H3.2 Funkgeräte und Verkabelung
Niveau: Anwenden (K4)
Zeitbedarf: ca. 30 Minuten
Einstiegsfrage:
Über einen FM-Satelliten kannst du dein eigenes Signal zurückhören. Was muss deine Station dafür können?
Vollduplex: senden und gleichzeitig hören
Bei Duplex-Betrieb liegen Senden und Empfangen auf verschiedenen Frequenzen. Bei Vollduplex geschieht beides gleichzeitig.
Ein ungeschriebenes Gesetz bei AMSAT lautet: Richte deine Station immer für Vollduplex ein. Das hat drei Vorteile:
- Du verursachst weniger Störungen (QRM), weil du hörst, ob du durchkommst.
- Die QSO-Rate steigt, weil du nicht blind rufst.
- Du schonst den Energiehaushalt des Satelliten, weil du dein Signal kontrolliert einsetzt.
Beim Satellitenbetrieb kommt der Doppler-Effekt dazu. Mit Vollduplex hörst du sofort, ob deine Frequenzen noch passen.
Drei Varianten für die portable Station
Zwei Handfunkgeräte
Das ist der einfachste Weg. Ein Gerät sendet im Uplink-Band, das zweite empfängt im Downlink-Band. Beide können gleichzeitig arbeiten.
Zwei Geräte nahe beieinander stören sich leicht. Halte Abstand zwischen den Antennen oder verwende eine Antenne mit getrennten Anschlüssen, zum Beispiel die Arrow-Antenne aus H3.1.
Ein Duoband-Handfunkgerät mit Vollduplex
Manche Duoband-Handfunkgeräte senden auf 2 m und empfangen gleichzeitig auf 70 cm. Das nennt man Crossband-Vollduplex.
Viele Duoband-Geräte können das aber nicht: Sie empfangen zwar zwei Bänder, schalten beim Senden aber den Empfang ab. Prüfe die Bedienungsanleitung, bevor du kaufst. [PRÜFEN: aktuelle Handfunkgeräte mit echtem Crossband-Vollduplex laut Herstellerangabe, Stand 2026.]
Hat das Gerät nur einen Antennenanschluss, brauchst du eine Duoband-Antenne mit einem Anschluss oder eine Antennenweiche (Duplexer).
Zwei Allmode-Geräte: das Konzept PA1IVO
PA1IVO hat eine tragbare Station aus zwei FT-817ND beschrieben. Ein Gerät sendet, das andere empfängt. Beide stecken in einer Tasche, dazu kommt eine Duoband-Antenne mit zwei Anschlüssen.
Weil die Geräte auch SSB und CW können, eignet sich diese Station auch für Satelliten mit linearem Transponder. Das FT-817ND und sein Nachfolger FT-818ND werden nicht mehr hergestellt (Produktionsende des FT-818ND gemeldet im Dezember 2022). Es gibt sie nur noch gebraucht.
Das Konzept kennt vier Varianten:
- Mode V/U: Uplink auf 2 m (VHF), Downlink auf 70 cm (UHF).
- Mode U/V: Uplink auf 70 cm, Downlink auf 2 m.
- Mode {V|U}/S: Uplink auf 2 m oder 70 cm, Downlink auf 13 cm (S-Band). Ein Konverter setzt 13 cm auf 2 m um, ein Dämpfungsglied schützt den Empfänger vor zu starkem Signal.
- Messaufbau: Mit einem Analysator misst du, wie gut die beiden Anschlüsse der Antenne voneinander entkoppelt sind.
Eigene Prinzipskizze nach dem Stationskonzept von PA1IVO (Folie 18 der USKA Academy 2017). ATT = Dämpfungsglied.
Drei Gerätevarianten für die portable Station
| Variante | Aufbau | Vollduplex | Betriebsarten | Stärken | Grenzen |
|---|---|---|---|---|---|
| Zwei Handfunkgeräte | eines sendet im Uplink-Band, das andere empfängt im Downlink-Band | ja, weil zwei getrennte Geräte | FM | günstig, oft schon vorhanden | zwei Geräte bedienen; Abstand oder Filter gegen Störungen nötig |
| Ein Duoband-Handfunkgerät mit Crossband-Vollduplex | ein Gerät sendet auf 2 m und empfängt gleichzeitig auf 70 cm (oder umgekehrt) | nur wenn das Gerät es ausdrücklich kann [PRÜFEN: aktuelle Modelle laut Herstellerangabe] | FM | leicht, eine Hand frei | viele Duoband-Geräte können nur abwechselnd senden und empfangen |
| Zwei Allmode-Geräte, z. B. zwei FT-817ND (Konzept PA1IVO) | je ein Gerät für Senden und Empfangen, 2-m-Tiefpass, Duoband-Antenne mit zwei Anschlüssen | ja | FM, SSB, CW | auch für lineare Transponder geeignet | schwerer; FT-817ND und Nachfolger FT-818ND werden nicht mehr hergestellt (nur gebraucht) |
Typen sind Beispiele. Für HB3 gilt: nur im Handel erhältliche Funkanlagen, keine Änderungen am Senderteil (siehe Text und Kapitel H7).
Warum ein Tiefpass im 2-m-Zweig?
Jeder Sender erzeugt neben seiner Frequenz auch schwache Vielfache davon, die Harmonischen.
Die 3. Harmonische eines 2-m-Signals liegt genau im 70-cm-Band. Beispiel: 3 · 145.850 MHz = 437.550 MHz.
Dein 70-cm-Empfänger steht nur wenige Zentimeter neben dem Sender. Schon eine schwache Harmonische kann das leise Satellitensignal zudecken.
Der Tiefpass lässt 2 m durch und dämpft alles darüber. In Mode U/V sitzt er vor dem 2-m-Empfänger. Dort hält er das starke 70-cm-Sendesignal fern, das über die Antenne auf den 2-m-Anschluss übersprechen kann.
Harmonische Frequenzen
- f 1: Sendefrequenz (Grundwelle) in MHz
- n: Ordnungszahl der Harmonischen (2, 3, 4 …), ohne Einheit
- f n: Frequenz der n-ten Harmonischen in MHz
Beispiel: Der Uplink 145.850 MHz hat seine 3. Harmonische bei 437.550 MHz, also mitten im 70-cm-Band.
Kontrollfrage: Du sendest mit einem Handfunkgerät auf 145.990 MHz zur ISS und empfängst mit einem zweiten Gerät auf 437.800 MHz. Sobald du sendest, wird der Empfang stark gestört. Was ist die wahrscheinliche Ursache, und was hilft?
Lösung anzeigen
Die 3. Harmonische deines Uplinks liegt bei 3 · 145.990 MHz = 437.970 MHz, nur 170 kHz neben dem Downlink. Ausserdem überfährt das starke Signal des nahen Senders den Eingang des Empfängers.
Hilfe: ein Tiefpass für 2 m direkt am Sender, mehr Abstand zwischen den Antennen, weniger Sendeleistung, und eine Antenne mit getrennten Anschlüssen statt zweier Stabantennen nebeneinander.