Befestigung Chaparral Corotor II
Ich habe das Gericht schon seit einiger Zeit, also habe ich beschlossen, endlich die C-Band auszuprobieren. Das CHAPARRAL COMMUNICATIONS COROTOR II PLUS WIDEBAND FEEDHORN wartete bereits ungeduldig im Regal mit dem massiven LNB Norsat 3220. Das Problem besteht jedoch darin, wie man dieses System am Satellitenschüsselhalter befestigt. Der Halter ist für das KU-Band (40 mm Schaft-ø) ausgelegt und die Abmessungen der Ausrüstung für das C-Band (66 mm Schaft-ø) sind unvergleichlich. Es war von Anfang an klar, dass ich mir eine Art Reduzierung einfallen lassen musste. Und es war auch klar, dass es sich nur um eine vorübergehende Testlösung handeln würde. Durch die Verwendung einer beliebigen Reduzierung wird das C-Band-Feedhorn aus dem optimalen Fokus verschoben. In Zukunft muss ich einen ganz neuen Spülarm herstellen, aber das möchte ich noch nicht machen.
Schließlich habe ich ein Reduzierstück aus Kunststoff entworfen, das anstelle der Originalfassung auf die vorhandene Halterung geschraubt wird. Bei dieser Verkleinerung ist eine ausreichend große Zylinderfläche vorhanden, um das C-Band-Gerät aufzunehmen. Alles ist mit einer neuen Hülse gesichert. Die Untersetzung muss über ausreichende Festigkeit und Stabilität verfügen, da das Chaparral-LNB-System knapp 2 kg wiegt. Abbildung 1 zeigt eine Zeichnung dieser Reduzierung.
Abb. 1 - Verkleinerungszeichnung für C-Band-Gerät
Ich behaupte nicht, dass die obige Zeichnung aus technischer Sicht garantiert korrekt ist. Für die Produktion reicht es aber aus. Mir war von Anfang an klar, dass die Verkleinerung auf einem 3D-Drucker gedruckt werden würde. Deshalb habe ich einen Kollegen gebeten, auf Basis meiner Zeichnung ein 3D-Modell in Solidworks zu zeichnen. Dieses Vorgehen erwies sich auch deshalb als vorteilhaft, weil ich mich nach der Besichtigung des Modells dazu entschloss, noch weitere kleinere Anpassungen am Design vorzunehmen. Die obige Zeichnung zeigt natürlich bereits die finale Version. Klicken Sie auf Bild 2, um ein 3D-Modell anzuzeigen, das Sie drehen und von allen Seiten betrachten können.
Abb. 2 - 3D-Modell der Reduktion
Die Reduzierung wird mit M5-Schrauben am Tragarm befestigt. Ich habe vor, die Muttern im Reduzierstück zu platzieren, also habe ich um sie herum genügend Platz für einen 8-9-Steckschlüssel gelassen. Nach dem Verschrauben sollte die Seitenwand des Reduzierstücks auf dem Tragarm aufliegen. Die besagte Reduzierung umfasst auch eine neue Hülse, die den Korotor-Wellenleiter mit vier M6-Schrauben hält. Die Gewinde für diese Schrauben werden direkt in den Kunststoff des Reduzierstücks geschnitten.
Abb. 3 - 3D-Modell der Steckdose
Der Vollständigkeit halber können Sie die Hülse auch in Abbildung 3 sehen. Es gibt nichts Interessantes an seiner Konstruktion. Klicken Sie auf das Bild, um das 3D-Modell erneut anzuzeigen, das Sie drehen und von allen Seiten betrachten können.
Der eigentliche 3D-Druck besteht aus ASA Sapphire Blue-Material. Dabei soll es sich um eine verbesserte ABS-Variante mit erhöhter UV-Beständigkeit handeln. Die Druckzeit beträgt weniger als 30 Stunden. Der Gesamtverbrauch an Druckschnur beträgt ca. 450 g. Bei den heutigen Preisen (22.05.2023) sind das ca. 370 CZK. Die Druckposition ist so ausgerichtet, dass die zylindrische Oberfläche des Korotor-Wellenleiters vertikal ist und der massivere Teil des Körpers unten liegt. Im Raum für die M5-Muttern müssen Stützen geschaffen werden, damit die obere Wand beim Drucken nicht zusammenbricht. Nach dem Drucken lassen sich die Träger einfach durch Herausbrechen entfernen. Ich hatte ursprünglich darüber nachgedacht, die Befestigungslöcher in den richtigen Abmessungen drucken zu lassen. Beim Drucken sind jedoch alle Löcher horizontal ausgerichtet. Unabhängig von ihrer Größe hatten sie beim Drucken leider ein zylindrisches Profil. Statt zusätzlicher Stützen habe ich mich für einen symbolischen Durchmesser von 3 mm entschieden und erst in der fertigen Reduktion werden die Löcher auf die richtige Größe nachgebohrt. Die für die Produktion benötigten Dateien finden Sie hier.
Die Hülse wird mit vier Schrauben M6 x 40 mm mit der Basis des Reduzierstücks verbunden. Die Löcher in der Hülse haben daher einen Durchmesser von ca. 6,5 mm. Ihnen gegenüber befinden sich 4,8 mm Löcher, in die das M6-Gewinde geschnitten ist. Die vorderen beiden Löcher werden durch die gesamte Materialstärke gebohrt, sodass Platz für ein Gewinde von ca. 20 mm bleibt. Die hinteren beiden Löcher enden ca. 40 mm tief im Reduktionsmaterial. Die mir zur Verfügung stehenden Gewindebohrer haben eine Schnittlänge von nur 15 mm. Allerdings ist der Kunststoff so weich, dass die Schrauben beim Anziehen das Gewinde bis zur erforderlichen Tiefe herausdrücken. Die Schrauben der Originalhalterung sind M5. Die Löcher dafür betragen ca. 5,5 mm. Die Länge der ursprünglichen 20-mm-Schrauben reichte nicht aus und ich musste sie durch 35-mm-Schrauben ersetzen. Zu beachten ist, dass die Originalschrauben einen schmalen Kopf Ø 8 mm zum Anziehen mit einem Innensechskantschlüssel haben. Dafür gibt es einen Grund. Der Platz für die Schraube im Arm ist klein und ein größerer Kopf und eine Unterlegscheibe passen dort nicht hinein. Daher erfolgt die Mutter immer von der Seite der Originalhülse/Reduzierung. Ich habe eine Sechskantschraube ohne Unterlegscheibe verwendet.
Das nächste Bild zeigt den Abschluss der Reduzierung. Es gelang, die Muttern und Enden der M5-Schrauben zur Befestigung am Arm im Gehäuse des Reduzierstücks zu verstecken. Als nächstes können Sie die Position des M5-Schraubenkopfes sehen, der ziemlich fest sitzt. Was nicht funktioniert hat, ist die seitliche Ausrichtung der Reposition und des Arms. Nach dem Verschrauben blieb ein Spalt von ca. 2 mm. Es ist auch zu erkennen, dass der obere Spalt etwas größer ist. Dies wird höchstwahrscheinlich dazu führen, dass das Feedhorn fehlgeleitet wird. Um die Befestigung zu korrigieren, wird es wahrscheinlich ausreichen, die Befestigungslöcher zu vergrößern.
Abb. 5 - Ein Blick auf das installierte Chaparral
Und noch eine Übersicht über die installierte Ausrüstung. Die M6-Schrauben sind so fest angezogen, dass sich der Chaparral auch bei geringer Krafteinwirkung nicht dreht. Dennoch bleibt zwischen den verschraubten Teilen ein Spalt von ca. 5 mm. Dies weist auf eine ausreichende Flexibilität und Festigkeit des verwendeten Kunststoffs hin. Chaparral ist wirklich stabil befestigt und auch sein Gewicht stellt kein Problem dar. Nun möchte ich ein Signal empfangen.
28.5.2023 Nachtrag.
Ich hatte nicht erwartet, dass es einfach sein würde, das erste Signal zu erfassen. Mehrere Faktoren sprachen dagegen. Ich hatte keine Erfahrung mit dem C-Band. Ich wusste nicht einmal, wie man den Receiver einrichtet. Dies war das erste Mal, dass ich den Chaparral benutzte, und ich wusste nicht genau, wo ich das Feedhorn am Wellenleiter befestigen sollte. Ich habe nicht einmal die Funktionalität des LNB überprüft. Aber vor allem dank meiner Verkleinerung war das ganze Gerät nicht optimal fokussiert. Dennoch hoffte ich insgeheim, dass die Größe der Schüssel die meisten dieser Probleme lösen würde und ich „wenigstens etwas“ fangen würde. Leider geschah das Wunder nicht.
Als erste Position für die Tests habe ich 10,0°E gewählt. Hier schien es das stärkste verfügbare Signal aus der gesamten Umlaufbahn zu geben. Lyngsat versprach bis zu 41 dB. Aber das Signal war auf allen Transpondern Null. Ich vermutete, dass das Hauptproblem die Richtung des Feedhorns sein würde. Deshalb habe ich die Parabel eine Zeit lang in die optimale Richtung bewegt. Aber das Signal war immer noch auf Null. Ich habe überprüft, wohin auf der Schüssel das Feedhorn zeigt. Und selbst mit bloßem Auge war klar, dass er sehr hoch hinaus wollte. Es war notwendig, den Wellenleiter in der Hülse zu stützen, damit die Richtung näher an der richtigen Stelle lag. Die Frage war, um wie viel.
Ich habe zufällig ein 4 mm dickes Stück grünen Kunststoff gefunden. Also habe ich es versucht. Ich habe alle Hülsenschrauben gelöst, dieses Teil an der Kante angebracht und die Schrauben wieder festgezogen. Es war zu erkennen, dass sich die Feedhorn-Routenführung in die zweite Hälfte der Parabel verschoben hatte.
Abb. 6 - Chaparral-Umleitungspad
Ich habe es noch einmal versucht und wieder war es Null. Aber eine Änderung der Richtung des Feedhorns könnte sich auf die Richtung der gesamten Schüssel auswirken. Also habe ich die Parabel etwas weiter nach Osten geschossen. Und Ruhm, das Signal ging hoch !!! Also habe ich die ganze Band gestimmt. Da mein Positionierer das Chaparral-Servo je nach Polarität des Transponders nicht drehen kann, musste ich zweimal nachstimmen. Zuerst rechtshändige Polarisation und dann linkshändige Polarisation. Das stärkste Signal habe ich bei der Frequenz 3860 MHz – 12,1 dB, das schwächste bei 3702 MHz – 8,8 dB. Ich habe gegen Mittag eingestellt, weiß aber noch nicht, ob die Tageszeit einen Einfluss auf die Signalstärke hat. Jetzt werde ich den Erfolg mit dem neuen Spielzeug noch eine Weile genießen. Dann werde ich versuchen, alles zu bewegen, was eingestellt werden kann, und schauen, ob ich ein stärkeres Signal bekomme.
Zum Schluss füge ich noch ein paar Bilder der heutigen Sendung hinzu. Das stärkste Signal in HD-Auflösung, das Programm in SD-Auflösung mit höherer Datenrate und das schwächste Signal in umgekehrter Polarität.
20.6.2023 Nachtrag.
Für meine ersten C-Band-Experimente habe ich einen DiseqC EMP-Centauri-Schalter mit 4 Eingängen verwendet. Zeitweise hatte ich den Eindruck, dass das Signal nach dem Wechsel ins C-Band nur widerwillig sprang. Aber ich habe dem nicht allzu viel Aufmerksamkeit geschenkt. Ich war neu in diesem Band und Transponder mit niedrigen Datenraten benötigen eine gewisse Verzögerung beim Hochfahren. Aber dann habe ich diesen Schalter durch einen Amiko mit 10 Eingängen ersetzt und siehe da, das Signal vom C-Band war dauerhaft Null.
Zuerst habe ich nach einem Fehler im neuen Satellitenreceiver-Setup gesucht. Für den ursprünglichen Switch habe ich DiseqC 1.0-Befehle verwendet, während für den neuen Switch ein Wechsel zu DiseqC 1.1-Befehlen erforderlich war. Alle Versuche, die Einstellungen zu ändern, hatten jedoch keine Wirkung. Ich habe versucht, die alte AZBox anstelle des VU+Ultimo4k-Empfängers zu verwenden. Dadurch wurden sowohl die HW als auch die SW geändert, die DiseqC 1.1-Befehle senden. Aber das Ergebnis war immer noch das gleiche. Also wandte ich mich an meine erfahreneren Kollegen. Und sie rieten mir, den Norsat 3220 LNB über eine externe Quelle mit Strom zu versorgen. Angeblich sind die DiseqC-Befehle bei Überlastung der Empfängerressource „verstümmelt“ und der Switch versteht sie nicht. Das schien nicht sehr wahrscheinlich, aber ich musste es überprüfen. Zuerst habe ich den Verbrauch des LNB Norsat 3220 gemessen. Ich habe ca. 290 mA erhalten. Dann habe ich versucht, wie stark die Versorgungsspannung am Koaxialkabel vom Receiver nach dem Anschluss dieses LNB abfällt. Das Ergebnis deutete bereits auf etwas hin. Nach Anschluss des LNB sank die Versorgungsspannung von 13,72V auf 12,57V und bei umgekehrter Polarität von 18,72V auf 17,57V. Also kaufte ich einen Power-Crossover.
Abb. 8 - Johansson 9602 Satelliten-Power-Crossover
Zunächst muss ich sagen, dass die Anschaffung eines Power-Crossover für den Satellitenempfang, also für das 950- bis 2300-MHz-Band, nicht einfach ist. Onkel Google hat mich ständig gezwungen, für die terrestrische TV-Ausstrahlung Frequenzweichen zu verwenden, also den Frequenzbereich von 5 bis 900 MHz. Am Ende habe ich es aber geschafft, eine Johansson 9602 Frequenzweiche mit einem Durchgangsstrom von bis zu 0,5 A zu bekommen. Was meinem Norsat entgegenkommt. Als Stromquelle habe ich den bereits erwähnten AZBox-Receiver und für den Anschluss ein altes, ausrangiertes weißes Koaxialkabel verwendet. Und zu meiner Überraschung funktioniert alles wie es sollte. Der Amiko-Schalter schaltet auch auf C-Band um.
Obr. 9 - Angeschlossener Power-Crossover an LNB Norsat 3220
Ich bin froh, dass das Umschaltproblem gelöst wurde. Aber es wirft für mich noch mehr Fragen auf. Mir wäre nie in den Sinn gekommen, dass der Fehler in einer übermäßigen Belastung der Empfängerquelle liegt. Schließlich werden häufig Stellmotoren hergestellt, die über ein Koaxialkabel vom Empfänger gespeist werden. Ich habe noch nie einen solchen Motor verwendet, aber ich glaube nicht, dass ein solcher Motor mit einem viel geringeren Verbrauch als meine 300 mA die Drehung mit einer Parabel mit einem Durchmesser von vielleicht 90 cm bewältigen kann. Ein solcher Motor lässt sich nicht über den DiseqC-Schalter steuern? Wenn ich also vier feste Antennen habe (damit ich nicht warten muss, bis sich der Motor für ausgewählte Satelliten neu eingestellt hat) und eine fünfte Antenne am Motor, wie schließe ich dann alles an einen Eingang des Receivers an?