Laminiervorgangs das noch unlaminierte Folienteil von der Platine weg gespannt in einem Winkel von ca. 45 Grad hält. Das kostet etwas Übung, aber so gelingt dann auch die blasenfreie Verbindung. Es handelt sich bei dem Lötstopp um einen UV-härtenden Negativfilm, d.h. die Lötpads müssen in der zu verwendenden Maske also schwarz/abgedeckt sein. Die Belichtungszeit entspricht etwa der Hälfte der Bungard-Platine. Ganz wichtig ist, dass der Film nach der Belichtung etwa eine Stunde im Dunkeln ruht, so dass die belichteten Bereiche weiter vernetzen können. Sonst kommt es im nachfolgenden Entwicklungsschritt zum Aufquellen und Ablösen insbesondere in den Stegen zwischen Finepitch-Lötpads. 
Zum Entwickeln erwärmt man etwas Wasser auf ca. 60°C und gibt eine Prise Waschsoda (Soda calc.) hinzu. Dann zieht man die klare Folie vom Lötstopp ab. Beim Entwickeln hilft es, mit einem weichen Pinsel immer wieder über die Lötpads zu gehen. Nach spätesten 10 Minuten sollten alle Pads frei liegen. Im Anschluss trocknet man die Platine und belichtet noch etwa 1 Stunde weiter. Dadurch wird der Lötstopp schön hart und widerstandsfähig. Zusätzlich sollte man noch bei 70-80°C tempern, aber gut belüftet. Hierzu bietet sich ein T-962 Reflow-Ofen im Temperbetrieb mit Lüfter an. Wenn alles geklappt hat, hat man schon eine sehr professionell wirkende Platine, die von einer extern gefertigten kaum noch zu unterscheiden ist.

== Bestückungsdruck ==

[[Datei:Bestückungsdruck.jpg|miniatur|rechts]]Für manche sicher der Overkill, so kann man dennoch mit einfachen Mitteln einen recht ansehnlichen Bestückungsdruck erzeugen. Man benötigt einen Laserdrucker mit weißem Toner, Tonertransferfolie und eine geeignete Presse oder ein Bügeleisen. Den Bestückungsdruck druckt man spiegelverkehrt auf die Transferfolie. Diese richtet man auf der Platine aus und klebt sie mit Kaptontape fest. Bei ca. 140°C presst man nun die Folie an die Platine, am besten eignet sich eine T-Shirt-Presse, die es für erstaunlich wenig Geld zu ersteigern gibt. Nach dem Ankühlen erhält man so einen Bestückungsdruck, der gegen die gängigen Leiterplattenreiniger (Isopropanol, Kontakt LR aus der Sprühdose) auch beim Schrubben mit der Bürste beständig ist. Gelingt etwas nicht, so kann der Druck mit Aceton einfach beseitigt werden.

= Entsorgung =

Egal welches Ätzmittel, kupferhaltige Lösungen dürfen nicht ins Abwasser gegeben werden. Kupfer ist ein Zellgift, wenn ihr genug davon ins Abwasser schüttet (und "genug" muss garnicht so viel sein) bringt ihr damit das biologische Klärbecken der Kläranlage in eurer Stadt um. Nicht so gut.

Besser ist es daher, alles Kupferhaltige in einem Behälter zu sammeln, und baldmöglichst bei der Entsorgungsstelle/Sondermüllannahme/Entsorgungsmobil o.Ä. euerer Stadt oder eures Kreises abzugeben. Kleinmengen werden da in der Regel kostenlos angenommen. Nicht vergessen den Sammelbehälter zu beschriften (z. B. "Wässrige FeCl3-Lösung, kupferhaltig"), damit ihr und später die Sammelstelle wissen was drin ist.

Vorsicht bei Peroxiden/Persulfaten/Perphosphaten: Lösungen geben mit der Zeit Sauerstoff ab, daher die Sammelbehälter nicht Luftdicht verschließen, sonst besteht Berstgefahr.

[[Category:Platinen]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-24T13:55:00Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt mittlerweile einige Endstufenvorschläge für das 13cm-Band, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,] [https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datenblatt MW7IC2725N] [http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf Fotos vom Aufbau] 

Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / sein Shop auf ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2.4%20GHz%2020W%20amplifier%20JDElektronik%20rev%201.1%20deutsch.pdf Heft 2/2024: 2,4GHz 20W Verstärkers von JDElektronik DJ4ZZ] 

Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

There are still a few power amplifiers for the 13cm band available to buy, here are a few sources: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ also an Ampleon transistor according to DL7UKM ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W PA by Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm-SSB-TX] 
There are also WLAN power amplifiers from China, but customs often confiscate them because they are not permitted for WLAN here. When ordering, therefore, ask that "Ham Radio" or something similar is written on the label. 
The transistors are probably no longer available for older assembly instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 replacement type TQP7M9103] But this is only available in isolated cases, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,] [https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datasheet MW7IC2725N] [http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf pictures and schematics] 

AMSAT-DL has already published several construction instructions for 13cm PAs in its quarterly magazine, unfortunately there were only one of these Bulk orders: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 offers blank boards]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / his shop on ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Issue 1/2020: AMSAT-DL upconverter with integrated PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Issue 1/2021: AMSAT-DL 2.4 GHz 6 W PA for operation with a SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Issue 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier based on 250 W PA module BPC2425M9X250 from
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG a PA with the same transistors] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2.4%20GHz%2020W%20amplifier%20JDElektronik%20rev%201.1%20english.pdf Issue 2/2024: Analysis of a 2.4 GHz 20W amplifier from JDElektronik] 

There are also complete devices, mostly converters for SSB radios: 
[https://www.hilberling.de/en/hamradio/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, converter with 20W] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-24T13:53:25Z

Christoph kessler: /* The DATV Express Project */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt mittlerweile einige Endstufenvorschläge für das 13cm-Band, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,] [https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datenblatt MW7IC2725N] [http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf Fotos vom Aufbau] 

Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / sein Shop auf ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2.4%20GHz%2020W%20amplifier%20JDElektronik%20rev%201.1%20deutsch.pdf 2,4GHz 20W Verstärkers von JDElektronik DJ4ZZ]

Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

There are still a few power amplifiers for the 13cm band available to buy, here are a few sources: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ also an Ampleon transistor according to DL7UKM ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W PA by Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm-SSB-TX] 
There are also WLAN power amplifiers from China, but customs often confiscate them because they are not permitted for WLAN here. When ordering, therefore, ask that "Ham Radio" or something similar is written on the label. 
The transistors are probably no longer available for older assembly instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 replacement type TQP7M9103] But this is only available in isolated cases, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,] [https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datasheet MW7IC2725N] [http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf pictures and schematics] 

AMSAT-DL has already published several construction instructions for 13cm PAs in its quarterly magazine, unfortunately there were only one of these Bulk orders: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 offers blank boards]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / his shop on ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Issue 1/2020: AMSAT-DL upconverter with integrated PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Issue 1/2021: AMSAT-DL 2.4 GHz 6 W PA for operation with a SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Issue 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier based on 250 W PA module BPC2425M9X250 from
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG a PA with the same transistors] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2.4%20GHz%2020W%20amplifier%20JDElektronik%20rev%201.1%20english.pdf Issue 2/2024: Analysis of a 2.4 GHz 20W amplifier from JDElektronik] 

There are also complete devices, mostly converters for SSB radios: 
[https://www.hilberling.de/en/hamradio/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, converter with 20W] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-24T13:51:17Z

Christoph kessler: /* The DATV Express Project */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt mittlerweile einige Endstufenvorschläge für das 13cm-Band, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,] [https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datenblatt MW7IC2725N] [http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf Fotos vom Aufbau] 

Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / sein Shop auf ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2.4%20GHz%2020W%20amplifier%20JDElektronik%20rev%201.1%20deutsch.pdf 2,4GHz 20W Verstärkers von JDElektronik DJ4ZZ]

Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

There are still a few power amplifiers for the 13cm band available to buy, here are a few sources: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ also an Ampleon transistor according to DL7UKM ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W PA by Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm-SSB-TX] 
There are also WLAN power amplifiers from China, but customs often confiscate them because they are not permitted for WLAN here. When ordering, therefore, ask that "Ham Radio" or something similar is written on the label. 
The transistors are probably no longer available for older assembly instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 replacement type TQP7M9103] But this is only available in isolated cases, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,] [https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datasheet MW7IC2725N] [http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf pictures and schematics] 

AMSAT-DL has already published several construction instructions for 13cm PAs in its quarterly magazine, unfortunately there were only one of these Bulk orders: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 offers blank boards]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / his shop on ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Issue 1/2020: AMSAT-DL upconverter with integrated PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Issue 1/2021: AMSAT-DL 2.4 GHz 6 W PA for operation with a SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Issue 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier based on 250 W PA module BPC2425M9X250 from
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG a PA with the same transistors] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2.4%20GHz%2020W%20amplifier%20JDElektronik%20rev%201.1%20english.pdf Analysis of a 2.4 GHz 20W amplifier from JDElektronik] 

There are also complete devices, mostly converters for SSB radios: 
[https://www.hilberling.de/en/hamradio/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, converter with 20W] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-24T13:47:31Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt mittlerweile einige Endstufenvorschläge für das 13cm-Band, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,] [https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datenblatt MW7IC2725N] [http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf Fotos vom Aufbau] 

Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / sein Shop auf ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2.4%20GHz%2020W%20amplifier%20JDElektronik%20rev%201.1%20deutsch.pdf 2,4GHz 20W Verstärkers von JDElektronik DJ4ZZ]

Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

There are still a few power amplifiers for the 13cm band available to buy, here are a few sources: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ also an Ampleon transistor according to DL7UKM ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W PA by Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm-SSB-TX] 
There are also WLAN power amplifiers from China, but customs often confiscate them because they are not permitted for WLAN here. When ordering, therefore, ask that "Ham Radio" or something similar is written on the label. 
The transistors are probably no longer available for older assembly instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 replacement type TQP7M9103] But this is only available in isolated cases, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,] [https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datasheet MW7IC2725N] [http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf pictures and schematics] 

AMSAT-DL has already published several construction instructions for 13cm PAs in its quarterly magazine, unfortunately there were only one of these Bulk orders: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 offers blank boards]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / his shop on ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Issue 1/2020: AMSAT-DL upconverter with integrated PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Issue 1/2021: AMSAT-DL 2.4 GHz 6 W PA for operation with a SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Issue 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier based on 250 W PA module BPC2425M9X250 from
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG a PA with the same transistors] 

There are also complete devices, mostly converters for SSB radios: 
[https://www.hilberling.de/en/hamradio/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, converter with 20W] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-05T06:38:00Z

Christoph kessler: /* The DATV Express Project */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt mittlerweile einige Endstufenvorschläge für das 13cm-Band, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,] [https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datenblatt MW7IC2725N] [http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf Fotos vom Aufbau] 

Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / sein Shop auf ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 

Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

There are still a few power amplifiers for the 13cm band available to buy, here are a few sources: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ also an Ampleon transistor according to DL7UKM ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W PA by Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm-SSB-TX] 
There are also WLAN power amplifiers from China, but customs often confiscate them because they are not permitted for WLAN here. When ordering, therefore, ask that "Ham Radio" or something similar is written on the label. 
The transistors are probably no longer available for older assembly instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 replacement type TQP7M9103] But this is only available in isolated cases, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,] [https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datasheet MW7IC2725N] [http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf pictures and schematics] 

AMSAT-DL has already published several construction instructions for 13cm PAs in its quarterly magazine, unfortunately there were only one of these Bulk orders: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 offers blank boards]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / his shop on ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Issue 1/2020: AMSAT-DL upconverter with integrated PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Issue 1/2021: AMSAT-DL 2.4 GHz 6 W PA for operation with a SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Issue 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier based on 250 W PA module BPC2425M9X250 from
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG a PA with the same transistors] 

There are also complete devices, mostly converters for SSB radios: 
[https://www.hilberling.de/en/hamradio/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, converter with 20W] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-05T06:34:47Z

Christoph kessler: /* The DATV Express Project */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt mittlerweile einige Endstufenvorschläge für das 13cm-Band, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,] [https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datenblatt MW7IC2725N] [http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf Fotos vom Aufbau] 

Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / sein Shop auf ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 

Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

There are still a few power amplifiers for the 13cm band available to buy, here are a few sources: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ also an Ampleon transistor according to DL7UKM ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W PA by Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm-SSB-TX] 
There are also WLAN power amplifiers from China, but customs often confiscate them because they are not permitted for WLAN here. When ordering, therefore, ask that "Ham Radio" or something similar is written on the label. 
The transistors are probably no longer available for older assembly instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 replacement type TQP7M9103] But this is only available in isolated cases, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,] [https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datasheet MW7IC2725N] [http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf pictures and schematics] 

AMSAT-DL has already published several construction instructions for 13cm PAs in its quarterly magazine, unfortunately there were only one of these Bulk orders: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 offers blank boards]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / his shop on ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Issue 1/2020: AMSAT-DL upconverter with integrated PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Issue 1/2021: AMSAT-DL 2.4 GHz 6 W PA for operation with a SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Issue 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier based on 250 W PA module BPC2425M9X250 from
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG a PA with the same transistors] 

There are also complete devices, mostly converters for SSB radios: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, converter with 20W] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-05T06:32:53Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt mittlerweile einige Endstufenvorschläge für das 13cm-Band, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,] [https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datenblatt MW7IC2725N] [http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf Fotos vom Aufbau] 

Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / sein Shop auf ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 

Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

There are still a few power amplifiers for the 13cm band available to buy, here are a few sources: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ also an Ampleon transistor according to DL7UKM ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W PA by Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm-SSB-TX] 
There are also WLAN power amplifiers from China, but customs often confiscate them because they are not permitted for WLAN here. When ordering, therefore, ask that "Ham Radio" or something similar is written on the label. 
The transistors are probably no longer available for older assembly instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 replacement type TQP7M9103] But this is only available in isolated cases, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 
AMSAT-DL has already published several construction instructions for 13cm PAs in its quarterly magazine, unfortunately there were only one of these Bulk orders: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 offers blank boards]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / his shop on ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Issue 1/2020: AMSAT-DL upconverter with integrated PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Issue 1/2021: AMSAT-DL 2.4 GHz 6 W PA for operation with a SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Issue 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier based on 250 W PA module BPC2425M9X250 from
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG a PA with the same transistors] 
There are also complete devices, mostly converters for SSB radios: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, converter with 20W] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-05T06:30:02Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,] [https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datenblatt MW7IC2725N] [http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf Fotos vom Aufbau] 

Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / sein Shop auf ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 

Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

There are still a few power amplifiers for the 13cm band available to buy, here are a few sources: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ also an Ampleon transistor according to DL7UKM ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W PA by Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm-SSB-TX] 
There are also WLAN power amplifiers from China, but customs often confiscate them because they are not permitted for WLAN here. When ordering, therefore, ask that "Ham Radio" or something similar is written on the label. 
The transistors are probably no longer available for older assembly instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 replacement type TQP7M9103] But this is only available in isolated cases, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 
AMSAT-DL has already published several construction instructions for 13cm PAs in its quarterly magazine, unfortunately there were only one of these Bulk orders: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 offers blank boards]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / his shop on ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Issue 1/2020: AMSAT-DL upconverter with integrated PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Issue 1/2021: AMSAT-DL 2.4 GHz 6 W PA for operation with a SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Issue 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier based on 250 W PA module BPC2425M9X250 from
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG a PA with the same transistors] 
There are also complete devices, mostly converters for SSB radios: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, converter with 20W] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-05T06:29:30Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,] [https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datenblatt MW7IC2725N] [http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf Fotos vom Aufbau] 

Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / sein Shop auf ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

There are still a few power amplifiers for the 13cm band available to buy, here are a few sources: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ also an Ampleon transistor according to DL7UKM ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W PA by Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm-SSB-TX] 
There are also WLAN power amplifiers from China, but customs often confiscate them because they are not permitted for WLAN here. When ordering, therefore, ask that "Ham Radio" or something similar is written on the label. 
The transistors are probably no longer available for older assembly instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 replacement type TQP7M9103] But this is only available in isolated cases, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 
AMSAT-DL has already published several construction instructions for 13cm PAs in its quarterly magazine, unfortunately there were only one of these Bulk orders: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 offers blank boards]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / his shop on ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Issue 1/2020: AMSAT-DL upconverter with integrated PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Issue 1/2021: AMSAT-DL 2.4 GHz 6 W PA for operation with a SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Issue 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier based on 250 W PA module BPC2425M9X250 from
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG a PA with the same transistors] 
There are also complete devices, mostly converters for SSB radios: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, converter with 20W] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-05T06:28:59Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datenblatt MW7IC2725N][http://www.hybridpretender.nl/PA%20assembly%20all.pdf Fotos vom Aufbau] 

Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / sein Shop auf ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

There are still a few power amplifiers for the 13cm band available to buy, here are a few sources: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ also an Ampleon transistor according to DL7UKM ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W PA by Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm-SSB-TX] 
There are also WLAN power amplifiers from China, but customs often confiscate them because they are not permitted for WLAN here. When ordering, therefore, ask that "Ham Radio" or something similar is written on the label. 
The transistors are probably no longer available for older assembly instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 replacement type TQP7M9103] But this is only available in isolated cases, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 
AMSAT-DL has already published several construction instructions for 13cm PAs in its quarterly magazine, unfortunately there were only one of these Bulk orders: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 offers blank boards]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / his shop on ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Issue 1/2020: AMSAT-DL upconverter with integrated PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Issue 1/2021: AMSAT-DL 2.4 GHz 6 W PA for operation with a SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Issue 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier based on 250 W PA module BPC2425M9X250 from
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG a PA with the same transistors] 
There are also complete devices, mostly converters for SSB radios: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, converter with 20W] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-05T06:27:10Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA 20W von PA3AXA Rens,][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datenblatt MW7IC2725N]

Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / sein Shop auf ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

There are still a few power amplifiers for the 13cm band available to buy, here are a few sources: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ also an Ampleon transistor according to DL7UKM ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W PA by Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm-SSB-TX] 
There are also WLAN power amplifiers from China, but customs often confiscate them because they are not permitted for WLAN here. When ordering, therefore, ask that "Ham Radio" or something similar is written on the label. 
The transistors are probably no longer available for older assembly instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 replacement type TQP7M9103] But this is only available in isolated cases, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 
AMSAT-DL has already published several construction instructions for 13cm PAs in its quarterly magazine, unfortunately there were only one of these Bulk orders: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 offers blank boards]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / his shop on ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Issue 1/2020: AMSAT-DL upconverter with integrated PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Issue 1/2021: AMSAT-DL 2.4 GHz 6 W PA for operation with a SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Issue 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier based on 250 W PA module BPC2425M9X250 from
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG a PA with the same transistors] 
There are also complete devices, mostly converters for SSB radios: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, converter with 20W] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-05T06:26:31Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
[https://github.com/pa3axa/13CM-PA PA3AXA Rens][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf Datenblatt MW7IC2725N]

Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / sein Shop auf ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

There are still a few power amplifiers for the 13cm band available to buy, here are a few sources: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ also an Ampleon transistor according to DL7UKM ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W PA by Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm-SSB-TX] 
There are also WLAN power amplifiers from China, but customs often confiscate them because they are not permitted for WLAN here. When ordering, therefore, ask that "Ham Radio" or something similar is written on the label. 
The transistors are probably no longer available for older assembly instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 replacement type TQP7M9103] But this is only available in isolated cases, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 
AMSAT-DL has already published several construction instructions for 13cm PAs in its quarterly magazine, unfortunately there were only one of these Bulk orders: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 offers blank boards]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / his shop on ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Issue 1/2020: AMSAT-DL upconverter with integrated PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Issue 1/2021: AMSAT-DL 2.4 GHz 6 W PA for operation with a SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Issue 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier based on 250 W PA module BPC2425M9X250 from
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG a PA with the same transistors] 
There are also complete devices, mostly converters for SSB radios: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, converter with 20W] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-04T11:49:01Z

Christoph kessler: /* Transmit output stage */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / sein Shop auf ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
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Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

There are still a few power amplifiers for the 13cm band available to buy, here are a few sources: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ also an Ampleon transistor according to DL7UKM ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W PA by Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm-SSB-TX] 
There are also WLAN power amplifiers from China, but customs often confiscate them because they are not permitted for WLAN here. When ordering, therefore, ask that "Ham Radio" or something similar is written on the label. 
The transistors are probably no longer available for older assembly instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 replacement type TQP7M9103] But this is only available in isolated cases, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 
AMSAT-DL has already published several construction instructions for 13cm PAs in its quarterly magazine, unfortunately there were only one of these Bulk orders: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 offers blank boards]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / his shop on ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Issue 1/2020: AMSAT-DL upconverter with integrated PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Issue 1/2021: AMSAT-DL 2.4 GHz 6 W PA for operation with a SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Issue 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier based on 250 W PA module BPC2425M9X250 from
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG a PA with the same transistors] 
There are also complete devices, mostly converters for SSB radios: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, converter with 20W] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-04T10:57:44Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an]
[https://www.ebay.com/str/hides168 / sein Shop auf ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-04T10:56:37Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an]
[https://www.ebay.com/str/ / sein Shop auf ebay] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-04T10:52:23Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?user-post-list/146-oe7dbh/&pageNo=1 Darko OE7DBH Nov. 2023 bietet Leerplatinen an] 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-04T10:33:27Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023: Matthias DD1US] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-04T10:31:56Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://www.dd1us.de/Downloads/2400MHZ%20230W%20PA%20mit%20Ampleon%20Modul%20BPC2425M9X250%20v1.2.pdf Heft 1/2023:] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-04T10:29:12Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu höchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/85-ampleon-250w-pa-module-for-2-4-ghz/ Heft 1/2023:] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-04T10:28:14Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 
Die AMSAT-DL hat in ihrer vierteljährlich erscheinenden Zeitschrift schon mehrere Bauanleitungen auch zu 13cm-PAs veröffentlicht, leider gab es dazu hchstens einmalig Sammelbestellungen: 
[https://amsat-dl.org/wp-content/uploads/2020/03/UpCon6W-Web-Doku.pdf Heft 1/2020: AMSAT-DL Upconverter mit integrierter PA: UpCon6W] 
[https://wiki.amsat-dl.org/doku.php?id=de:upconverter:overview Heft 1/2021: AMSAT-DL 2,4 GHz 6-W-PA für den Betrieb mit einem SDR] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/85-ampleon-250w-pa-module-for-2-4-ghz/ Heft 1/2023:] 2400 MHz Power Amplifier basierend auf 250 W PA-Modul BPC2425M9X250 von
Ampleon 
[https://wiki.batc.org.uk/images/4/4d/G7NTG_250_Watt_amplifier_for_EsHail.pdf G7NTG eine PA mit denselben Transistoren] 
Es gibt auch Komplettgeräte, meistens Umsetzer für SSB-Funkgeräte: 
[https://www.hilberling.de/amateurfunk/ Hilberling UDL-16 Multi-Transverter] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 Michael Kuhne, Umsetzer mit 20W] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-02T07:05:20Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] und [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 komplette Umsetzer mit 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[https://web.archive.org/web/20221012192509/http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-02T07:02:32Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] und [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 komplette Umsetzer mit 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[https://web.archive.org/web/20210617025030/http://dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-02T06:59:29Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://web.archive.org/web/20230929062848/https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] und [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 komplette Umsetzer mit 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-02T06:57:33Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[https://web.archive.org/web/20220124124833/http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] und [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 komplette Umsetzer mit 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-02T06:54:38Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] und [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/converter-transverte/transverter/MKU+23+G4++13+cm+Transverter/?card=1564 komplette Umsetzer mit 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-07-02T06:52:52Z

Christoph kessler: /* Sendeendstufe */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM20W+A2++LDMOSFET+Power+Amplifier/?card=2076 20W-PA von Michael Kuhne DB6NT] und [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ komplette Umsetzer mit 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-06-05T11:32:12Z

Christoph kessler: /* MiniTiouner */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono" (installieren mit winetricks)], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA von Michael Kuhne DB6NT] und [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ komplette Umsetzer mit 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-06-05T11:22:06Z

Christoph kessler: /* MiniTiouner */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
OpenTuner läuft anscheinend auch unter Linux mit wine. Es verlangt eine aktuelle Version von [https://dl.winehq.org/wine/wine-mono/ "wine-mono"], Installation seltsamerweise über ein Fenster mit dem Button "Deinstallieren". 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA von Michael Kuhne DB6NT] und [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ komplette Umsetzer mit 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-06-05T09:48:20Z

Christoph kessler: /* MiniTiouner */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz vom Okt.2023]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA von Michael Kuhne DB6NT] und [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ komplette Umsetzer mit 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]

QO-100 der erste geostationäre Amateurfunkumsetzer

2024-06-05T09:45:54Z

Christoph kessler: /* MiniTiouner */

[https://www.mikrocontroller.net/articles/QO-100_der_erste_geostation%C3%A4re_Amateurfunkumsetzer#QO-100_the_first_geostationary_amateur_radio_transmitter English version of this article follows below] 
Dieser Artikel soll vor allem eine systematische Übersicht zum Thema darstellen, einzelne Projekte bitte in anderen Artikeln oder im Forum unterbringen.

Durch günstige Umstände (ein hochrangiger Politiker des Staates Qatar ist Funkamateur) wurde auf dem TV-Satelliten [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail_2 Es'Hail-2] auch eine kleine Amateurfunk-Nutzlast untergebracht. Der Satellit einschließlich des Umsetzers wurde in Japan von Mitsubishi gebaut und im November 2018 von SpaceX auf seine geostationäre Position transportiert, etwa drei Erddurchmesser senkrecht über dem Äquator. Seit Februar 2019 ist der Amateurfunkumsetzer nutzbar. [https://de.wikipedia.org/wiki/Es%E2%80%99hail-2 Wikipedia-Artikel dazu]

==Erster Einstieg über Webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webempfänger Cornwall IO70JB für Breit- und Schmalband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova auf Sardinien (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgien (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brasilien (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Südafrika (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russland (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russland (KO91OH)] 

==Schmalband-Empfang==

===Empfangsantenne===
Für den Empfang ist eine übliche Satellitenschüssel geeignet. Ein Durchmesser von 60cm reicht aus, aber 80-90cm bieten mehr Reserve. Exotischere Antennenformen wie Hornantennen wären auch denkbar. An der Schüssel wird wie üblich ein LNB (low-noise-block) angebracht. Zum LNB unten mehr. 
Ein größerer Durchmesser bringt für den Empfang wenig, die Kurve für den Rauschabstand geht bald asymptotisch in eine Horizontale über. 
Anders sieht es für den Sender aus, hier ersetzt ein größerer Durchmesser fehlende Sendeleistung. Einfach beschaffbar sind noch Offset-Schüsseln bis 2,40m Durchmesser. Beispiel: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]bestehend aus zwei Halbschalen mit 1,20*2,40m Der Transport dürfte nicht ganz billig sein. Im Vergleich zu 125cm ist der Gewinn um 6,3dB höher, entsprechend einer vierfach höheren Sendeleistung - bei kleinerem Öffnungswinkel und höheren Anforderungen für Befestigung und Ausrichtung. 
Man kann dieselbe Schüssel auch zum Senden verwenden, dazu werden mehrere "Dual-Band"-Antennenspeisungen angeboten, siehe unten.
Durch die niedrigere Sendefrequenz ist auch die Ausrichtung dafür einfacher, der Öffnungswinkel ist größer.
====Ausrichten der Antenne====
Die Antennenrichtung und Drehung des LNB (ein paar Grad abweichend von der senkrechten Montage!) für den eigenen Standort kann man hier berechnen lassen: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de Rechner für Azimut- und Elevationswinkel für 25,8° Ost] 
Die erforderliche Genauigkeit hängt vom Schüsseldurchmesser ab. Ein billiger "Satellitenfinder" hilft nicht, da die Empfangsfeldstärke viel geringer ist als z.B. von Astra 19,2°Ost. Ein RTL-SDR kann die Breitbandbake im Spektrum darstellen, damit lässt sich die Antenne auf Maximum ausrichten.

Hier [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2 ] sind die vom Satelliten übertragenen TV-Kanäle aufgelistet. Leider ist deren [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 Antennenkeule auf Nordafrika ausgerichtet], in Europa dürfte davon zu wenig Feldstärke ankommen, um sie anzupeilen.

Zur Bestimmung der horizontalen Richtung kann man einen Kompass benutzen, der allerdings von Metallteilen in der näheren Umgebung beeinflusst wird. Genauer ist ein Satellitenbild des Standorts von Google-Earth, auf dem man gut sichtbare Ziele in Satellitenrichtung sucht, Bäume, Schornsteine oder ähnliches. Zur vertikalen Ausrichtung ist an der Schüsselhalterung oft eine Skala angebracht, die aber sehr grob unterteilt ist. Außerdem muss die Antennenhalterung genau senkrecht stehen, was mit einer Wasserwaage geprüft wird. Man kann auch zunächt auf einen bekannten TV-Satelliten ausrichten und versuchen, die Schüssel danach um den Differenzwinkel zu drehen. Und schließlich gibt es dazu natürlich noch Apps für das Smartphone.

====Antennenpolarisation====
Wegen der unterschiedlichen Polarisationen von QO-100 für die beiden Signalrichtungen hier ein paar allgemeine Bemerkungen dazu:
Die Wahl der Polarisation hat eher praktische Gründe als physikalische. Für den VHF/UHF-Mobilfunk ist eine vertikal rundstrahlende Stabantenne üblich, für den Weitverkehr dagegen horizontal polarisierte Langyagi-Antennen. Auf Kurzwelle wählt man nach Steilstrahlung oder flacher Abstrahlung aus, je nach Entfernung.

Besonders wichtig ist die Polarisation für die Strecke Erde-Mond-Erde, da hier physikalische Phänomene zu Polarisationsdrehungen führen, und wenige Zehntel dB Unterschied über Erfolg oder Misserfolg entscheiden können.
Die "UKW-Berichte" boten schon Mitte der Siebziger eine Umschaltbox für Kreuzyagi-Antennen an, die neben den vier üblichen auch noch zwei linear 45 Grad geneigte Stellungen anbot. Man konnte so schnell die momentan günstigste Polarisation herausfinden.
[https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1973/page148/index.html Artikelreihe von Terry Bittan DJ0BQ UKW-Berichte 3/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1974/page013/index.html 4/1973 ] und [https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1975/page083/index.html 1/1974 ], hier die Schaltung für 6 Positionen in Bild 8.

Für die Verbindung zu QO-100 könnte der Platzbedarf der Antenne am Satelliten eine Rolle gespielt haben. Die zirkulare Polarisation zum Satelliten hin bewirkt, dass der Standort auf der Erde keinen Unterschied ausmacht. Für die lineare Polarisation der Strecke zur Erde muss dagegen das LNB je nach Standort unterschiedlich gedreht montiert werden.

Entscheidend ist, dass die Polarisation auf beiden Seiten gleich gewählt wird. Egal welche man nimmt gilt: Diese ist optimal, eine ("orthogonal" dazu) hat sehr hohe Verluste, abhängig von den Ausbreitungsbedingungen. Alle anderen Polarisationen haben (nahe dem Rauschpegel) einen Verlust von bis zu3 dB (halbe Leistung).

Eine linear polarisierte WiFi-Antenne ist somit als Sendeantenne nicht die optimale Lösung, eine zirkulare Antennne der richtigen Drehrichtung ist die bessere Lösung, daher der folgende Absatz:

====Dual-Band-Antennenspeisung====
Wichtig ist, dass der Empfänger nicht vom Sendesignal gestört oder sogar beschädigt wird. Der Senderausgang sollte vor allem die vier- und fünffache Frequenz (9,6 / 12 GHz) mit einem Tiefpass unterdrücken, da diese in dem Empfangsbereich des LNB fallen. Die Strahlenkeule muss näherungsweise übereinstimmen. Außerdem muss man die unterschiedlichen Polarisationen einhalten, zum Senden immer RHCP (right-hand-circular-polarized), was sich durch die Spiegelung an der Schüssel umdreht, das heißt die Speiseantenne muss LHCP sein. Zum Empfang vertikal für den Schmalbandbereich und horizontal für den Breitbandbereich. Letztere können im LNB über die Betriebsspannung umgeschaltet werden, 18V=H 14V=V, (Merkregel "H"öhere Spannung = "H"orizontal) Wenn man die 18V (nur Breitbandempfang) nicht hat, kann man auch das LNB um 90 Grad drehen, dann vertauschen sich beide Polarisationsebenen. 
[[Datei:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA Leistungsteiler und Koaxkabel]]
[[Datei:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA zirkulare Polarisation]]
[[Datei:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix von DM2CMB]]

''Zwei Hornstrahler ineinander:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual-Feedhorn von OM6AA aus Prag] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - Hersteller dazu] 
Die Koaxkabel sind jeweils um Lambda/4 unterschiedlich (für 13cm Wellenlänge mal Verkürzungsfaktor sind das jeweils etwa 22-25 mm Unterschied). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz Der Leistungsteiler ] ist ein kommerziell gefertigtes Teil von e-meca.com 
zwei Kabeltypen wurden getestet: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](Verkürzungsfaktor 80 %) und
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](Verkürzungsfaktor 71 %)

''Hornstrahler für 3cm und Patchantenne für 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Bauvorschlag von DJ7GP] [https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - Hersteller dazu] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT ][https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Ergänzungen dazu von HB9PZK ][http://www.hybridpretender.nl/ - Bausatz von PE1CKK] 

''LNB (Hornstrahler) für 3cm und Helixantenne für 13cm:'' 
Auf den Abbildungen sieht man den korrekten Windungssinn der Helix für QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/de/helix-13-40 Eine lange Helixantenne ohne Schüssel ] muss entgegengesetzt gewickelt sein.
Die Polarisation ist nicht umschaltbar. Dafür hat man (wie auch die Patchantenne) eine einzige Einspeisung ohne Leistungsteiler. Eine Kreuzyagi oder das oben genannte Prager Doppelhorn haben zwei bis vier Einspeisepunkte, die über Leistungsteiler und Kabelstücke unterschiedlicher Länge gespeist werden. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Bauvorschlag Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Bauvorschlag von Rainer DM2CMB im TV-Amateur Nr 194 S.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ Im AMSAT-Forum ] finden sich noch weitere Beispiele. 

====LNB====
Ältere LNBs mit dielektrischem Resonator sind wegen zu großer Drift für QO-100 nicht geeignet. Leider schreiben die Hersteller das nicht in die Spezifikationen. Daher gibt es einige Listen von PLL LNBs, aber unter derselben Bestellbezeichnung kann auch unterschiedliche Hardware angeboten werden, es gibt hierfür keine Garantie: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF-Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC-Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 

====Frequenzstabilität====
Auch hier ist die nötige Genauigkeit auf der hohen Empfangsfrequenz kritischer als beim Sender. Das gilt vor allem für den Schmalbandbereich. Ein SSB-Signal das ständig wegläuft macht kein Vergnügen. Eine Drift von 100 Hz während eines Funkgesprächs ist noch tolerierbar. Auf 10 GHz bezogen sind das 0,01ppm (parts-per-million) oder die achte Stelle, was für übliche Quarzoszillatoren nicht einhaltbar ist. 
Vier Möglichkeiten bieten sich an:
*Temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Beheizter Quarzoszillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-nachgeregelter Quarzoszillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium-Frequenznormal
Für den Empfang gibt es noch die Möglichkeit, den Empfänger durch Kontrolle der Bake ständig nachzuregeln, bisher vorhandene Lösungen:
*Windows-Software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR-Console von Simon G4ELI ]
Die Idee zur Driftkompensation stammt von [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] damals für den AO-40. 
Simon bittet vor dem Download um eine Spende für Hundefutter jetzt oder morgen oder irgendwann...
*Raspi-Software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol von Frank DL3DCW ] mit GQRX und zwei RTL-SDR-Sticks
Die Drift zwischen den beiden RTL-SDR kann so allerdings nicht ausgeregelt werden.

====Empfang mit RTL-SDR====
Die preisgünstigsten Empfänger sind USB-Sticks für DVB-T oder DAB in Verbindung mit einem PC oder dem Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ Eine "Luxusausführung" von rtl-sdr.com mit TCXO und abschirmendem Metallgehäuse ] 
Es gibt auch billigere chinesische Nachbauten, aber dort wurde bei der Abschirmung geschlampt, das Gehäuse ist nicht gut kontaktiert. 
Der RTL-SDR hat auch den Vorteil, dass man die Empfangsfrequenz in weitem Bereich wählen kann. Man braucht keinen Empfangsumsetzer vom LNB in ein Amateurband, um einen SSB-Transceiver zu benutzen.

Es gibt einige Empfangsprogramme für Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console ]- wie oben geschrieben besonders empfohlen wegen der Driftkompensation 
und viele weitere, eine [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ Link-Liste auf rtl-sdr.com ]nennt folgende: 
*SDR# (oder SDR-sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software für Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial dazu] basiert auf GNU-Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RFAnalyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
außerdem noch gelistet:einige Bezahlprogramme mit freien Testversionen und Spezialprogramme.

In der Liste fehlt noch [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] für Windows und Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echokompensation====
nur so eine Idee... 
Die reine Laufzeit des Signals über 2* 38000 km bewirkt eine Verzögerung von etwa einer Viertelsekunde. Dazu kommen noch Verzögerungen vor allem durch digitale Filter, beim Webradio noch dessen Rechenzeit und die Laufzeit durch das Web.

Für Telefonsignale benutzt man schon lange eine sogenannte [https://de.wikipedia.org/wiki/Echokompensation Echokompensation], um störendes Echo zu unterdrücken. Für QO-100 könnte man ähnliches versuchen, das Mikrofonsignal um die Laufzeit verzögert vom Empfangssignal amplituden- und phasenrichtig zu subtrahieren. Man könnte Zwischenrufe laut hören, während die eigene Aussendung, die eher stört, leiser wäre.
Da allerdings dazu das SSB-Signal genau auf Schwebungsnull eingestellt werden müsste, könnte nur ein DSP mittels "adaptivem Filter" das verzögerte Signal als Musterfunktion benutzen. Einfache Lösungen mit analoger Technik sind hier überfordert.

==Schmalband-Sender==
Im Schmalbandbereich sind alle üblichen Amateurfunk-Betriebsarten bis zu 2700 Hz Bandbreite erlaubt, also SSB, CW und digitale Modi. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan hier ]unterteilt in CW / schmale Digimodes bis 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM ist also nicht zulässig, da zu breit.
Zur Erzeugung dieser Modulationen im 13cm-Band gibt es mehrere Möglchkeiten:
*klassisches SSB-Funkgerät und Transverter
*Aufbereitung der analogen oder digitalen Modulation zum I/Q-Signal und Hochmischen mit einem I/Q-Modulator
oder spezielle Hardware wie
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (zusätzlicher Transverter nötig)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
u.ä. die schon eine Hochfrequenzerzeugung enthalten 

Zur SSB-Erzeugung gibt es drei klassische Methoden:
*Filtermethode (ein Mischer)
*Phasenmethode (zwei Mischer, auch z.B. in einem I/Q-Modulator-IC enthalten)
*"dritte Methode" nach Weaver (vier Mischer) 
Für die Umsetzung ist eine hohe Startfrequenz günstiger, da die Filter zur Unterdrückung der Oszillator- und Spiegelfrequenzen unkritischer sind. Also eher 70cm als 2m oder Kurzwelle.

Anbieter fertiger Transverter werden unten in der Liste zu 13cm-Sendern nochmal aufgeführt:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
daneben gibt es noch einige Bauvorschläge oder Bausätze. 

Einen interessanten Umsetzer hat Holger Eckardt DF2FQ im "Funkamateur" 9/2019 veröffentlicht. Durch Anwendung der Phasenmethode für die Umsetzung erreicht er auch vom 2m- (oder 10m-) Band ausgehend eine gute Unterdrückung von LO und Spiegelfrequenz auf einer winzigen Platine. Im Inhaltsverzeichnis des Heftes ist [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/Inhalt_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf ein Foto der Platine (Mitte erste Seite) ]abgebildet. 
Die Schaltung besteht aus einem typischen I/Q-Modulator-IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] mit zwei Mischern, LO-Phasenschieber und PLL-VCO. Angesteuert mit einem PIC12F629 und 26 MHz TCXO. Über serielle Schnittstelle in 1 MHz-Stufen abstimmbar. Am Eingang der zweite Phasenschieber, je nach Bestückung für ein 2m oder 10m SSB-Signal, ein Doppel-T LC-Filter. Einzige Filtermaßnahme am Ausgang ist ein Murata SAW-Filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E ]. Störunterdrückung für 2m 60 dB, für 10m immerhin noch 47 dB. Ausgangsleistung 50mW bei 38 dB Zweiton-IM-Abstand. Bei großer Nachfrage will er bestückte Platinen auflegen. 

=="Bildübertragung" mit Picfall==
Eine ungewöhnliche Möglichkeit der Rufzeichenübertragung, auch über QO-100, hat Roland, PY4ZBZ/F5NCB aus Brasilien programmiert, das Programm Picfall. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Hier seine Website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ und auf QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texte zu Satellitenfunk] . Leider gibt es nur eine Beschreibung in portugiesischer Sprache. Er kann QO-100 noch erreichen, Brasilien liegt noch teilweise im Einzugsbereich. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In diesem Tutorial kann man die Windows-Software herunterladen].

==Breitband-Empfang (Digital-TV)==

====MiniTiouner====
Ein spezieller Empfänger nur für Amateur-TV mit einem [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM-Satellitentuner Serit FTS-4334L ] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner Wikiseite der BATC dazu ], dessen Empfangsdaten über USB-Verbindung im PC unter Windows dargestellt werden. Viele Messmöglichkeiten neben dem normalen Empfang und eine einstellbare Samplerate bis herunter auf 88 kS/s bietet bisher kein anderer Empfänger. 
Im Minitiouner ist noch keine 14/18V Umschaltung für die Polarisation des LNBs vorgesehen, und keine digitale Umschaltung nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Satellite_Equipment_Control DiSEqC-Protokoll ]enthalten, wie sie normale Satellitentuner bieten. 
Teilbausätze werden aus Steuergründen nur an BATC-Mitglieder verkauft, die "Cyber-Mitgliedschaft" mit e-mail-Bezug der Clubzeitschrift kostet jährlich 8 Pfund (siehe unten). 
Der französische [https://www.r-e-f.org/ Amateurfunkclub REF ] bietet auch zwei Teile an, derzeit aber ausverkauft: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 Empfangskanäle über getrennte USB-Anschlüsse, 18V-DC/DC-Wandler und [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC-Einspeisung mit RT5047 ] zum LNB, optional I2C-Displayanschluss, alles in erweiterter MiniTioune-Software enthalten) 109,50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Doku dazu (in Französisch)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit-NIM-Tuner FTS-4334L ] einzeln 35,00 €
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 Wiki der britischen BATC] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows-Software MiniTioune dazu - Anmeldung erforderlich, wird derzeit nicht weiterentwickelt] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Einige Screenshots der MiniTioune-Software mit 88kS/s.] 
[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner aktuelle alternative Software Open Tuner dazu ohne Anmeldung] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ die Seite des südafrikanischen Open Tuner Autors Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download von Github] 
Da der Tuner nicht mehr angeboten wird gibt es [https://forum.batc.org.uk/download/file.php?id=5964 Überlegungen zum Ersatz]

Durch geringere Bandbreite sinkt der Aufwand für Sendeleistung und Schüsselgröße erheblich. Wie man sieht ist dennoch immer noch eine gute Auflösung erreichbar. Maximale Bandbreite (4 MHz) und die hier verwendeten 125 kHz (Faktor 32) machen theoretisch 15 dB Unterschied in den Anforderungen. Statt 100 W und 2,4 m könnten dann z.B. 10 W (-10 dB) und etwa 1,2m (-6dB) ausreichen.

====RTL-SDR mit SDRangel====
Auch mit einem RTL-SDR kann man das breitbandige TV-Signal ansehen:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbuch.pdf Anleitung zu DATV-Empfang mit SDRangel] 
SDR-Angel läuft auch unter Ubuntu mit einem snap-Installationsprogramm und auf dem Raspbery-Pi. 
[https://www.pabr.org/radio/leandvb/leandvb.en.html Der DVB-S2-Decoder basiert auf leandvb] 

====TV-Satellitenempfänger====
Die meisten Satellitenempfänger können die niedrigen Bitraten von QO-100 nicht verarbeiten, aber es gibt Ausnahmen.
Der Empfangsbereich der meisten Satellitenempfänger beginnt für den direkten Empfang zu weit oben, um QO-100 einzustellen. Hier kann man bei einigen Typen tricksen, z.B. durch Eingabe einer falschen LO-Frequenz. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 Anleitung für den QO-100-Empfang] 

Eine andere Lösung des Frequenzproblems ist ein [https://amsat-dl.org/universeller-empfangsmischer-fuer-eshail-2-amsat-phase-4a/ Empfangsumsetzer ], hier zum gleichzeitigen Umsetzen des Breitbandbereichs auf 1340 MHz und des Schmalbandbereichs auf 144 MHz.

==Breitband-Sender==

====Raspberry Pi als digitaler Videomodulator====
Für den Raspberry Pi gibt es eine Software RPI-DATV, die aus zwei GPIO-Ausgängen direkt das (digitale) I/Q-Basisbandsignal für DVB-S liefert. Eine bitratenabhängige Tiefpassfilterung vor dem Modulator ist daher nötig. Eingang ist entweder eine Raspi-Kamera oder ein Video-Digitalisierer am USB-Anschluß. Für Testzwecke gibt es sogar eine direkte Ausgabe eines kompletten Sendesignals im 70cm-Band, den sogenannten "ugly"-Modus. Man muss nur ein Stück Draht als Sendeantenne an einem GPIO-Pin anschließen, und kann das Signal z.B. mit dem Minitiouner empfangen. Bedienung über Touchscreen am Raspi. Eine [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ fertig programmierte SD-Karte ] kann im [https://batc.org.uk/shop/ BATC-Shop ] erworben werden. Aus steuerrechtlichen Gründen muss man dazu Mitglied im BATC werden, ein Jahr aus Deutschland kostet 8 bzw. 30 Pfund (CQ-TV Zeitschrift-Abo per e-mail/gedruckt). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv Die Software auf Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki der BATC]

====I/Q-Modulator====
Um ein I/Q-Basisbandsignal auf 2,4 GHz umzusetzen (oder SSB dort direkt nach der Phasenmethode zu erzeugen), gibt es seit etwa 20 Jahren komplette I/Q-Modulator-ICs, vor allem von Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf Eine Schaltung mit AD8346 aus dem Jahr 2002 ], Kapitel 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Tabelle von AD zu I/Q-Modulatoren davon 13 Typen für 2,4 GHz brauchbar] 

====Das Portsdown-Projekt====
Ein britisches Projekt, Sender für digitales Amateurfernsehen, nicht nur via QO-100, sondern auch terrestrisch. Es gibt zwei Versionen, "2018" war noch mit einem speziell entwickelten Sender aufgebaut, "2019" benutzt einen [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
Die Sampleraten reichen von 88 kS/s bis 4 MS/s, dazu proportional steigt die nötige Sendeleistung, um QO-100 zu erreichen. Für das Maximum wird ein 100W-Sender mit einer 2,40m-Schüssel empfohlen. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====Das DATV-Express-Projekt====
[https://www.datv-express.com/ ähnlich Portsdown aber ein Windows-PC statt Raspi] 
es unterstützt unterschiedliche Senderhardware:
*DATV-Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Sendeendstufe====
Es gibt noch wenige Endstufen für das 13cm-Band zu kaufen, hier ein paar Fundstellen: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Diskussion im AMSAT-Forum mit Auflistung] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt-PA von Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P.html - Datenblatt zum verwendeten Doppeltransistor BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 Watt-PA von Hristiyan LZ5HP aus Sofia, Bulgarien] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91-sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ laut DL7UKM auch ein Ampleon-Transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0-ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 Watt-PA von Fred F6BVA, nur Bauvorschlag ][https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Datenblatt zum verwendeten MW7IC2725] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA von Michael Kuhne DB6NT] und [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ komplette Umsetzer mit 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0,9W von Ewald DK2DB (nur noch Abverkauf)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - die Transistoren FLU10 werden nicht mehr hergestellt] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm-PAs von Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - und ein Schmalbandumsetzer für QO-100 für einen 2m oder 70cm-SSB-TX] 
Es gibt auch WLAN-Leistungsverstärker aus China, aber der Zoll beschlagnahmt sie oft, weil sie hier für WLAN nicht zulässig sind. Beim Bestellen daher verlangen, dass "Ham-Radio" oder ähnliches auf das Etikett geschrieben wird. 
Zu älteren Bauanleitungen dürften die Transistoren nicht mehr lieferbar sein: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS mit BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS mit MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in der CQ-DL mit CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 Der 1W-Typ CLY5] wurde zuletzt von Qorvo hergestellt, hier noch das Datenblatt und ein 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Ersatztyp TQP7M9103] Aber der ist auch nur noch vereinzelt lieferbar, neuer Ersatztyp: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser Einzelpreis 17,53 €] 

====Ausgangstiefpass====
Vor allem für Duo-Band-Antennen sollten Harmonische des Senders gut unterdrückt sein, da sie den Empfänger stören könnten. 
Hier kommen vor allem koaxiale "tubular low pass filter" infrage. 
Man kann sie kaufen, beispielsweise
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini-Circuits VLFX-2500+] 
oder selbst bauen. Dazu gibt es ein paar Anleitungen im Web. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html Bauanleitungen von F1FRV von 2002], Berechnungen mit Excel, Simulation mit [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation-software/ RFSIM99], Fotos mehrerer Exemplare für die Bänder 2m - 13cm. Text in französischer Sprache, Übersetzungen der ersten Seiten in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf englisch] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf deutsch] hier. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Dazu gezippte Excel-Files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php Online-Rechner] und [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf eine Berechnung damit]. Material soll ein Messingrohr mit etwa 6mm Innendurchmesser sein, z.B. Conrad-Nr . [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-8-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-mm-221796.html 221796] oder [https://www.conrad.de/de/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-durchmesser-6-1-mm-293148.html 293148], in das zwei SMA-Buchsen eingeschraubt werden. Die haben ein Außengewinde "1/4-36 UNS-2A" mit 6,35mm Durchmesser (1/4 inch) und 36 Gängen pro inch. Ein [https://www.voelkel-shop.com/de/maschinengewindebohrer-iso-529-hsse-uns-1-4-x-36-gewindebohrer-voelkel-83202.html passender Gewindebohrer] ist lieferbar, man könnte aber das Rohr auch mit einem Körnerschaft aufweiten und die Buchse einkleben.

=QO-100 the first geostationary amateur radio transmitter=
This article is primarily intended to provide a systematic overview of the topic; please refer to other articles or the forum for individual projects.

Due to favorable circumstances (a high-ranking politician of the state of Qatar is a radio amateur), a small amateur radio payload was also accommodated on the [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Es'Hail-2] TV satellite. The satellite, including the converter, was built in Japan by Mitsubishi and transported by SpaceX to its geostationary position, about three Earth diameters vertically above the equator, in November 2018. The amateur radio transceiver has been operational since February 2019. [https://en.wikipedia.org/wiki/Es%27hail_2 Wikipedia article on this]

==First entry via webradio==
[https://eshail.batc.org.uk BATC-Webreceiver Cornwall IO70JB broad and narrowband] 
[http://websdr.is0grb.it:8901 Dolianova Sardinia (JM49OJ)] 
[http://188.210.92.22 Belgium (JO21FB)] 
[http://appr.org.br:8902 Brazil (GG56TV)] 
[http://zr6aic.giga.co.za:8902/ Southafrica (KG43AR)] 
[http://stream.sdr48.ru/ Russia (KO92SO)] 
[http://websdr.vrn.ru:8902/ Russia (KO91OH)] 

==Narrowband reception==

===Receiving antenna===
A standard satellite dish is suitable for reception. A diameter of 60cm is sufficient, but 80-90cm offer more reserve. More exotic antenna shapes such as horn antennas are also conceivable. As usual, an LNB (low-noise block) is attached to the dish. More about the LNB below. 
A larger diameter has little benefit for reception; the curve for the signal-to-noise ratio soon turns asymptotically horizontal. 
The situation is different for the transmitter, where a larger diameter replaces a lack of transmission power. Offset dishes with a diameter of up to 2.40 m are still easy to obtain. Example: [http://www.satmueller.de/deutsch/antennen_125-240cm.htm OP240L ]consisting of two half-shells measuring 1.20*2.40m. Transport is probably not cheap. Compared to 125cm, the gain is 6.3dB higher, corresponding to four times higher transmission power - with a smaller opening angle and higher requirements for mounting and alignment. 
You can also use the same dish for transmitting; several "dual-band" antenna feeds are available, see below.
The lower transmission frequency also makes alignment easier and the opening angle is larger.
====Aligning the antenna====
You can have the antenna direction and rotation of the LNB (a few degrees different from vertical installation!) calculated for your own location here: [https://satlex.de/de/azel_calc-params.html?satlo=25.8 Satlex.de calculator for azimuth and elevation angles for 25.8° East] 
The required accuracy depends on the dish diameter. A cheap "satellite finder" doesn't help because the reception field strength is much lower than, for example, from Astra 19.2° East. An RTL-SDR can display the broadband beacon in the spectrum, allowing the antenna to be aligned to the maximum.

The TV channels transmitted by the satellite are listed here [https://www.lyngsat.com/Eshail-2.html Lyngsat-Eshail-2]. Unfortunately, their [https://www.satbeams.com/satellites?id=2683 antenna lobe is aimed at North Africa], and in Europe there is probably not enough field strength to be able to target them.

You can use a compass to determine the horizontal direction, but this is influenced by metal parts in the surrounding area. More precise is a satellite image of the location from Google Earth, on which you look for clearly visible targets in the satellite direction, trees, chimneys or similar. For vertical alignment, a scale is often attached to the dish holder, but it is divided very roughly. In addition, the antenna holder must be exactly vertical, which is checked with a spirit level. You can also first align it with a known TV satellite and then try to rotate the dish by the difference angle. And finally, there are of course apps for smartphones.

====Antenna polarization====
Because of the different polarizations of QO-100 for the two signal directions, here are a few general comments:
The choice of polarization has more practical reasons than physical ones. A vertically omnidirectional rod antenna is common for VHF/UHF mobile communications, while horizontally polarized long yagi antennas are common for wide area communications. On shortwave you choose between steep radiation or flat radiation, depending on the distance.

Polarization is particularly important for the Earth-Moon-Earth route, as physical phenomena lead to polarization rotations here, and a difference of just a few tenths of a dB can determine success or failure.
As early as the mid-seventies, the "VHF communications" offered a switch box for Kreuzyagi antennas that, in addition to the four usual ones, also offered two linear 45 degree inclined positions. This meant you could quickly find out the currently most favorable polarization.
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.2.pdf#page=42 Series of articles by Terry Bittan DJ0BQ VHF-Communications 3/1973] and
[https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1973.4.pdf#page=30 4/1973] and [https://www.worldradiohistory.com/Archive-DX/VHF-Communications/VHF-COMM.1974.1.pdf#page=40 1/1974], here is the circuit for 6 positions in Figure 8.

The space required by the antenna on the satellite may have played a role in the connection to QO-100. The circular polarization towards the satellite means that the location on Earth makes no difference. For the linear polarization of the route to earth, the LNB must be mounted at different angles depending on the location.

It is crucial that the polarization is chosen the same on both sides. No matter which one you choose, the following applies: This is optimal, one (“orthogonal” to it) has very high losses, depending on the propagation conditions. All other polarizations have a loss (close to the noise level) of up to 3 dB (half power).

A linearly polarized WiFi antenna is therefore not the optimal solution as a transmitting antenna; a circular antenna with the correct direction of rotation is the better solution, hence the following paragraph:

====Dual-band antenna power====
It is important that the receiver is not disturbed or even damaged by the transmission signal. The transmitter output should primarily suppress four and five times the frequency (9.6 / 12 GHz) with a low pass, as these fall within the reception range of the LNB. The beam lobe must approximately match. You also have to adhere to the different polarizations, for transmission always RHCP (right-hand circular polarized), which is reversed by the reflection on the dish, which means the feed antenna must be LHCP. For reception vertically for the narrowband range and horizontally for the broadband range. The latter can be switched in the LNB via the operating voltage, 18V=H 14V=V, (remember "higher voltage = "H"orizontal) If you don't have the 18V (only broadband reception), you can also rotate the LNB by 90 degrees , then both polarization levels are swapped. 
[[File:Hornfeed_cables.jpg|100px|thumb|left|OM6AA power divider and coax cable]]
[[File:Hornfeed_13cm.jpg|100px|thumb|right|OM6AA circular polarization]]
[[File:TVAmateurNr194.jpg|75px|thumb|right|Helix by DM2CMB]]

''Two horns one inside the other:'' 
[http://om6aa.eu/A_Simple_S_X_Dual_Band_Coaxial_Feed_for_Satellite_Communication_FV.pdf Dual feedhorn from OM6AA from Prague] [http://www.btv.cz/en/Dual-Band-Coaxial-Feed-en-2016 - manufacturer] 
The coaxial cables are each different by lambda/4 (for a 13cm wavelength times the shortening factor, this is about a 22-25 mm difference). 
[https://e-meca.com/collections/power-dividers-n-female/products/804-4-3-100-n-female-2-0-4-2-ghz The power divider] is a commercial one manufactured part by e-meca.com 
two cable types were tested: 
[https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050148_Datenblatt_4265_LMR-195-UF.pdf LMR195 ](shortening factor 80%) and
[https://www.hubersuhner.com/en/shop/product/cables/coaxial-cables/hand-formable/85031886/hand-formable-rg402-50ohm-6ghz-165-c-4-1mm-fep-jacket SM141FEP ](shortening factor 71%)

''Horn emitter for 3cm and patch antenna for 13cm:'' 
[https://www.darc.de/der-club/distrikte/h/ortsverbaende/24/projekte-und-selbstbau/duoband-antenne-24-10-ghz/ Building proposal from DJ7GP] 
[https://www.bamatech.net/product_info.php?language=en&switch_country=DE&info=p962_duoband-feed-fuer-es---hail-2-p4-a.html&no_boost=1 - manufacturer] 
[https://uhf-satcom.com/blog/patch_antenna "POTY" (Patch Of The Year) G0MJW, PA3FYM, M0EYT] 
[https://web.archive.org/web/20190512162628/https://rfantennas.wordpress.com/ - Additions to this from HB9PZK ] 
[http://www.hybridpretender.nl/ - Kit from PE1CKK] 

''LNB (horn radiator) for 3cm and helix antenna for 13cm:'' 
In the illustrations you can see the correct winding direction of the helix for QO-100 "LHCP". 
[https://www.wimo.com/en/helix-13-40 A long helix antenna without a dish] must be wound in the opposite direction.
The polarization cannot be switched. For this you have (like the patch antenna) a single feed without a power divider. A cross yagi or the Prague double horn mentioned above have two to four feed points, which are fed via power dividers and cable pieces of different lengths. 
[http://saure.org/cq-nrw/2019/05/13/bauvorschlag-duo-feed-helix-lnb-fuer-hail-sat-qo-100-von-guenter-df2gb/ Building proposal Günter DF2GB] 
[https://agaf.darc.de/archiv/tv-amateur/TVA194.pdf Building proposal by Rainer DM2CMB in TV-Amateur No. 194 p.5-8 ] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/160-uplink-patch-vs-helix-what-s-better/ There are more examples in the AMSAT forum]. 

====LNB====
Older LNBs with a dielectric resonator are not suitable for QO-100 due to excessive drift. Unfortunately, the manufacturers do not write this in the specifications. Therefore, there are some lists of PLL LNBs, but different hardware can also be offered under the same order number, there is no guarantee for this: 
[https://uhf-satcom.com/blog/ku-band-pll-lnb-s UHF Satcom PJM, southern GB] 
[https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_LNBs_and_Antennaes BATC Wiki] 
[http://www.pabr.org/radio/lnblineup/lnblineup.en.html Pascal F4DAV] 
====Frequency stability====
Here too, the required accuracy at the high reception frequency is more critical than at the transmitter. This applies especially to the narrowband range. An SSB signal that constantly runs away is no fun. A drift of 100 Hz during a radio conversation is still tolerable. Based on 10 GHz, this is 0.01ppm (parts-per-million) or the eighth digit, which is not possible for standard crystal oscillators. 
There are four options:
*Temperature compensated crystal oscillator (TCXO temperature compensated crystal oscillator),
*Heated crystal oscillator (OCXO oven controlled crystal oscillator)
*GPS-disciplined quartz oscillator (GPSDO GPS-disciplined oscillator)
*Rubidium frequency standard
For reception, there is still the option of constantly readjusting the receiver by checking the beacon, solutions available so far:
*Windows software [https://www.sdr-radio.com/Console/EsHail2#TelemetryBeacon SDR Console by Simon G4ELI ]
The idea for drift compensation comes from [https://www.moetronix.com/ae4jy/ao40rcv.htm Moe Wheatley AE4JY ] back then for the AO-40. 
Before downloading, Simon asks for a donation for dog food now or tomorrow or sometime...
*Raspi software [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/ Satcontrol by Frank DL3DCW ] with GQRX and two RTL-SDR sticks
However, the drift between the two RTL-SDR cannot be corrected in this way.

====Reception with RTL-SDR====
The cheapest receivers are USB sticks for DVB-T or DAB in conjunction with a PC or the Raspberry Pi. 
[https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ A "luxury version" from rtl-sdr.com with TCXO and shielding metal housing ] 
There are also cheaper Chinese replicas, but the shielding was sloppy and the housing is not well contacted. 
The RTL-SDR also has the advantage that you can choose the reception frequency over a wide range. You don't need a reception converter from the LNB to an amateur band to use an SSB transceiver.

There are some receiver programs for Windows: 
*[https://www.sdr-radio.com/ SDR-Console]- as written above, particularly recommended because of the drift compensation 
and many more, a [https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/ link list on rtl-sdr.com] mentions the following: 
*SDR# (or SDR sharp)
*HDSDR
*SDR-RADIO.COM
*Linrad (Windows/Linux/Mac)
*CubicSDR (Windows/Linux/Mac)
*SDRUno
*OpenWebRX (Python Based)
*cuSDR
*PowerSDR
*QtRadio (Windows/Linux)
*Multimode (GNU Radio)
*QuestaSDR
*QIRX SDR
*SeeDeR
Software for Linux, Mac, Raspi, Android: 
*[https://github.com/csete/gqrx GQ-RX] [http://gqrx.dk/ - Tutorial on this] is based on GNU Radio 
*WebRadio (Linux)
*Sdrangelove (Linux)
*Natpos (Linux)
*ShinySDR (web interface, runs on Mac, Linux, Raspi...)
*RF Analyzer (Android)
*Kukuruku (Browser Based)
Also listed: some paid programs with free trial versions and special programs.

Still missing from the list is [https://github.com/f4exb/sdrangel SDRangel] for Windows and Linux: 
"SDR Rx/Tx software for Airspy, Airspy HF+, BladeRF, HackRF, LimeSDR, PlutoSDR, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube" 

====Echo cancellation====
just an idea... 
The pure transit time of the signal over 2*38,000 km causes a delay of around a quarter of a second. In addition, there are delays, especially due to digital filters, with web radio its computing time and the running time through the web.

A so-called [https://en.wikipedia.org/wiki/Echo_suppression_and_cancellation echo compensation] has long been used for telephone signals to suppress disturbing echoes. For the QO-100, you could try something similar, subtracting the microphone signal from the received signal with a delay of the propagation time in the correct amplitude and phase. You could hear hecklers loudly, while your own broadcasts, which are more annoying, would be quieter.
However, since the SSB signal would have to be set exactly to zero beat, only a DSP could use the delayed signal as a pattern function using an "adaptive filter". Simple solutions using analogue technology are beyond capacity here.

==Narrowband transmitter==
In the narrowband range, all common amateur radio operating modes up to 2700 Hz bandwidth are permitted, i.e. SSB, CW and digital modes. [https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/ Bandplan here] divided into CW / narrow Digimodes up to 500Hz / Digimodes / mixed modes / SSB only. FM is therefore not permitted because it is too wide.
There are several options for generating these modulations in the 13cm band:
*classic SSB radio and transverter
*Preparation of the analog or digital modulation to the I/Q signal and up-conversion with an I/Q modulator
or special hardware like
*[https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/ Lime-SDR 100 kHz to 3.8 GHz]
*[https://www.redpitaya.com/ Red Pitaya 125 MS/s, (additional transverter required)]
*[https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html Adalm-Pluto 325 MHz to 3.8 GHz ]
*[https://greatscottgadgets.com/hackrf/one/ HackRF one 1 MHz to 6 GHz ]
*[https://www.nuand.com/ BladeRF 47 MHz to 6 GHz ] 
etc. which already contain high frequency generation 

There are three classic methods for generating SSB:
*Filter method (one mixer)
*Phase method (two mixers, also included in an I/Q modulator IC, for example)
*"third method" according to Weaver (four mixers) 
A high starting frequency is more advantageous for implementation because the filters for suppressing the oscillator and image frequencies are less critical. So 70cm rather than 2m or shortwave.

Suppliers of finished transverters are listed again below in the list of 13cm transmitters:
*[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ Michael Kuhne DB6NT ]
*[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf Dirk Fischer DK2FD ]
*[http://www.sg-lab.com/TR2300/2300%20MHzTransverter_V1.4b.pdf Hristiyan LZ5HP ]
*[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf Rene PE1CMO ]
There are also some building suggestions or kits. 

Holger Eckardt DF2FQ published an interesting converter in “Funkamateur” 9/2019. By using the phase method for implementation, it achieves good LO and image frequency suppression on a tiny board, even from the 2m (or 10m) band. A photo of the circuit board (middle of the first page) is shown in the table of contents of the booklet [https://www.funkamateur.de/tl_files/heftdaten/2019-09/content_FA1909_Vorschau_FA1910.pdf]. 
The circuit consists of a typical I/Q modulator IC [https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADRF6703.pdf ADRF6703 ] with two mixers, LO phase shifter and PLL -VCO. Driven with a PIC12F629 and 26 MHz TCXO. Can be tuned in 1 MHz steps via serial interface. At the input the second phase shifter, depending on the configuration for a 2m or 10m SSB signal, a double-T LC filter. The only filtering measure at the output is a Murata SAW filter [https://wireless.murata.com/sf2173e.html SF2173E]. Interference suppression for 2m 60 dB, for 10m still 47 dB. Output power 50mW at 38 dB two-tone IM distance. If demand is high, he wants to produce assembled circuit boards. 

=="Image transfer" with Picfall==
Roland, PY4ZBZ/F5NCB from Brazil has programmed an unusual option for call sign transmission, also via QO-100, the Picfall program. [https://www.qsl.net/py4zbz/ Here is his website.] [https://www.qrz.com/db/PY4ZBZ/ and on QSL.net ] [http://www.qslnet.de/member1/py4zbz/satelite.htm Texts about satellite radio] Unfortunately there is only a description in Portuguese. He can transmit via QO-100, Brazil is partially within the footprint area. 
[https://www.qsl.net/py4zbz/tutsstv14.htm#picfall In this tutorial you can download the Windows software].

==Broadband reception (digital TV)==

====MiniTiouner====
A dedicated receiver just for amateur TV with a [https://wiki.batc.org.uk/images/4/46/FTS-4335_Series_F2.pdf NIM satellite tuner Serit FTS-4334L] [https://wiki.batc.org.uk/Serit_tuner BATC wiki page about this ], the reception data of which is displayed via USB connection in the PC under Windows. No other receiver offers many measurement options in addition to normal reception and an adjustable sample rate down to 88 kS/s. 
The Minitiouner does not yet provide for 14/18V switching for the polarization of the LNB, and does not contain any digital switching according to [https://en.wikipedia.org/wiki/DiSEqC DiSEqC protocol], as normal satellite tuners offer. 
For tax reasons, partial kits are only sold to BATC members; "cyber membership" with e-mail access to the club magazine costs 8 pounds annually (see below). 
The French [https://www.r-e-f.org/ amateur radio club REF ] also offers two parts, but are currently sold out: 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html Minitiouner Pro incl. Tuner ] ("Pro"=2 reception channels via separate USB ports, 18V DC/ DC converter and [https://www.richtek.com/assets/product_file/RT5047/DS5047-00.pdf DiSEqC feed with RT5047 ] to the LNB, optional I2C display connection, all included in extended MiniTioune software) 109, 50 € - [https://boutique.r-e-f.org/index.php?controller=attachment&id_attachment=6 Documentation (in French)] 
*[https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/219-minitiounerpro-avec-nim.html Serit NIM tuner FTS-4334L ] individually €35.00
[https://wiki.batc.org.uk/MiniTiouner_hardware_Version_2 UK BATC Wiki] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=60&t=521 Windows software MiniTioune - registration required, currently not being further developed] 
[http://www.vivadatv.org/viewtopic.php?f=78&t=457 Some screenshots of the MiniTioune software at 88kS/s.] 

[https://wiki.batc.org.uk/OpenTuner current alternative software Open Tuner without registration] 
[https://www.zr6tg.co.za/open-tuner/ the site of the South African Open Tuner author Tom ZR6TG] 
[https://github.com/tomvdb/open_tuner Download from Github] 

Due to lower bandwidth, the effort required for transmission power and dish size decreases significantly. As you can see, a good resolution can still be achieved. Maximum bandwidth (4 MHz) and the 125 kHz (factor 32) used here theoretically make a 15 dB difference in the requirements. Instead of 100 W and 2.4 m, for example, 10 W (-10 dB) and around 1.2 m (-6 dB) could be sufficient.

====RTL-SDR with SDRangel====
You can also watch the broadband TV signal with an RTL-SDR:
[https://home.swissatv.ch/wp-content/uploads/2023/05/qo100-sdrangel-handbook.pdf Instructions for DATV reception with SDRangel]

====TV satellite receiver====
Most satellite receivers cannot handle the low bit rates of QO-100, but there are exceptions.
The reception range of most satellite receivers starts too high for direct reception to set QO-100. Here you can trick some types, e.g. by entering a wrong LO frequency. 
[http://www.dd1ku.de/OCTAGON_8008.pdf OCTAGON SF8008 instructions for QO-100 reception] 

Another solution to the frequency problem is a reception converter, here for the simultaneous conversion of the broadband range to 1340 MHz and the narrowband range 144MHz.

==Broadband transmitter==

====Raspberry Pi as a digital video modulator====
There is software RPI-DATV for the Raspberry Pi, which directly supplies the (digital) I/Q baseband signal for DVB-S from two GPIO outputs. Bitrate-dependent low-pass filtering in front of the modulator is therefore necessary. The input is either a Raspi camera or a video digitizer on the USB port. For test purposes there is even a direct output of a complete broadcast signal in the 70cm band, the so-called "ugly" mode. You just have to connect a piece of wire to a GPIO pin as a transmitting antenna and you can receive the signal with the Minitiouner, for example. Operation via touchscreen on the Raspi. A [https://batc.org.uk/shop/portsdown-transmitter-pre-programmed-sd-card/ pre-programmed SD card] can be purchased in the [https://batc.org.uk/shop/ BATC shop ] can be purchased. For tax reasons you have to become a member of the BATC. One year from Germany costs 8 or 30 pounds (CQ-TV magazine subscription via e-mail/print). 
[https://github.com/F5OEO/rpidatv The software on Github] 
[https://wiki.batc.org.uk/RpiDATV Wiki of the BATC]

====I/Q modulator====
In order to convert an I/Q baseband signal to 2.4 GHz (or to generate SSB there directly using the phase method), complete I/Q modulator ICs have been available for around 20 years, primarily from Analog Devices. 
[http://www.df9ic.de/doc/2002/dorsten_2002/dorsten02.pdf A circuit with AD8346 from 2002 ], Chapter 6 
[https://www.mikrocontroller.net/attachment/411224/IQModulatorsAD.png Table from AD to I/Q modulators of which 13 types are usable for 2.4 GHz] 

====The Portsdown Project====
A British project, transmitter for digital amateur television, not only via QO-100 but also terrestrial. There are two versions, "2018" was built with a specially developed transmitter, "2019" uses a [https://wiki.myriadrf.org/LimeSDR-Mini "Lime-SDR mini".]
The sample rates range from 88 kS/s to 4 MS/s, and the transmission power required to achieve QO-100 increases proportionally. For the maximum, a 100W transmitter with a 2.40m dish is recommended. 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2018 Portsdown 2018] 
[https://wiki.batc.org.uk/Portsdown_2019 Portsdown 2019] 
====The DATV Express Project====
[https://www.datv-express.com/ similar to Portsdown but a Windows PC instead of Raspi] 
it supports different transmitter hardware:
*DATV Express hardware Tx board
*LimeSDR-USB Tx/Rx board from Lime Micro
*LimeSDR-mini Tx/Rx board from Lime Micro
*PLUTO-ADALM Tx/Rx board from Analog Devices

====Transmit output stage====
There are still a few power amplifiers available for the 13cm band, here are a few places to find them: 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/308-let-s-build-a-pa-for-2-4-ghz/ Discussion in the AMSAT forum with a list] 
[http://www.hfprints.com/pe1cmo/rc_images/pe1cmo_products.pdf 20 Watt PA by Rene PE1CMO] [https://www.ampleon.com/products/rf-energy/2.45-ghz-transistors/BLM2425M7S60P .html - data sheet for the double transistor used BLM2425M7S60P] 
[http://www.sg-lab.com/AMP2400/amp2400.html 20 watt PA by Hristiyan LZ5HP from Sofia, Bulgaria] [https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/91 -sg-laboratory-ltd-power-amplifier-for-2-4ghz-up-link/ according to DL7UKM also an Ampleon transistor ][https://www.ampleon.com/products/mobile-broadband/0.4-1.0- ghz-transistors/BLP9G0722-20G.html BLP9G0722-20G] 
[https://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/PA%2013cm%20MW7IC2725N%20complet.pdf 20 watt PA by Fred F6BVA, construction proposal only ][https://www.nxp.com/docs/ en/data-sheet/MW7IC2725N.pdf - Data sheet for the MW7IC2725 used] 
[https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/shop/power-amplifiers/MKU+PA+13CM10W+A++GaAs+Power+Amplifier/?card=16 10W-PA by Michael Kuhne DB6NT] and [https://shop.kuhne-electronic.com/kuhne/en/onlineshop/Hailsat/ complete converters with 20W] 
[http://www.id-elektronik.de/produkte/atv/pa/ 13cm-PAs 0.9W from Ewald DK2DB (only for sale)]
[https://www.datasheetarchive.com/FLU10-datasheet.html - the FLU10 transistors are no longer manufactured] 
[http://www.dk2fd.de/100000/1120000.htm 13cm PAs from Dirk Fischer DK2FD ]
[http://www.dk2fd.de/uc2400_02.pdf - and a narrowband converter for QO-100 for a 2m or 70cm SSB-TX] 
There are also WiFi power amplifiers from China, but customs often confiscates them because they are not allowed for WiFi here. When ordering, ask that “Ham-Radio” or something similar be written on the label. 
The transistors may no longer be available for older building instructions: 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/8602-7.pdf 1986 in DUBUS with BFQ34/BFQ68] 
[http://www.marsport.org.uk/dubus/archive/9204-3.pdf 1992 in DUBUS with MGF-0904/0905] 
[http://www.db6nt.de/fileadmin/userfiles/_pdf/download_archiv/2.3Ghz-1W.pdf 1994 in the CQ-DL with CGY50/CLY5/CLY10] 
[https://www.qorvo.com/products/p/CLY5 The 1W type CLY5] was last manufactured by Qorvo, here is the data sheet and a 
[https://www.qorvo.com/products/p/TQP7M9103 Replacement type TQP7M9103] But it is rarely available, new replacement type: 
[https://www.qorvo.com/products/p/QPA9442 QPA9442] [https://www.mouser.de/ProductDetail/Qorvo/QPA9442TR13?qs=rQFj71Wb1eVBMnsnkzY2ig%3D%3D Mouser unit price €17.53] 

====Output low pass====
Especially for duo-band antennas, harmonics from the transmitter should be well suppressed as they could interfere with the receiver. 
Coaxial “tubular low pass filters” are particularly suitable here. 
You can buy them, for example
*[https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=VLFX-2500%2B Mini Circuits VLFX-2500+] 
or build it yourself. There are a few instructions on the web for this. 
*[http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP.html F1FRV construction instructions from 2002], calculations with Excel, simulation with [https://www.ad5gg.com/2017/04/06/free-rf-simulation -software/ RFSIM99], photos of several copies for the bands 2m - 13cm. Text in French, translations of the first pages in [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/0/00/TubularFilters_F1FRV_2002_eng.pdf English] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/54/TubularFilters_F1FRV_2002_ger.pdf German] here. [http://f1frv.free.fr/main3e_Filtres_LP_fichiers/Fichiers%20FiltresLP.zip Zipped Excel files]
*[https://www.changpuak.ch/electronics/Stepped_Impedance_Lowpass_Coax.php online calculator] and [https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/7a/SMA_Lowpass.pdf a calculation with it]. The material should be a brass tube with an inner diameter of around 6mm, e.g. Conrad no. [https://www.conrad.com/en/p/brass-tube-rail-o-x-l-8-mm-x-500-mm-inside-diameter-6-mm-221796.html 221796] or [https://www.conrad.com/en/p/messing-rohr-profil-x-l-7-mm-x-500-mm-innen-diameter-6-1-mm-293148.html 293148], into which two SMA -sockets are screwed in. They have an external thread "1/4-36 UNS-2A" with a diameter of 6.35mm (1/4 inch) and 36 threads per inch. A suitable tap is available, but you could also expand the tube with a punch shaft and glue the bushing in.

==Links==
===QO-100 im Forum===
[https://www.mikrocontroller.net/topic/468696#new Es'hail2 - erster geosationärer Amateurfunk-Satellit] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/480404#new QO-100 und Schmalband-Digimodes] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/477794#new Präziser HF- Generator mit ADF4351... (speziell für QO-100)] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/553717#new zu Picfall] 
[https://www.mikrocontroller.net/topic/563069#new ebenfalls Picfall] 

===QO-100 im Web===
[https://amsat-dl.org/category/eshail-2-p4-a/ AMSAT-DL zum Thema] 
[https://forum.amsat-dl.org/index.php?board/3-qo-100-es-hail-2-p4-a/ AMSAT-Forum] 
[https://tbspace.de/qo100eshail2.html Tobias DL4TMA ] 
[http://www.oe8hsr.at/blog/wp-content/uploads/Manuals/QO100TX.pdf Hans OE8HSR ] 

[[Kategorie:Datenübertragung]]