Sintonizzare QO-100

Dopo un periodo di pausa (forzata per via del lavoro) sono tornato a ricevere i segnali dal satellite QO-100. Mi ero ripromesso di mettere a punto il software di ricezione che già in altri articoli avevo mostrato: SDR Console.

Con l’occasione lo ho anche aggiornato passando dalla versione 3.0.6 alla 3.0.21 (della quale vi mostrerò schermate e impostazioni).

Innanzi tutto volevo vedere visualizzata la corretta frequenza di ricezione e non quella del “ricevitore” SDR (la IF), cioè 10,xxx GHz e non 739,xxx MHz. Di default SDR Console visualizza fino a 9,9 GHz e per aggiungere una cifra è sufficiente andare nel menu “Tools” e selezionare “Options”.

Si aprirà una finestra e da questa sarà facile impostare l’opzione per 99.9 Ghz.

Primo passo fatto!

Ora però viene la parte più divertente. Quando si lavora a microonde ci si rende facilmente conto di cosa sia quel numeretto stampato a fianco della frequenza di oscillazione dichiarata dal costruttore. Mi riferisco ovviamente ai quarzi e agli oscillatori e il numeretto in questione è quello relativo alla precisione. Quando leggete 50 ppm, valore standard per la maggior parte degli oscillatori quarzati, significa che la variazione in frequenza rispetto al valore nominale di oscillazione è di ±50 Hz ogni MHz. Esempio, se abbiamo un dispositivo da 10 MHz, la variazione della frequenza è pari a ±50 * 10 = ±500 Hz, cioè il segnale generato può essere ad una frequenza compresa tra 9999500 Hz e 10000500 Hz. La formula da utilizzare è molto semplice ed è riportata nella seguente immagine.

Sembra poco, ci verrebbe da dire “che vuoi che siano 500 Hz!”, e invece è tanto, perché quando arriviamo a 10,5 GHz, frequenza intorno alla quale lavora il downlink di QO-100, l’errore esplode e potrebbe non essere facile “rintracciare” i segnali voluti. L’oscillatore di cui abbiamo parlato poco sopra, potrebbe infatti essere utilizzato per come riferimento per un PLL. Ecco allora quei ±500 Hz a 10 MHz diventano ±525 kHz a 10,5 GHz, cioè il segnale generato sarà in un intervallo di oltre 1 MHz. E questo è inaccettabile.

Inoltre dovremo considerare il drift termico, cioè la variazione dei parametri dell’oscillatore dovuta alle dilatazioni e alle contrazioni per via di cambi di temperatura. Questo, ascoltando QO-100, è evidentissimo. In una giornata di tempo variabile, quando il sole illumina il nostro feeder avremo una frequenza, appena una nuvola lo copre e questo si raffredda subito vediamo un drift, cioè il segnale si sposta di frequenza. E la stessa cosa avviene tra giorno notte, non è raro vedere variazione di decine di kHz.

Negli LNB di qualità un po’ più elevata (rispetto a quelli DRO) viene impiegato ul PLL. Questo usa un oscillatore a quarzo come riferimento: la sua precisione non è quindi assoluta ed il drift può essere comunque evidente. Ciò comporta la necessità di dovere continuamente correggere la frequenza sintonizzata ed è molto scomodo quando si è in QSO.

Per fortuna in SDR Console c’è un tool che permette di individuare questa oscillazione attorno al valore di frequenza corretto e di correggerla in automatico. La prima cosa da fare è abilitarlo, perché di default non lo è. Si va perciò nel menu “View” e si selezione “Select” (i 3 puntini in orizzontale) in “More Options”. Si apre la finestra che vedete qui sotto e si seleziona “Geostationary Beacon”. Date OK e fate riavviare il programma. Ora potremo impostarlo per assolvere il suo compito.

Funziona in un modo molto semplice, ascolta il beacon del satellite e da questo ricava di quanto bisogna correggere la frequenza di ricezione per non perderlo. Il beacon, alla data odierna, è a 10,489750 GHz. Quindi, una volta individuato, per il nostro software questa sarà nominalmente la frequenza corretta, a prescindere da quella effettiva di ricezione. A questo punto viene calcolato l’offset e con questo si compensa il ricevitore che stiamo utilizzando per il nostro QSO. L’immagine seguente mostra questo tool in azione.

In questa schermata si vede un waterfall nel quale dobbiamo cercare di individuare il beacon. Come si fa? Innanzi tutto dobbiamo conoscerlo, dobbiamo sapere cosa aspettarci così da poterlo individuare. Andate perciò a leggere la descrizione sul sito del progetto del satellite.

Il processo di tracking inizia premendo sul cerchietto in alto a destra (avvia la funzione). Poi dobbiamo individuare il segnale del beacon e farci un click sopra così da centrarlo (lo vedete apparire tra due linee). Ora premete il secondo simbolo in alto a destra, il trangolo, così da dare avvio all’inseguimento. Fatto!

Nell’immagine sopra si vede bene quale è il valore della compensazione di frequenza che viene applicata: oltre 3 kHz.

Come si fa ad attivare questa funzione? Innanzi tutto dobbiamo far sapere al programma che stiamo utilizzando un down-converter nominalmente da 9,75 GHz. Nelle immagini seguenti è mostrata la sequenza di passi da compiere.

Per prima cosa, a ricezione non attiva, si preme su “Select Radio” e appare la finestrella visibile qui sopra. Do per scontato che abbiate almeno un ricevitore disponibile e che quindi possiate fare click su “Definitions” così che si aprirà una seconda finestra come mostrato qui di seguito.

A questo punto si mette la spunta su “Converter selection” e si fa click su “Edit” così che si aprirà un’altr finestra e qui potremo inserire i parametri di interesse. Fatec click su “Add” per inserire la frequenza dell’oscillatore locale del down-converter.

Ricordate che 9,75 GHz è il valore nominale e che dovrete quindi trovare quello più esatto possibile per il vostro sistema. Come si fa? Semplice, prima di fare tutti questi passaggi andate a cercare di ricevere il segnale del beacon. Sapete che sta a 10,489750 GHz e facendo la differenza con la frequenza IF a cui state ricevendo troverete quella dell’oscillatore del down-converter. Esempio relativo al mio sistema: sintonizzo il beacon a 739115800 Hz invece che 10489750000 Hz e per differenza trovo 9750634200 Hz. Questo è il numero che dovremo inserire nelle impostazioni.

Diamo “Save” e torniamo alla selezione della radio. Nella casella “Converter” selezioniamo il nostro, quello appena impostato.

A questo punto possiamo avviare la ricezione con “Start” e abilitare il tool di inseguimento del drift in frequenza che vi ho descritto sopra.

Spero di aver fatto cosa utile per tutti e che sia tutto semplice da comprendere.

Buoni DX de IZ0ABD Francesco

Un pensiero su “Sintonizzare QO-100

  1. Non mi sono mai attrezzato nè applicato al QO-100 ma prima o poi farò tesoro di questo tuo prg veramente accurato.GrazieFrancesco.

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