Selbstbau

GPS-Extender für Innenräume

In meinem Youtube-Channel DD0UL QTC zeige ich die Funktionsvielfalt des Kenwood Duobander TH-D74. Schade nur, dass im improvisierten Aufnahmestudio kein GPS-Empfang möglich ist – wird doch das TH-D74 erst durch GPS so richtig schön. Da die GPS-Antenne im Funkgerät selbst verbaut ist nutzt auch eine externe Antenne nicht um meinen Zuschauern zeigen zu können, wie die „Nearby Repeater“-Funktion, das GPS-Tracking oder APRS funktionieren.

Schemazeichung GPS Extender

Basis meines Setups um das GPS-Signal der Satelliten in das Studio zu „verlängern“ ist eine GPS-Antenne mit integriertem Empfangsverstärker, bei eBay für 8,50 Euro zu bekommen. Die Antenne selbst wird aus dem Fenster gehängt, das dünne Koaxialkabel kann problemlos in der Gummidichtung des Rahmens eingeklemmt werden. In der Bastelkiste fand sich ein LNA, vor Jahren für 30 Euro ebenfalls bei eBay gekauft. Der hat an Ein- und Ausgang bereits SMA-Buchsen, allerdings musste noch eine Phantomspeisung von 5V auf das Koaxialkabel zur GPS-Antenne, damit der dort eingebaute Vorverstärker seine Betriebsspannung bekommt. Zum Glück sind bei diesem LNA Entkoppelkondensatoren verbaut, sodass sich der Aufwand darauf beschränkte die Betriebsspannung des LNA von 12 Volt mit Hilfe eines 78L05 und einer kleinen Drossel an den Mittelpin der SMA-Buchse am Eingang zu löten. Vom Ausgang des LNA geht ein ausreichend langes Koaxialkabel unter den „Studiotisch“, wo eine Koppelschleife von ca. 20cm Durchmesser das Signal wieder abstrahlt.

Empfangene GPS-Satelliten mit und ohne GPS-Extender | CC0

Der Erfolg stellt sich kurz nach Einschalten des Netzteils ein: Sowohl das TH-D74 als auch das Navigationsgerät aus dem Wagen hatten plötzlich Empfang, ein Mobiltelefon mit einer GPS-Analyseapp zeigte den deutlich besseren Empfang sogar instantan an. Die bange Frage lautete jedoch: Gibt es vielleicht eine Rückkopplung auf einer anderer Frequenz? Denn das um rund 40dB verstärkte und wieder abgestrahlte Signal könnte ja von der aus dem Fenster hängenden Antenne aufgenommen werden und irgendwo im Frequenzspektrum innerhalb der -3dB Bandbreite des LNA zwischen 1 MHz und 2 GHz vor sich hin schwingen. Zum Glück zeigte eine Messung mit Hilfe eines RTL2832 Sticks über den ganzen Frequenzbereich keine Hinweise auf wilde Schwingungen.

In meinem nächsten Youtube-Video wird es irgendwie um GPS gehen – Empfang ist ja nun gegeben.

Funkamateur seit 1985, ist fasziniert von digitalen Betriebsarten und dem "Selbstbaubetriebssystem" Linux mit seinen Möglichkeiten für den Amateurfunk. Mangels Antennenmöglichkeit in München meist nur am Urlaubs-QTH als F/DD0UL aktiv.

  1. Ich habe gerade diesen etwas ältlichen Artikel gelesen und dache ich gebe mal
    meine 2-Cents dazu:
    So eine Verlängerung des GPS Signal funktioniert nur für relativ kleinen Entfernungen.
    Wenn die Kabel zu lang werden braucht man eine entsprechende Korrektur in der
    Software des GPS Receivers das sonst die Gleichungen zur Positionsbestimmung
    nicht mehr aufgehen. Referenzclock-Empfänger und genaue Uhren bieten diese
    Einstellungen. So ca. 60ns geht noch. Zustatzverstärker und „Kabel im Mikrosekundenbereich“
    führen da nur zu Fehlermeldungen.

    • Michael Renner,DD0UL

      Moin Holger,

      tatsächlich erlaubt das, was der GPS-Extender aus dem empfangenen Signal macht, keine hochpräzise Positionsbestimmung mehr. Ein späterer Versuch mit dem gezeigten Setup zeigte sogar, dass sich die Kompasanzeige am TH-D74 wild hin und her dreht, wahrscheinlich weil das Signal vom Extender zusammen mit schwachen „originalen“ Signalen die am Fenster stehend (also auf halber Strecker zwischen Empfangs- und Snedeantenne) einfielen widersprüchliche Daten lieferten.
      Für meine Anwendung, nämlich dem Kenwood-Gerät eine Positionsbestimmung zu ermöglichen, reicht es jedoch.

      vy 73 de DD0UL, Micha

  2. Wenn reicht hat es doch geholfen. 🙂
    Lange Kabel erzeugen da Resultate die im Erdinneren liegen oder so.
    Die Gleichungen gehen ja von geradliniger Ausbreitung aus.
    Kompass funktioniert mit GPS sowieso nur in Bewegung, relativ
    zum vorigen Standort. Deswegen haben viele Geräte einen zusätzlichen
    Magnetkompass. Wild drehender Kompass heisst oft stark unsichere
    Positionsbestimmung.

  3. Hallo Micha DD0UL, Habe probleme mit der konfiguration der TH-D74 mit dem APRS analog wie auch das D-Star Aprs kannst du mor hie behilflich sein mit den einstellungen?
    Möchte das analoge aprs auf Band A und das Dmr auf band B . während dem normalen aprs betrieb möchte ich das beim Senden auf D-Star jeweils die pakete raus gehen, auch wenn ich das analoge aprs aus habe bzw auf einer anderen qrg bin es über D-Star geht. Vy 73 de Martin HB3YDM.

    • Michael Renner,DD0UL

      Moin Martin,
      knifflig, damit hatte ich mich noch gar nicht beschäftigt. Es gibt einige (79 Stück) Youtube-Videos von mir, die einzelne Einstellungen des TH-D74 zeigen. Schau mal hier: https://www.youtube.com/playlist?list=PLS7vv4AOdYJ_Umsj_62ZIrrcpcPeHsAEz

      Da sind auch einige Videos zum Thema APRS dabei. Was ich nicht zeige ist D-PRS wie ICOM Geräte das können, also digitales APRS wie du es beschreibst. Denn das TH-D74 unterstützt D-PRS nicht. Was es aber gibt ist: den „GPS Data TX mode“. Im englischen Manual auf Seite 11-16 beschrieben. Dazu gibt es auch diese Diskussion: https://forums.qrz.com/index.php?threads/th-d74a-users-dprs-aprs-fi-does-it-work.554936/

      Ich werde mich mal zu den Möglichkeiten informieren und ggf. ein Video dazu machen falls das Thema etwas hergibt. Wenn du meinen Youtube-Kanal abonierst verpasst du nichts 🙂

      vy 73 de Micha, DD0UL

      • Martin HB3YDM

        Moin moin Micha, Danke lese mich da mal durch ;-), Vy 73 de Martin HB3YDM

        • Michael Renner,DD0UL

          Sehr gut, inzwischen gab es auf Youtube ja auch eine Antwort.
          Ich wünsche dir viel Erfolg. Sobald es läuft können wir ja einen Sked vereinbaren.

          vy 73 de Micha, DD0UL

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