Schon als Teenager wollte ich die Daten von Wettersatelliten empfangen. Dank der Lockdowns der letzten Zeit bin ich endlich dazu gekommen, diesen Punkt auf meiner “Was ich immer schon mal machen wollte…..” Liste zu erledigen.
Als technische Ausrüstung dient ein Raspberry Pi 3B mit einem rtl-sdr.com v3 USB Dongle und zwei unterschiedlichen Antennen, die ich zusammen mit Jan selber gebaut habe. Zusätzlich haben wir noch einen Bandpassfilter, einen LNA (Low Noise Amplifier, rauscharmer Verstärker) und einen FM Bandstop benötigt.
Als Software haben Jan und ich uns nach einiger Recherche für raspberry-noaa-v2 entschieden. Der Fokus lag diesmal mehr auf dem Ergebnis, also den schönen Bildern, denn auf dem Anspruch von Beginn an softwareseitig alles selber zu machen. Wer einigermaßen shellfest ist und schon mit einem Raspi rumgespielt hat, wird mit der Installation und Inbetriebnahme gut zurecht kommen.
Als Antenne setzen wir zum einen einen V-Dipol ein, den wir nach der Anleitung unter diesem Link gebastelt haben. Wer einen 3D Drucker hat kann sich diese Halterung drucken. Unser Druck aus PETG ist sehr stabil und die Antenne funktioniert recht gut. Die Stäbe sind aus Aluminium. In der blauen “Vesperbox” sind der Bandpassfilter mit LNA und ein FM Bandstop untergebracht.
Da der Standort unseres V-Dipol im Garten von vielen Hindernissen umgeben ist, haben wir eine zweite Antenne gebaut. Dieses mal einen Kreuzdipol. Eine Anleitung gibt es zum Beispiel hier. Da für “lange”und hübsche Bilder eine freie Sichtlinien von Horizont zu Horizont gegeben sein sollte, haben wir den Kreuzdipol mit freundlicher Erlaubnis auf dem Dach eines Geschäftshauses installieren können. Es ist wirklich wichtig eine möglichst freie Sichtlinie zu haben. Zu mindestens in Nord/Süd Richtung. Und auch die Höhe spielt eine wichtige Rolle. Die Ergebnisse des Kreuzdipol sind um Welten besser als der V-Dipol im Garten. Wir haben allerdings noch nicht getestet, wie gut der V-Dipol ohne Hindernisse in der Sichtlinie funktionieren würde.
Auch beim Kreuzdipol haben wir den LNA mit Bandpassfilter und FM Bandstop in dem grauen Kasten am unteren Ende der Holzlatte untergebracht. Die Stromversorgung erfolgt über das Coax-Kabel via Bias-Tee. Es ist wichtig, dass der LNA so nahe wie möglich an der Antenne ist, da wir damit die Dämpfung durch das Kabel gering halten und so wenig wie möglich in das Kabel einstrahlende Interferenzen mit verstärken. Die Stäbe sind hier einfacher Aluminium-Schweissdraht von Ebay, der mit Lüsterklemmen in der Halterung fixiert und an die entsprechenden Kabel angebunden wird. Dadurch kann man die Antenne auch für den Transport auseinander bauen.
Da beide Standorte eine Sichtlinie zum Stuttgarter Fernsehturm haben, mussten wir zusätzlich zum 137 Mhz Bandpassfilter einen FM Bandstop einsetzen. Dieser dämpft die FM Radiofrequenzen signifikant, sodass das Frontend unseres RTL-SDR Stick, aber auch der LNA, nicht überladen/gesättigt wird. Wer keinen FM Sender in direkter Nähe hat, sollte es erst einmal ohne Bandstop probieren, da jeder Filter auch einen Signalverlust mit sich bringt. An beiden Standorten haben wir also die Kombination: Antenne –> FM Bandstop –> 137 Mhz Bandpass mit LNA –> langes Kabel –> USB Dongle –> Raspberry Pi.
Obwohl wir einen 137 Mhz Bandpass verbaut haben, kommt es dennoch in vielen Bildern zu Störungen. Teilweise konnten wir die Störungen dem Flugbetrieb, einer Hochspannungsleitung, den im Hintergrund zu sehenden Richtfunkstrecken oder den anlaufenden oder auslaufenden Motoren der Klimanlagen zuordnen. Für andere Störungen haben wir bisher keine Erklärung gefunden. Teilweise kann man die Situation verbessern, wenn man die Antenne nur ein paar Zentimeter versetzt oder ein paar Grad dreht. Das muss man einfach ausprobieren. Zum Einstieg ist es ratsam, sich erst einmal einen Ort zu suchen, an dem es wenig Störquellen gibt, um das eigene Equipment zu testen. Dann fällt es leichter externe Interferenzen von “internen” Interferenzen (USB Einstrahlung, Netzteil, 0-Stellen der Antenne) zu unterscheiden. Auch ein NanoVNA, wie im folgenden Bild zu sehen, kann dabei helfen Probleme in der Antennenkonstruktion oder den beteiligten Filtern oder LNAs zu finden. Als Antennenkabel verwenden wir billiges Class A SAT Kabel oder RG58.
Alles in allem ist es mit einer Ausrüstung für 100 bis 150 Eur (einfach im Internet nach 137 Mhz Bandpass, LNA oder FM Bandstop suchen. Gibt es bei diversen Händlern) und einiger Einarbeitungszeit (die bei uns mit viel Spass und Gebastel verbunden war) möglich, wirklich schöne Bilder der Satelliten NOAA-15, NOAA-18 und NOAA-19 sowie Meteor M2 zu empfangen. Probiert es doch einfach mal aus!
Hier noch ein paar Beispiele. Durch anklicken kann man die Bilder in groß anschauen.
