Software Defined Radio-ontvanger

De dagen dat je meteoren met grote complexe radio-ontvangers en antennes moest waarnemen, lijken voorbij. De ontwikkeling van goedkope RTL-SDR dongles maakt het mogelijk om in een handomdraai van je laptop een breedbandige radio-ontvanger te maken waarmee je radioreflecties van meteoren kunt detecteren.

In samenwerking met radiozendamateurs en radiometeoorwaarnemers van het C.A. Muller Radio Astronomie Station (CAMRAS) geven we je hier enkele praktische tips en bouwplannen voor het waarnemen van meteoren met een Software Defined Radio (SDR). Deze breedbandige radio-ontvanger is een soort USB-stick die je in een computer plugt en aansluit op een antenne. Het resultaat is een simpele en low-budget radio-opstelling. We zetten hier de belangrijkste componenten voor je op een rij, met een korte toelichting.

Benodigdheden:

1. Een DVBT / DAB stick. Dit is de zogenaamde RTL-SDR dongle met een R820T(2) tuner. Deze zijn bij elektronicawinkels te bestellen voor prijzen variërend van €25 tot €40 inclusief BNC/MCX verloop kabeltje (bijvoorbeeld via deze elektronicawinkel). Genoemde webwinkel biedt ook een Nederlandstalige installatie beschrijving en linkjes naar geschikte software (o.a. SDR#, Zadig). Via Amazon.com of RTL-SDR.com is de hieronder getoonde dongle met aluminium behuizing te koop voor $19,95, maar diverse (Chinese) sites bieden deze RTL-SDR dongles ook aan voor lagere prijzen. Deze soort dongle wordt ook gebruikt voor de webSDR van CAMRAS (zie onder).

Om meteoren te detecteren via de GRAVES-rader stem je met behulp van de aansturingssoftware de frequentie van de SDR-dongle af op 143,0485 MHz, nét iets lager dan de frequentie van de radar. Met de ontvangstmodus in upper side band (USB) verander je de draaggolf van de GRAVES-radar in een toon. Als er een reflectie op een meteoor plaatsvindt, zal de reflectie als ‘ping’ hoorbaar worden. De reflecties kun je vervolgens ook met speciale audio analyse software visualiseren.

RTL-SDR dongle. Via elektronicawinkels zijn geschikte dongles verkrijgbaar als ‘DVBT / DAB stick’. De ‘luxe’ variant op de foto is geoptimaliseerd voor radiotoepassingen en komt in een aluminium behuizing met SMA-connector (goudkleurig op de foto), die hier is voorzien van een verloopkabel naar een gangbare antenneconnector.


2. Geschikte audio analyse software, zoals Spectrum Lab.
Deze software is ontwikkeld door een zendamateur Wolfgang Büscher (DL4YHF).  Wetenschappelijke instituten zoals BIRA gebruiken ook deze software. Paul Hyde van de British Astronomical Association heeft een aantal lezenswaardige Engelstalige artikelen geschreven over de bouw van de ‘MetScat’ antenne en het gebruik van de SpectrumLab software met goede uitleg en toepassing voor meteoordetectie. Frans de Jong (PE1RXJ) heeft een aparte handleiding geschreven waarin wordt uitlegt hoe de SpectrumLab software het beste gebruikt kan worden voor het visualiseren van radioreflecties aan meteoren. Lees hier de tips en suggesties voor het visualiseren van radiometeoren.

3. Een geschikte richtantenne, zoals een Yagi-antenne. Voor het waarnemen van meteoren met een SDR-dongle behaal je het beste resultaat door een antenne tussen de 3 en 5 elementen te gebruiken. Langere Yagi’s met meer elementen hebben weliswaar meer gain zodat in principe zwakkere meteoren te horen zijn, maar tegelijkertijd is de openingshoek van die lange Yagi’s veel smaller waardoor er weer veel minder meteoren worden gehoord. Je kunt vanaf ongeveer €70 à €80 kant-en-klare 3-elements 144 MHz (2 m-band) antennes kopen, of een complete antenne als bouwpakket met alle onderdelen vanaf ongeveer €35. Een dergelijke Yagi-antenne die geoptimaliseerd is voor één van de twee meteoorbakens, is ook heel goed zelf te maken met materialen uit de lokale bouwmarkt. Bekijk de bouwinstructies om zelf een richtantenne te maken.

Zelfbouwantennes voor een radiometeorenstation. Links de geoptimaliseerde 143 MHz Yagi-antenne waarvoor de bouwinstructie op de website staat. Rechts een koperen ‘MetScat’ antenne, een ander soort model dat ook bruikbaar is. Dergelijke antennes zijn goed zelf te maken met materialen uit de plaatselijke bouwmarkt. Foto’s: Simon Bijlsma.

webSDR van CAMRAS

De webSDR op de website van CAMRAS gebruikt een online-ontvanger die het mogelijk maakt voor verschillende gebruikers onafhankelijk van elkaar af te stemmen binnen een paar frequentie banden. Deze ontvanger is een zogenaamde Software Defined Receiver (SDR) en geeft een goed idee van de mogelijkheden van deze opstelling om meteoren te detecteren.  Bij de webSDR werd tot voor kort voor de ontvangst van GRAVES een 3-elements antenne gebruikt naar het ontwerp van DK7ZB. Zodra de opstelling definitief wordt, waarmee websitebezoekers permanent naar meteoren kunnen luisteren, zal een 5-elements Yagi gebruikt gaan worden die speciaal voor meteor scatter is gebouwd. Naast de mogelijheid om te luisteren naar meteoorreflecties via het GRAVES-baken, is het ook mogelijk om met de webSDR naar het BRAMS-baken te luisteren. De CAMRAS webSDR is te beluisteren op http://websdr.camras.nl:8901/

Links naar relevante software:

Windows:
Linux/OSX:

 


Tekstbijdrage: Simon Bijlsma (PA7SB), radiozendamateur en vrijwilliger bij CAMRAS, het C.A. Muller Radio Astronomie Station.

Interessant? Deel deze pagina:
Share on Facebook
Facebook
Tweet about this on Twitter
Twitter
Share on LinkedIn
Linkedin
Pin on Pinterest
Pinterest
Print this page
Print
Email this to someone
email