10 GHz: Offset contra Cassegrain

Kürzlich habe ich den Spiegel gewechselt. Nicht am Auto, sondern vor dem Dachfenster. Und auch nicht, weil der alte kaputt war, sondern weil ich der Effizienz meines alten Spiegels nicht über den Weg traute. Konnte ich doch eine wichtige Frage bisher nicht schlüssig beantworten: wie viel Gewinn hatte das Teil mit dem verbastelten Hornstrahler eigentlich?

Ihr habt es sicher gemerkt: es geht um 10 GHz.

Im obersten Bild ist der neue zu sehen, unten der alte. Beide Spiegel sind etwa gleich groß (30, bzw. 33 cm Durchmesser).

Auslöser des Tauschs war ein Inserat von Joseph KI4NPV, das ich auf eBay entdeckt hatte. Ich kannte ihn bereits von früheren Käufen und wusste, dass er ein sehr zuverlässiger und seriöser Verkäufer ist.

New Endgate 30dBi+ gain 13 inch Flat fire Hybrid Cassegrain Dish for 10.368GHz!

New Endgate 30dBi+ gain 13 inch Flat Fire Hybrid Cassegrain Dish for 10.368GHz! These come with a custom machined 1/4 wave transformer from circular to WR-75 rectangular. Mounting a wr-75 waveguide directly to this dish will result in a return loss of about 6.5dB and with the transformer installed the return loss at 10.368GHz is 27dB. If you look at the front and back photos of this transformer you can see I used O-rings on both sides for this desigh. Range testing shows close to 31dBi gain. The transformer can also be rotated 90 degrees to select either vertical or horizontal polarity. To mount this dish on a tripod simply drill and tap a 5/8 inch coarse thread in the mounting pad. This is standard thread for all commercial tripods. The last 3 photos show a mast mount bracket set for this antenna and this is NOT included in this auction but can be found on my other listings. I only have a hand full of these mounts available. They are 1-3 inch mast diameter by inverting the back Plate. These mounts will ship in their own box and must be purchased from the other auction separately.Florida buyers must add 7% (or actual amount for your county) sales tax or mail me a signed photocopy of your Florida Resale Certificate with your payment! I do combine auction winnings when ever possible to save buyers money. I do ask that buyers help keep track of any auction shipments they want to combine and email me for a total when they are ready. Fixed Priority S&H quoted prices are for 50 USA states. International Bidders pay actual S&H. Good luck bidding! KI4NPV 407-767-5119

Ein Cassegrain-Spiegel, eine Rarität, zu einem günstigen Preis und erst noch auf 10.368 GHz getrimmt, auf das Schmalbandsegment im 3cm Band! Zudem mit einem Übergang auf einen WR75 Standard-Hohlleiter. Da konnte ich nicht widerstehen.

Heutzutage benutzen die meisten OM auf 10GHz TV-Schüsseln. Es ist die einfachste und günstigste Art, QRV zu werden. Die meisten TV-Schüsseln sind heutzutage Offset Spiegel. Das heißt: der Fokus dieser Spiegels befindet sich neben der Strahlenkeule. Der Vorteil: der Strahlengang wird durch den Strahler und seine Befestigung nicht gestört. Durch die Massenfertigung kosten sie nur wenig.
Der Nachteil: sie sind nicht sehr effizient. Denn der Strahler (Feed genannt) leuchtet sie entweder nicht vollständig aus oder überstrahlt zum Teil den Rand. Man muss einen Kompromiss finden. Die für 10.368 GHz zurecht gebastelten Schüsseln der OM erreichen oft kaum 50% Effizienz. Also  -3 dB gegenüber einer perfekten Ausnutzung der gesamten Wirkfläche. Das liegt auch daran, dass die für den TV-Empfang optimierten Rillenstrahler durch einfache Selbstbau-Hornantennen ersetzt werden.

Der Cassegrain ist da besser. Obwohl ein Teil des Hauptspiegels durch den Hilfsspiegel abgeschattet wird, kann er 80% erreichen. Mit der Form des Sekundärspiegels kann die Ausleuchtung des Parabols sehr gut optimiert werden.

Nachdem nun der Cassegrain von Joseph meinen Offset abgelöst hat, kann ich das bestätigen. Zwar konnte ich nicht beide Spiegel direkt am gleichen Ort (vor dem Dachfenster) vergleichen, doch aufgrund von Baken-Beobachtungen (HB9G, HB9BBD) und nach meinem Signal auf dem 10GHz-SDR auf der Hochwacht zu schließen, habe ich gute 3 dB gewonnen.
Die Rücklaufdämpfung betrug -27 dB, wie von Joseph angegeben. Beim alten Offset-Spiegel waren es übrigens -19 dB, auch noch ein guter Wert.

Mein alter Offset war demnach keine Leuchte und hatte vermutlich einen Wirkungsgrad von maximal 40% - eher weniger. Als Strahler hatte ich ein gekürztes Plastikhorn aus dieser Quelle verwendet.

Ein weiterer Vorteil des Cassegrain ist der Umstand, dass er von hinten gespeist wird. Man könnte also den Transverter, die PA und den Vorverstärker hinter dem Spiegel montieren, direkt auf dem Feed. Soweit bin ich aber noch nicht. Zurzeit erfolgt die Speisung über ein Stück flexibles Sucoflex 104 von Suhner. Ein sauteures Mikrowellenkabel, das bisher nur als Second-Hand ins Budget passte. Erstaunt musste ich kürzlich feststellen, dass man es jetzt zu einem Viertel des ursprünglichen Preises bekommen kann.

In den nächsten Bildern ist zu sehen, was sich unter dem Polyurethan-Deckel des Cassegrain (Radom) befindet, der den Spiegel vor Regen, Hagel und Schnee schützt:

Das ursprünglich weiße Radom habe ich übrigens in Dachfarbe gespritzt um keine schlafenden Nachbarn zu wecken ;-)

Die Urform der Parabolantenne, wo Fokus und Feed im Zentrum sitzen, trifft man heute seltener an.
Die Speisung des Feed ist wenig komfortabel und bietet keine Vorteile gegenüber dem Offset.