Erste Versuche mit der Verwendung einer Polarisationsplatte

Dieser Artikel folgt der Beschreibung: Umbau LNB zu angeflanschten. Der Kauf und die anschließenden Ergebnisse mit dem LNB Typ GI-131 und GM-101 für Zirkularpolarisation haben meine ursprünglichen Erwartungen stark enttäuscht. Auch Versuche, das richtige Feedhorn PO-40 an das LNB GI-131 anzuschließen, führten nicht zu der erwarteten Verstärkung des empfangenen Signals. Deshalb habe ich beschlossen, ein weiteres Experiment zu machen.

Abb. 1 - Komponentensatz: Feedhorn - Ortho Mode Transducer - 2x LNB

Für die lineare Polarisation verwende ich ein Paar Single-Polarity-LNB NJR2842 mit einem C120/WR75-Polarisationsschalter und einem originalen PO-40-Feedhorn. Also habe ich mich entschieden, die Polarisationsplatte von LNB GI-131 zu verwenden und sie in den Wellenleiter meines Systems zur linearen Polarisation zu stecken. Unterstützt wird dieses Experiment durch die Tatsache, dass die Platte aus dem richtigen Material besteht und gleichzeitig eine funktionale Form hat. Dies sind die beiden grundlegenden Parameter, an denen Experimente mit einer von Amateuren hergestellten Polarisationsplatte scheitern könnten. Im Grunde ging es nur darum, die fertige Platte richtig in einen weiteren Hohlleiter einzusetzen.

Abb. 2 - Polarisierende Platte

Das Original-LNB hat Kerben in seinem Metallkörper, um die Polarisationsplatte genau zu positionieren, sodass die Platte etwas breiter ist als der Durchmesser des Wellenleiters. Um es im neuen System zu verwenden, musste ich es auf 18 mm eingrenzen. Die Größe wurde so angepasst, dass die Platte fest in den Hohlleiter gepresst werden konnte und nicht in der gewählten Position fixiert werden musste. Die Frage war nur, wie tief man die Platte in den Wellenleiter einsetzt. Beim Original-LNB begann die Platte an der Mündung des Feedhorns und führte bis zu einem Abstand von 17 mm von der ersten Antenne im LNB.

Abb. 3 - Position 1

So etwas konnte bei meinem Versuch nicht beobachtet werden, da die Summe der Längen der Hohlleiter des Feedhorns und des Polarisationsschalters deutlich größer war. Deshalb habe ich zwei Positionen der Platte getestet. In Position Nr. 1 war die angezeigte Platte 17 mm von dem Punkt entfernt, an dem der Polarisationsschalter das Signal in zwei getrennte Wellenleiter teilt. In Position 2 wurde die Platte auf die Kante des PO-40-Feedhorns gelegt, da sie das Feedhorn des ursprünglichen LNB berührte.

Abb. 4 - Position 2

Die Ergebnisse im Vergleich zum LNB GI-121 finden Sie in der folgenden Tabelle.

Aus den gegebenen Daten folgt, dass die Position der Polarisationsplatte im Hals des Feedhorns viel bessere Ergebnisse bringt. Allerdings erreicht diese Kombination nicht die Qualitäten des LNB GI-121. Das Signal wurde vom VU+Ultimo4k-Empfänger mit dem Plugin „Satellitensuche“ gemessen. Während die Signalstärke vom LNB GI-121 stabil war und um maximal ein Prozent schwankte, schwankte die Signalstärke in den nächsten beiden Spalten innerhalb weniger Minuten um bis zu zehn Prozent und auch der AGC-Wert schwankte. Die angegebenen Zahlen sind daher nur ein subjektiver Durchschnitt des am längsten angezeigten Wertes. Bemerkenswert ist die 12054 / R / 8PSK-Frequenz auf der roten Linie. Das Plugin „Satellitensuche“ zeigt hier eine Signalstärke von 0 an. Trotzdem werden Sendungen in UHD-Auflösung (z. B. Eurosport 1) mit der in Klammern angegebenen Stärke auf die angegebene Frequenz abgestimmt. Es scheint, dass die Autoren des Plugins irgendwo einen Fehler hatten. Sowohl in der VTI-Firmware als auch in Openatv.

Aus den gemessenen Werten möchte ich ehrlich gesagt keine Rückschlüsse ziehen. Es sieht eher nach einem langen Experiment aus. Und das will ich gar nicht. Von Natur aus bin ich eher ein fauler Techniker, der etwas theoretisch durchrechnet, es dann nach diesen Berechnungen fertigt und es auf Anhieb funktioniert. Das würde mir sehr gefallen.

19.3.2022 Ergänzung.

Ich habe mich heute weiteren Experimenten mit Zirkularpolarisationsempfang gewidmet. Ich habe einen professionellen Depolarisator XD12 von Swedish Microwave in die Hände bekommen. Ich hatte gehofft, dass dies den Zirkularpolarisationsempfang endgültig lösen würde. Leider wurde ich sehr schnell wieder nüchtern.

Abb. 5 - Depolarisator SMW XD12

Die erste Enttäuschung kam, als ich den Depolarisator an meinen Polarisationsschalter schrauben wollte. Beide Komponenten haben nur vier Befestigungslöcher, können also nur um 90° gegeneinander gedreht werden. Sie haben wahrscheinlich schon erraten, dass die Depolarisationsplatte parallel oder senkrecht zur Polarisationsebene der Frequenzweiche war. So konnte die korrekte Neigung von 45° nicht eingestellt werden. Eine Zeit lang konnte ich nicht verstehen, warum zwei professionelle Komponenten nach Standards nicht richtig angeschlossen werden konnten. Dann begann ich festzustellen, wie fest die Platte im Wellenleiter des Depolarisators gehalten wird. Und zu meiner Überraschung glitt es nach einem leichten Stoß heraus.

Abb. 6 - Polarisationsplatte von XD12

Vom Material her sieht es aus wie gewöhnliches Plexiglas. Im Gegensatz zur vorherigen Platte von LNB GI-131 ist die Form achsensymmetrisch. Dies erschien mir wichtig, da der Eingang meiner Polarisationsweiche ebenfalls symmetrisch ist. Nach kurzem Zögern setzte ich die Platte in den Hohlleiter meines PO-40-Feedhorns ein.

Abb. 7 - Platte von XD12 im Feedhorn PO-40

Ich platzierte es an der Innenkante des Wellenleiters, wie bei den Tests der vorherigen Platine von LNB GI-131, als ich in dieser Position (Position 2) bessere Ergebnisse maß. Zum Vergleich der aktuellen Signalstärke habe ich auch die kurz vor dem Wechsel der Polplatte gemessenen Werte notiert. Und Sie können das Ergebnis in der folgenden Tabelle sehen.

Das Ergebnis gefällt mir nicht wirklich. Obwohl das Signal bei niedrigeren Frequenzen normalerweise stärker ist, ist es bei höheren Frequenzen deutlich schwächer. Also dachte ich, dass diese Platte nicht in den Mund des Speisehorns gehört und dass ich sie wieder in den ursprünglichen Depolarisator stecken sollte. Natürlich habe ich es um 45° gedreht, damit ich den Depolarisator in mein Setup stecken konnte.

Abb. 8 - Montage mit Depolarisator XD12

Die Messwerte mit dieser Bestückung stehen in der dritten Spalte. Die Signalstärke ist im gesamten Frequenzband bereits ausgeglichener, nimmt aber bei den höchsten Frequenzen wieder ab. An dieser Stelle muss ich zugeben, dass die Messwerte in den ersten drei Spalten sehr instabil sind. Sie schwanken innerhalb einer Minute um mehr als 10 %. Die angegebenen Zahlen sind also eher eine qualifizierte Schätzung. Angesichts der meist geringen Unterschiede innerhalb einer Zeile sind diese Ergebnisse eigentlich völlig irreführend. Der Empfänger passt die AGC und damit die Stärke des resultierenden Signals ständig an. Deshalb habe ich beschlossen, es noch einmal zu versuchen.

Abb. 9 - Montage mit LNB SNF-031 und Depolarisator XD12

Ich habe ein Invacom SNF-031 LNB an das PO-40-Feedhorn und den XD12-Depolarisator angeschlossen. Ich habe die besten Ergebnisse mit diesem LNB bei der Suche nach Signalen bei 28,2 ° O erzielt, daher war ich gespannt, wie es sich hier verhalten würde. Das Ergebnis finden Sie in der vierten Spalte der Tabelle. Bei den unteren Frequenzen sind die Ergebnisse vergleichbar mit der vorherigen Kombination aus zwei NJR2842 LNBs mit Polarisationsschalter, am oberen Ende des Bandes gewinnt es aber deutlich. Die wichtigste Änderung wird aber wohl sein, dass die Signalstärke aufgehört hat zu pulsieren und sich um maximal +/- 1% verändert hat. Etwas traurig ist das Ergebnis unter dem Gesichtspunkt, dass ein günstiges Universal-LNB vergleichbare Ergebnisse erzielt wie zwei relativ teure einpolige japanische LNBs mit Polarisationsumschalter. Und noch bessere Ergebnisse lassen sich mit LNB GI-121 (erste Tabelle, erste Spalte) erzielen, wo der relativ teure XD12-Depolarisator nicht einmal benötigt wird. Das traurige Fazit des heutigen Tages ist wohl die Erkenntnis, dass ich immer noch keine Ahnung habe, was in dem Rohr zwischen Feedhorn und LNB eigentlich vor sich geht. Und diese Unwissenheit lässt sich nicht einfach mit Geld kompensieren.