Eine kompakte Empfangsbox für RS41-Wettersonden und LoRa-APRS

Die dicht beinanderliegenden Frequenzen von LoRa-APRS (433.775 MHz) und der RS41-Wettersonden (404-405 MHz) laden dazu ein, eine kompakte Empfangsbox zu bauen.

Resonante Mobilantennen für das 70cm Band gibt es auf Aliexpress und Amazon zu einem günstigen Preis, entsprechend schraubbare Gegengewichte sind noch kompakt. Die Ballone senden zwar nicht mehr ganz im Resonanzbereich der Antenne - alle Bänder lassen sich mit einem solchen Aufbau aber auch nicht glücklich machen.

Der HF-Pfad stellt allerdings ein paar kleinere Probleme dar:

  • Ein 2er HF-Splitter hat systembedingt 6dB Verlust
  • Die SAW-Bandpässe nochmal 2-3dB
  • Großzügige 3dB Abzug durch die rottige SMA-Verkabelung und Stecker

Aus diesem Grund habe ich mich zu einer 20dB Verstärkung unmittelbar hinter der Antenne entschieden. Hierfür gibt es passende Low-Noise-LNAs mit angelöteten SMA-Buchsen. Ein TTGO bietet sich zur Stromversorgung (5V) an, entsprechende Pins sind an der Pin-Leiste herausgeführt.

Im Umkehrschluss reduziert die Filterung ungewünschte Störsignale (Pager, Repeater, etc.) ab, was die Gesamtempfindlichkeit des Aufbaus steigert. Insbesondere gibt es am Heim-QTH Sicht auf einen DMR-Repeater als auch eine extrem starke Pager-Station auf 466 MHz.

Ein kompaktes Schaubild

HF-Pfad

Als Gehäuse dient eine PVC-Installationsbox (Bettermann Kabelabzweigkasten T 160, IP66). Die Stabilisierung der weichen Eingangsbuchsen erfolgte mit Heißkleber. Mit diesem Pfusch wurden wir auch dem Amateurfunk entsprechend gerecht. Die ganze Installation ist entsprechend wasserfest und damit problemlos Balkon oder Dachboden geeignet.

Die ganze Box ist entsprechend gut gefüllt. Der Aufbau wurde nach dem ersten Test noch sauber sortiert sowie die Platinen vor gegenseitigen Kurzschlüssen isoliert.

Empfangsbox I

Der gesamte Aufbau mit geschlossener Box.

Empfangsbox II

Nach grob 9 Tagen Empfangsbetrieb (19.10.2021) zeigt sich eine nicht ganz unerwartete Heatmap (Quelle APRSDirect.com) der empfangenen Positionsdaten. Das genutze 70cm Band ist bei den eingesetzten wesentlichen auf Sichtweite beschränkt und verlässt, aufgrund meines Standortes, das Tal nur in bis in die Hanglagen. Die maximal empfangene Distanz lag bei 5km.

Abdeckung

Die Wetterballone sind sporadisch bis 200km empfangbar, wobei hier die Flughöhe deutlich über 18km liegen muss. Im Schnitt beträgt der (zuverlässige) Empfangsradius ca. 70km.

Adeckung