RDF: MINI-LOOP FÜR VHF/ Upgrade

Mini-Loop am RDF-Griffstück montiert - horizontale Polarisationseinstellung.

Mini-Loop am RDF-Griffstück montiert – horizontale Polarisationseinstellung.

Ich habe die entworfenen Loop überarbeitet, da die Stabilität des gebogenen Drahtes (2,2,mm Draht eines Kleiderbügels) nicht wirklich überzeugte.

Überarbeitet habe ich die Aufnahme-Befestigung, zudem habe ich zusätzlich einen Befestigungsarm entworfen.

Hier mal einige Bilder zum Bastelkammer-Projekt:

CAD-Modell des Upgrades...

CAD-Modell des Upgrades…

CAD-Modell der überarbeiteten Befestigung. Auch im Inneren habe ich Verbesserungen vorgenommen. U.a. ist der Steg in der Mitte nun durchgehen - das verstärkt die Loop-Aufnahme noch.

CAD-Modell der überarbeiteten Befestigung. Auch im Inneren habe ich Verbesserungen vorgenommen. U.a. ist der Steg in der Mitte nun durchgehen – das verstärkt die Loop-Aufnahme noch.

CAD-Modell des Befestigungsarms.

CAD-Modell des Befestigungsarms.

Slicing in Cura...

Slicing in Cura…

Ansicht des Arms in Cura.

Ansicht des Arms in Cura.

Druck der Halterung - die mit einem Infill von 20% gedruckt ist.

Druck der Halterung – die mit einem Infill von 20% gedruckt ist.

Geschichtet - der gedruckte Arm.

Geschichtet – der gedruckte Arm.

Die Neuen: Frisch aus dem Drucker - die überarbeitete Loops-Befestigung (links) und der Haltearm.

Die Neuen: Frisch aus dem Drucker – die überarbeitete Loop-Befestigung (links) und der Haltearm.

Probeliegen der neuen Teile...

Probeliegen der neuen Teile…

Mit 2K-Kleber wird der Arm und die Distanzhülse verklebt.

Mit 2K-Kleber wird der Arm und die Distanzhülse verklebt.

Die Mini-Loop hat einen Durchmesser von 190mm.

Die Mini-Loop hat einen Durchmesser von 190mm.

Zum Vergleich: Links die erste Version, rechts #2. Der Arm gibt dem Loop erheblich mehr Stabilität.

Zum Vergleich: Links die erste Version, rechts #2. Der Arm gibt dem Loop erheblich mehr Stabilität.

Austauschbar: Die beiden Peilantenne, links Mini-Loop für VHF, rechts LPDA für 900-2600 MHz.

Austauschbar: Die beiden Peilantenne, links Mini-Loop für VHF, rechts LPDA für 900-2600 MHz.

Mini-Loop am RDF-Griffstück - vertikale Polarisation.

Mini-Loop am RDF-Griffstück – vertikale Polarisation.

Wer die Mini-Loop gerne nachbauen möchte, der benötigt folgende Teile:

  • 4 gedruckte Bauteile (Aufnahmen-Befestigung, Arm, Distanzhülse, Deckel), die Dateien sind hier bei thingiverse zu finden.
  • 4 Muttern M3
  • 2 Schrauben M3x8,7
  • 2 Schrauben M3x25
  • 1 SMA-Buchse
  • 2 Lötfahnen mit 3mm-Befestigungsbohrung
  • 1 Stahldraht 2,2mm (ich habe einen Kleiderbügel benutzt)
  • 2K Epoxy-Kleber

Nun werde ich das Teil noch farblich an das RDF-Griffstück anpassen und dann geht die Signal-Jagd los…

Horrido und stay tuned.

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LEO-SAT-ANTENNE: DIE LINDENBLAD-ANTENNE IST FERTIG

2m-Lindenblad-Antenne am Mast montiert.

2m-Lindenblad-Antenne am Mast montiert.

In den vergangenen Tagen habe ich sowohl an der Lindenblad-Antenne wie auch an der Mini-Loop gearbeitet.

Die Lindenblad ist mittlerweile fertig aufgebaut – am Wochenende werde ich mal die ersten RX-Tests machen.

Zudem stelle ich für Nachbauwillige die Material-Liste noch ein und stelle die STL-Daten bei thingiverse zum Download bereit.

Hier mal einige Eindrücke des letzten Bauabschnitts:

Lagerschalen für die Dipol-Befestigungs-Querstreben

CAD-Modell der Lagerschale.

CAD-Modell der Lagerschale.

Gedruckte Lagerschalen für die Dipolstreben.

Gedruckte Lagerschalen für die Dipolstreben.

Lagerschalen am Winkel befestigt. Sie geben den Dipol-Befestigungsquerrohren besseren Halt und einverlässlichere Stabilität in der Vertikalen.

Lagerschalen am Winkel befestigt. Sie geben den Dipol-Befestigungsquerrohren besseren Halt und eine verlässlichere Stabilität in der Vertikalen.

 

Verkabelung

Der Anleitung kann man die nötigen Abisolier-Maße leicht entnehmen.

Der Anleitung kann man die nötigen Abisolier-Maße leicht entnehmen.

Konfektioniertes Koax-Kabel mit den beiden Dipol-Anschlüssen.

Konfektioniertes Koax-Kabel mit den beiden Dipol-Anschlüssen.

Kabelanschluss: Konfektioniertes RG-59 Koaxial-Kabel, Ringkern, Kabelbinder, Kontaktpaste, Schleifpapier (v.o.n.u.).

Kabelanschluss: Konfektioniertes RG-59 Koaxial-Kabel, Ringkern, Kabelbinder, Kontaktpaste, Schleifpapier (v.o.n.u.).

Gebündelt: Die vier Koaxleitungen müssen gebündelt und verlötet werden. Um die Schirm ist ein Kupferblech geklemmt, um die Schirmungen aller Koaxkabel zu kontaktieren.

Gebündelt: Die vier Koaxleitungen müssen gebündelt und verlötet werden. Um die Schirm ist ein Kupferblech geklemmt, um die Schirmungen aller Koaxkabel zu kontaktieren.

Verkabelung ist fertig.

Verkabelung ist fertig.

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Soweit aus der Bastelkammer…

 

Horrido und stay tuned.

SatNOGS – DIY Sat-Tracking-System und Groundstation

Das Opensource-Projekt SatNOGS wurde heute bei Hackaday mit dem ersten Preis ausgezeichnet.

Auf dem ersten Blick scheint das ein wirklich vielversprechendes DIY-Projekt zu sein, insb. das entwickelte Trackingsystem „SatNOGS v2 Groundstation“ und die Antennen sehen interessant aus..
Hier für die Ungeduldigen der Link zu SatNOGS.

Ich werde zeitnah weiter berichten, ob sich der Nachbau der Anlage vielleicht als nächstes Projekt in die Bastelkammer schleicht…

Horrido und stay tuned

RDF: Mini-Loop für VHF

Nachdem der RDF-Griff mit der Platinen-LPDA (900-2600 MHz) fertig gestellt ist, habe ich mir Gedanken gemacht, wie auch im VHF-Bereich gepeilt werden kann.

Im Rahmen meiner Recherchen dazu bin ich auf die Fuchsjagd-Antennen der US-Firma Arrow Antenna gestoßen. Die dort angebotenen Peilantennen sind bidirektionale Mini-Loops, die im Grunde einen gebogenen Dipol darstellen. Der Umfang des Loops ist dabei deutlich niedriger als die Wellen-Länge der angestrebten Mitten-Frequenz.

Von der Funktion her wird die Antenne als Null-Peiler genutzt, d.h. im Signal-Minimum zeigt die Antenne in Signalrichtung.

Eine unkomplizierte Bauanleitung für eine VHF-Antenne habe ich hier gefunden.

Die Konstruktion

Für die Adaption an den RDF-Griff habe ich zunächst eine Halterung konzipiert, die an den Griff mittels Verschraubung befestigt werden kann. Im Inneren der Befestigung ist die Loop mittels Klemmschraubvorrichtung (M3-Schrauben und Muttern) gehalten. An den beiden Klemmen sind Lötfahnen befestigt, die mit einer SMA-Buchse verlötet sind. Am oberen Ende der Loop ist diese aufgetrennt und mit einem Spalt von 13mm durch ein Distanzstück fixiert.

Alle Teile sind in PLA gedruckt (0,2mm Layer-Höhe, 20% Infill).

CAD-Modell der entworfenen Mini-Loop.

CAD-Modell der entworfenen Mini-Loop.

CAD-Modell der Mini-Loop-Aufnahme/Befestigung.

CAD-Modell der Mini-Loop-Aufnahme/Befestigung.

Deckel-CAD-Modell.

Deckel-CAD-Modell.

CAD-Modell des Distanzstücks.

CAD-Modell des Distanzstücks.

 

Die Loop-Elemente werden mittels Schrauben geklemmt. An den Schrauben werden Lötfahnen angebracht. Als Gewinde-Gegenstück für die Schrauben dienen einpresste Muttern.

Die Loop-Elemente werden mittels Schrauben geklemmt. An den Schrauben werden Lötfahnen angebracht. Als Gewinde-Gegenstück für die Schrauben dienen einpresste Muttern.

Mini-Loop: Innenleben des Befestigungskastens. Verlötete SMA-Buchse.

Mini-Loop: Innenleben des Befestigungskastens. Verlötete SMA-Buchse.

Unterschiedliche Distanzhülsen. Ursprünglich war eine kürzere Bauform vorgesehen (unten), die aber den Draht nicht stabil genug  fixierte. Aus dem Grund habe ich ein längere Modell entworfen. Der Abstand der Drahtenden zueinander ist aber gleich geblieben.

Unterschiedliche Distanzhülsen. Ursprünglich war eine kürzere Bauform vorgesehen (unten), die aber den Draht nicht stabil genug fixierte. Aus dem Grund habe ich ein längere Modell entworfen. Der Abstand der Drahtenden zueinander ist aber gleich geblieben.

Mini-Loop-Prototyp montiert. Noch etwas unschön sieht der gebogene Draht des alten Kleiderbügels aus...

Mini-Loop-Prototyp montiert. Noch etwas unschön sieht der gebogene Draht des alten Kleiderbügels aus…

Verbesserungswürdig

Bei der Montage der Antenne habe ich festgestellt, dass die Loop durch die Schraub-Klemmung in der Halterung nicht optimal fixiert ist – sie neigt sich nach unten. Daher werde ich eine neue Version der Halterung entwerfen, die es ermöglicht, einen Haltestab zu befestigen, der die Loop stabil in Position hält. Im Rahmen des Re-Designs wird die Klemmungsaufnahme stabiler ausgelegt und die Wandungsstärke der Aufnahme ebenfalls angepasst, um vorhandene Instabilität in der Wandung zu vermeiden.

Soweit aus der Bastelkammer…

 

Horrido und stay tuned

LEO-SAT-ANTENNE: MECHANISCHER AUFBAU DER LINDENBLAD-ANTENNE IST FERTIG

Die Lindenblad-Antenne nimmt nun auch Form an. Wie schon berichtet, baue ich eine sog. AZ-Lindenblad für das 2m-Band. Entgegen der üblicherweise eingesetzten Faltdipole kommt bei meiner Antenne Aluminium-Rundrohr zum Einsatz. Die Lindenblad-Antenne selbst besteht aus vier Dipolen, die in einen imaginären horizontalen Kreis von etwa 0,3 Lambda angeordnet sind. Jeder Dipol ist um 30 Grad gegenüber der Horizontalebene geneigt (alle vier Dipole sind in dieselbe Richtung geneigt).

Das omnidirektionale Strahlungsdiagramm und die zirkulare Polarisation sind gut für einen nullstellenfreien Empfang von linearer polarisierten Signalen geeignet, die zufällig aus verschiedenen Richtungen einfallen – wie sie auch bei Satelliten auf LEO-Bahnen vorkommen können.

Konstruktiv ist basiert die Antenne auf 20mm-Aluminium-Rohr, und Alu-Winkelmaterial (40×40). Die T-Verbindungselemente habe ich entworfen und anschließend gedruckt. Die Endkappen der Rohre sind aus dem Baumarkt. Ansonsten kommen Normteile in Form von M3-Schrauben und Muttern sowie Popp-Nieten zum Einsatz.

Für den mechanischen Aufbau braucht es nicht viel Werkzeug. Eine Metallsäge, eine Feile (Hieb 3), Dreikant-Schaber, Popp-Niet-Zange, Standbohrmaschine und ein 3,2mm-Bohrer sind es eigentlich schon. Als Messmittel sollten ein Messschieber, ein Millimeter-Maß, ein Winkelmesser und eine Wasserwaage vorhanden sein.

Für das Bohren und Montieren ist ein Schraubstock zu empfehlen.

Hier mal einige Impressionen aus der Bastelkammer, die den Aufbau der Antenne zeigen:

Masthlateraung aus AL-Winkelmaterial: Die Verbindung der einzelen Teile mittels Niete.

Masthlateraung aus AL-Winkelmaterial: Die Verbindung der einzelen Teile mittels Niete.

Kabel-Buchse: Eine PL-Buchse hätte es auch getan - hatte ich aber nicht zur Hand... Statt Schrauben kommen hier Popp-Nieten zum Einsatz.

Kabel-Buchse: Eine PL-Buchse hätte es auch getan – hatte ich aber nicht zur Hand… Statt Schrauben kommen hier Popp-Nieten zum Einsatz.

Simpel: Ein kleines Stück Alu-Winkle nimmt die Koax-Buchse auf.

Simpel: Ein kleines Stück Alu-Winkle nimmt die Koax-Buchse auf.

Die beiden Dipolehalte-Arme sind am Mastwinkel mit jeweils zwei M3-Schrauben befestigt.

Die beiden Dipolehalte-Arme sind am Mastwinkel mit jeweils zwei M3-Schrauben befestigt.

In einem Durchgang behohrt: Die Bohrungen der Dipole-Rohre und der T-Verbinder macht man in einem Bohrgang, dazu sind die Rohre auf die Verbinder aufzuschieben.

In einem Durchgang behohrt: Die Bohrungen der Dipole-Rohre und der T-Verbinder macht man in einem Bohrgang, dazu sind die Rohre auf die Verbinder aufzuschieben.

Die vier Dipole sind fertig montiert.

Die vier Dipole sind fertig montiert.

Die Speisepunkte der Dipole sind mit Lötfahnen konfetkioniert. Nach dem Löten der Phasenleitungen werde ich noch Kontaktpaste an die Verscharubungen geben, um die Leitfähigkeit zu erhöhen.

Die Speisepunkte der Dipole sind mit Lötfahnen konfetkioniert. Nach dem Löten der Phasenleitungen werde ich noch Kontaktpaste an die Verscharubungen geben, um die Leitfähigkeit zu erhöhen.

Die passenden Endkappen kommen aus dem Baumarkt.

Die passenden Endkappen kommen aus dem Baumarkt.

Hilreich: Der Schraubstock, um Befestigungsbohrungen mit der Handbohrmaschine am Befestigungsarm ungehindert setzen zu können.

Hilreich: Der Schraubstock, um Befestigungsbohrungen mit der Handbohrmaschine am Befestigungsarm ungehindert setzen zu können.

Wichtig: Wasserwaage und Winkelmesser, um die 30 Grad-Neigung der Dipole einzustellen.

Wichtig: Wasserwaage und Winkelmesser, um die 30 Grad-Neigung der Dipole einzustellen.

Mechanisch fertig: Die AZ-Lindenblad Antenne, hier probehalber im Keller aufgebaut.

Mechanisch fertig: Die AZ-Lindenblad Antenne, hier probehalber im Keller aufgebaut.

Im nächsten Schritt werde ich die vier Phasenleitungen konfektionieren und anbringen sowie zwei Mastklemmen konstruieren und drucken.

Soweit von mir

Horrido und stay tuned.

LEO-Sat-Antenne: Bau einer Lindenblad-Antenne

Aller Anfang ist schwer – so auch bei diesem Projekt.

Vor einiger Zeit bin ich durch puren Zufall auf die sogenannte Lindenblad-Antenne im Netz gestoßen. Die weiteren Recherchen habe mit zu einem Artikel aus dem QST-Magazin geführt, in dem der Bau einer sehr robust und mit handelsüblichen Materialien nachzubauenden Antenne für das 2m-Band geschildert wurde – den Artikel findet man hier.  Weitere lesenswerte Artikel über weiter Lindenblads sind dieser und jener Artikel.

Einige grundlegende Fragen, u.a. zum Material und den Mantelwellensperren (Ferrite-Kerne) zu der Antenne konnte ich dank der netten Satelliten-Welt-Foren-Mitglieder im IRC-Chat klären. Was die Material-Beschaffung besuchte ich also den Baumarkt meines Vertauens und versorgte mich mit ALuminium-Rundmaterial und einem AL-Winkel. Die nötigen Ferrite beschaffte ich bei conrad, da andere Händler schlicht nicht liefern konnten oder einfach zu teuer waren.

Ursprünglich hatte ich nicht vor, die T-Verbinder zu drucken, da ich eigentlich dachte, entsprechende Teile im Baumarkt zu finden. Doch leider konnte ich bei unterschiedlichen Märkten keine passenden Teile finden. Daher blieb mir nur die Eigen-Konstruktion und der Druck.

Ersteres ging flott von der Hand, leider zeigte sich der Druck dieser doch sehr einfachen Geometrie echte Probleme. Die ersten beiden Ausdrucke zeigten zunächst unerklärliche Verschiebungen der Layer. Das dritte Teil musste ich mitten im Druckverlauf abbrechen, da das Teil noch erheblichere Layerverschiebungen zeigte – ich hatte zur Fehlerbehebung das Teil neu auf dem Drucktisch ausgerichtet – leider machte dieser Schritt das Teil völlig unbrauchbar.

Letztlich zeigte sich, dass die Leerlaufgeschwindigkeit zu hoch war. Eine Reduzierung von 150mm/s auf 120mm/s verbesserte den Druck erheblich – nun sind vier Teile gedruckt, von dene ich nun die ersten zwei Ausdrucke mit der Feile nachbearbeiten werden, um nicht noch einmal 7h drucken zu müssen.

Ich werde nun am kommenden Wochenende versuchen, an der Antenne weiter zu arbeiten. Bis dahin hier mal die ersten Eindrücke zum Projekt aus der Bastelkammer:

CAD-Modell des konstruierten T-Verbinders für die Alu-Rohre.

CAD-Modell des konstruierten T-Verbinders für die Alu-Rohre.

Problemkind im Druck: Der T-Verbinder, hier in der ANsicht in Cura 14.09.

Problemkind im Druck: Der T-Verbinder, hier in der Ansicht in Cura 14.09.

Probleme beim Druck: Gut zu erkennen ist am links abgebildeten T-Verinder die ca. in der Mitte aufgetretene Layer-Verschiebung. Beim Teil rechts ist dieser Druckfehler nicht mehr zu finden. Die Verringerung der Leerlauf-Geschwindigkeit hat die Lösung gebracht (hoffentlich dauerhaft).

Probleme beim Druck: Gut zu erkennen ist am links abgebildeten T-Verinder die ca. in der Mitte aufgetretene Layer-Verschiebung. Beim Teil rechts ist dieser Druckfehler nicht mehr zu finden. Die Verringerung der Leerlauf-Geschwindigkeit hat die Lösung gebracht (hoffentlich dauerhaft).

Die Hardware für die Lindenblad-Antenne ist beisammen: 20mm-Aluminium-Rohre, Aluminium-Winkel, Endkappen, gedruckte T-Verinder, Ferrite-Kerne.

Die Hardware für die Lindenblad-Antenne ist beisammen: 20mm-Aluminium-Rohre, Aluminium-Winkel, Endkappen, gedruckte T-Verbinder, Ferrite-Kerne.

Soweit für heute.

Horrido und stay tuned.

RDF: Handheld Direction Finding Antenna nun mit iPhone-GPS-Kompass

Es ist vollbracht – die handgeführte Peilantenne ist fertig!

Nun kann gepeilt werden!!! Ohne iPhone wiegt der komplette Handgriff ca. 375 Gramm - ein echtes Leichtgewicht.

Nun kann gepeilt werden!!! Ohne iPhone wiegt der komplette Handgriff ca. 375 Gramm – ein echtes Leichtgewicht.

Nun kann ich neben dem ursprünglich vorgesehenen analogen Kompasses auch eine GPS-Version einsetzen. Dazu bediene ich mich einfach am iPhone. Dieses ist bereits von Hause aus mit einem entsprechenden GPS-Kompass ausgerüstet und zeigt die Richtung dank der iOS-App „Kompass“ erheblich besser an als der Analoge. Dank der App „GCTools„, die ursprünglich für das Geocaching eingesetzt wird, kann mit der Peilantenne nun auch halbautomatisch die Signalquelle trianguliert werden. Die Funktion „Schnittpunk“ macht es möglich.

Der GPS-Kompass des iPhone ist ein präzises Messinstrument.

Der GPS-Kompass des iPhone ist ein präzises Messinstrument.

Mit der App "GCTools" kann der GPS-Kompass und die Rechenpower des iPhone zu Peil optimal eingesetzt werden. Die App erlaubt es, über die Funktion Schnittpunkt zweier Geraden die Kreuzpeilung. Dazu wird die aktuelle GPS-Position und die Peilrichtung geloggt. Die Messung von zwei unterschiedlichen Standorten ermöglicht dann die Berechnung des Schnittpunkts.

Mit der App „GCTools“ kann der GPS-Kompass und die Rechenpower des iPhone zu Peil optimal eingesetzt werden. Die App erlaubt, über die Funktion Schnittpunkt zweier Geraden, eine Kreuzpeilung zu berechnen. Dazu wird die aktuelle GPS-Position und die Peilrichtung geloggt. Die Messung von zwei unterschiedlichen Standorten ermöglicht dann die Berechnung des Schnittpunkts, der anschließend gleich in Google-Maps angezeigt wird.

Um das iPhone auf dem Hangriff zu montieren, habe ich eine Montageplatte zur Befestigung meines Griffin Cases konstruiert und gestern gedruckt und lackiert.

Heute war dann Endmontage in der Bastelkammer, hier mal einige Impressionen:

Einzelteile: Handgriff mit LPDA-Antenne, analoger Kompass, Montageplatte für Griffin Case Klemme, Griffin Case Klemme, iPhone mit Griffin Case (v.l.n.r.), oben ist die Armrast zu sehen.

Einzelteile: Handgriff mit LPDA-Antenne, analoger Kompass, Montageplatte für Griffin Case Klemme, Griffin Case Klemme, iPhone mit Griffin Case (v.l.n.r.), oben ist die Armrast zu sehen.

Halterung für iPhone Griffin Case.

Halterung für iPhone Griffin Case.

Montiert: Peil-Antenne mit Armstütze und Befestigung für IPhone.

Montiert: Peil-Antenne mit Armstütze und Befestigung für iPhone.

Bei thingiverse habe ich nun die finalen Druckdaten eingestellt – allen Nachbauern viel Erfolg und Spaß mit der Antenne.

Horrido und stay tuned….

 

P.S.: Ich habe heute eine neue LPDA-Antenne bekommen, diese Platinen-Antenne hat einen RX-Bereich von 850 MHz – 6 GHz. Dafür muss ich nun mal ein Radome konstruieren – natürlich passend für den Handgriff…;-)