AMSAT-HB ist Kollektivmitglied der USKA

V2.1 Wie ein Lineartransponder arbeitet

Niveau: K5 Analysieren

Zeitbedarf: ca. 40 Minuten

Einstiegsfrage:
Auf einem FM-Relais spricht immer nur eine Station. Wie schafft es ein Satellit, dass zehn Stationen gleichzeitig senden – und alle gehört werden?

Ein ganzes Band auf einmal

Ein Transponder empfängt Signale in einem Frequenzbereich und sendet sie in einem anderen wieder aus. Ein FM-Relais tut das für genau einen Kanal.

Ein Lineartransponder setzt dagegen einen ganzen Ausschnitt eines Bandes um, zum Beispiel 100 kHz. Diesen Ausschnitt nennt man Passband.

«Linear» heisst: Das Ausgangssignal ist ein verstärktes Abbild des Eingangssignals. Form und Pegelverhältnisse bleiben erhalten. Deshalb funktionieren SSB und CW, und viele Stationen passen gleichzeitig nebeneinander.

Der Preis: Alle Stationen teilen sich die Sendeleistung des Satelliten. Wer zu stark sendet, nimmt den anderen Leistung weg. Das ist das Thema von V2.2.

Das Blockschaltbild

Die Folie zeigt einen vereinfachten Transponder mit dem Beispiel 435,850 MHz hinein und 145,850 MHz heraus. Die Bandbreite beträgt 100 kHz.

Blockschaltbild eines Lineartransponders Signalweg von links nach rechts: Empfangsantenne für den Uplink 435,800 bis 435,900 MHz, Vorverstärker, Mischer mit Oszillator 290,000 MHz, Bandfilter mit 100 kHz Bandbreite, Endstufe und Sendeantenne für den Downlink 145,800 bis 145,900 MHz. Vorverstärker Mischer Bandfilter 100 kHz Endstufe Oszillator 290,000 MHz Uplink 435,800–435,900 MHz Downlink 145,800–145,900 MHz

Vereinfachter Lineartransponder nach dem Beispiel der USKA-Academy-Folie: Das ganze Passband von 100 kHz wird um 290,000 MHz nach unten verschoben (nicht invertierend). Eigene Prinzipgrafik.

Das Signal läuft durch fünf Stufen:

  1. Die Empfangsantenne nimmt den Uplink auf.
  2. Ein rauscharmer Vorverstärker hebt die schwachen Signale an.
  3. Der Mischer verschiebt das ganze Passband mit Hilfe eines Oszillators auf die Downlink-Frequenz.
  4. Ein Bandfilter lässt nur die 100 kHz des Passbands durch.
  5. Die Endstufe verstärkt alles linear und speist die Sendeantenne.

Mit einem Oszillator von 290,000 MHz gilt: 435,850 MHz − 290,000 MHz = 145,850 MHz. Jedes Signal wird um denselben Betrag verschoben.

Nicht invertierend und invertierend

Beim nicht invertierenden Transponder bleibt die Reihenfolge erhalten. Wer im Uplink 10 kHz höher sendet, erscheint im Downlink 10 kHz höher. Auch das Seitenband bleibt gleich: USB bleibt USB.

Beim invertierenden Transponder ist die Frequenzlage gespiegelt. Wer im Uplink höher sendet, erscheint im Downlink tiefer. Aus LSB im Uplink wird USB im Downlink.

Für einen invertierenden Transponder gilt eine einfache Regel: Uplink-Frequenz plus Downlink-Frequenz ergibt immer dieselbe Summe. Bei FO-29 sind das 145,900 + 435,900 = 581,800 MHz.

Probiere es in der Grafik aus: Verschiebe das Uplink-Signal und schalte zwischen den beiden Arten um.

Frequenzlage im Passband Oben die Uplink-Skala 435,800 bis 435,900 MHz, unten die Downlink-Skala 145,800 bis 145,900 MHz. Eine Linie verbindet die gewählte Uplink-Frequenz mit der zugehörigen Downlink-Frequenz. Uplink (MHz) Downlink (MHz) 435,800 435,900 145,800 145,900

Rot: dein Signal im Uplink. Grün: wo es im Downlink erscheint. Beispielwerte aus der Folie (Passband 100 kHz), eigene Prinzipgrafik.

Hinweis: Das Blockschaltbild (Oszillator 290,000 MHz) beschreibt einen nicht invertierenden Transponder. Die Frequenzskala auf derselben Folie ist dagegen invertierend (FO-29). Für das invertierende Beispiel 435,850 → 145,850 MHz bräuchte es einen Oszillator von 581,700 MHz, denn 581,700 − 435,850 = 145,850.

Warum die meisten Transponder invertieren

Der Doppler-Effekt verschiebt Uplink und Downlink in dieselbe Richtung. Kommt der Satellit näher, sind beide Frequenzen zu hoch.

Beim invertierenden Transponder wird die Verschiebung des Uplinks gespiegelt. Sie wirkt also gegen die Verschiebung des Downlinks. Dein eigenes Signal wandert deshalb nur mit der Differenz der beiden Doppler-Werte.

Ein Zahlenbeispiel (eigene Rechnung, LEO in 550 km Höhe, Überflug mit 45° Elevation, Uplink 145,9 MHz, Downlink 435,5 MHz): Bei TCA wandert dein Signal invertiert um rund 4,1 kHz pro Minute, nicht invertiert um rund 8,2 kHz pro Minute.

Beispiele

Die Folien von 2017 nennen AO-7, FO-29, die chinesischen CAS-3x- und CAS-4x-Satelliten, FUNcube und Nayif-1. Seither hat sich viel verändert. Die Tabelle zeigt den Stand vom 19. Oktober 2026 laut AMSAT-Liste «Live Linear Satellites».

Lineartransponder: Folienstand 2017 und Stand 19.10.2026 (Frequenzen in MHz, nominal ohne Doppler)

Satellit Mode / Frequenzlage Uplink Downlink Status (19.10.2026)
AO-7 Mode A V/a, nicht invertierend 145,850–145,950 29,400–29,500 Nur bei Sonnenlicht aktiv; bei Dauerbeleuchtung Wechsel Mode A/B alle 24 h
AO-7 Mode B U/v, invertierend 432,125–432,175 145,975–145,925 wie Mode A
FO-29 V/u, invertierend 145,900–146,000 435,900–435,800 Aktiv nach Zeitplan, nur mit Sonnenstrom (Batterien defekt); CW-Bake 435,795
AO-73 (FUNcube-1) U/v, invertierend 435,130–435,150 145,970–145,950 Transponder in der Eklipse aktiv
EO-88 (Nayif-1) U/v, invertierend – – Am 18.07.2023 verglüht
RS-44 V/u, invertierend 145,935–145,995 435,670–435,610 Aktiv; CW-Bake 435,605
JO-97 (JY1Sat, neu) U/v, invertierend 435,100–435,120 145,875–145,855 In der AMSAT-Liste; Telemetrie ausgefallen
TO-108 (CAS-6, neu) U/v, invertierend 435,270–435,290 145,935–145,915 Intermittierend (etwa 2 s ein, 5 s aus)
QO-100 (Es'hail-2, neu) S/x, nicht invertierend 2400,000–2400,500 10489,500–10490,000 Geostationär auf 25,9° Ost; dauernd verfügbar

Quellen: AMSAT «Live Linear Satellites», Stand 18.10.2026; AMSAT-UK zu EO-88; AMSAT-SM zu FO-29 (April 2026); alle abgerufen am 19.10.2026. Bei invertierenden Transpondern ist der Downlink gegenläufig angegeben (tiefster Uplink ↔ höchster Downlink).

Die Bezeichnung «V/u» bedeutet: Uplink im 2-m-Band (V), Downlink im 70-cm-Band (U). Die aktuelle Liste ändert sich laufend. Prüfe den Status immer vor dem Überflug.

Kontrollfrage: Bei FO-29 hörst du eine Station auf 435,860 MHz (USB). Auf welcher Frequenz sendet sie am Satelliten, und in welchem Seitenband?

Lösung anzeigen

FO-29 invertiert, die Summe beträgt 145,900 + 435,900 = 581,800 MHz.

Uplink = 581,800 − 435,860 = 145,940 MHz, Seitenband LSB (aus LSB im Uplink wird USB im Downlink).

Am Boden musst du zusätzlich den Doppler berücksichtigen (siehe V2.3).

Merksatz:
Ein Lineartransponder setzt sein ganzes Passband auf einmal um. Beim invertierenden Transponder ist die Summe von Uplink- und Downlink-Frequenz konstant, und aus LSB wird USB.

Nicht invertierender Transponder

f ab = f auf − f LO

f ab Downlink-Frequenz in MHz, f auf Uplink-Frequenz in MHz, f LO Oszillatorfrequenz in MHz (Beispiel: 290,000 MHz). Liegt der Downlink über dem Uplink, gilt f ab = f auf + f LO.

Invertierender Transponder

f ab = f LO − f auf bzw. f auf + f ab = S

S = konstante Summe in MHz, zum Beispiel FO-29: 581,800 MHz, RS-44: 581,605 MHz, AO-73: 581,100 MHz. Aus LSB im Uplink wird USB im Downlink.

Wanderung des eigenen Signals durch Doppler

Δ f eigen = f D , ab ∓ f D , auf

f D,ab, f D,auf Doppler-Verschiebung von Downlink und Uplink in kHz. Minuszeichen: invertierender Transponder (Verschiebungen heben sich teilweise auf). Pluszeichen: nicht invertierender Transponder (Verschiebungen addieren sich).

Mini Selbsttest

Mini-Selbsttest: Lineartransponder