Laser ATV Entfernungsweltrekord wieder in unserer Hand.

Am 3. Oktober 2012 ist es Martin DL8TP mit Jürgen DL8TO auf der Senderseite und Nobi DF6IY mit seiner XYL Marita DC3IT auf der Empfangsseite gelungen, mit 101 Km, den Entfernungsweltrekord im Laserfernsehen, nach über 5 jährigem Verlust, wieder zurückzuholen. 

Gesendet wurde von dem 27 Meter hohen Ohlyturm im Odenwald.

Der Turm steht auf dem Felsberg 514 m über N.N. in der Nähe von Reichenbach einem Ortsteil von Lautertal. QRA Locator JN49IR25DD .

Empfangen wurde im QTH von Nobi und Marita in Freiolsheim einem Ortsteil von Gaggenau im Schwarzwald. 526 m über N.N. QRA Locator  JN48EU52KP. 

Nachdem in letzter Zeit die Hysterie mit den Blendungen von Piloten mit  Laserpointern umgeht, habe ich mich schweren Herzens entschlossen vom roten Laser, auf das nicht mehr sichtbare Licht im Nahen Infrarot von 780 Nanometer ca. 384 THz, umzusteigen. Die Leistung von ca. 20 Milliwatt blieb erhalten.

Dies war übrigens auch der Grund warum wir von der Strecke Schwäbische Alb (Dreifaltigkeitsberg) zum Säntis in der Schweiz wieder abkamen, weil sie in der Einflugschneise des Flughafens Zürich-Kloten lag. 

Jetzt kann allerdings der Laserstrahl nur noch mit der Infrarotkamera im Monitor gesehen werden. Da hilft auch kaum noch ein Feldstecher, allerdings wird man wird sich auch daran gewöhnen. Bei Dunkelheit ist für manche noch ein leichtes glimmen sichtbar. 

Da das Ziel bei dieser Entfernung nicht mehr zu sehen war, aber von beiden Seiten die Kühltürme des KKW Philippsburg (sie liegen ziemlich genau auf halber Strecke) konnten sie als Referenzpunkte benützt werden. Nachdem die Winkelablagen zwischen Turm und Ziel aus der TOP50 Karte (Landesvermessungsamt) ermittelt wurden, konnten sie an den inzwischen an den Teleskopen angebauten  digitalen Winkelmessern eingestellt werden. Dazu war allerdings ein 2. Zielfernrohr nötig welches mit dem Winkelgeber drehbar verbunden ist. Dieses Verfahren hat sich zwischenzeitlich bestens bewährt. 

Ein großes Problem bereitete die Querverbindung auf 70 cm und 2 m im Gegensprechbetrieb. (Eine absolute Voraussetzung bis das Bild steht).

Es hatte sich bisher auch immer bewährt mit den guten alten Handfunken C568 von Standard welche noch für Duplexbetrieb eingerichtet sind und den verwendeten Headsets. Nobi, welcher auf 2m (144,75MHz) hörte wurde immer wieder von französischen Stationen intensiv gestört. Auf der Lasersendeseite wo 436 MHz empfangen wurde, stopfte ein 70 cm Amateurfunkrelais in unmittelbarer Nähe immer wieder den RX total zu. Frequenztausch wäre die Lösung gewesen. Ja wäre, wenn nicht die Taste zum entriegeln defekt gewesen wäre. (Wurde jetzt als erstes repariert). Oft musste das Handy die Querverbindung übernehmen. 

Nobi berichtet relativ früh von einem „aufblitzen“ im Monitor von der angeschlossenen Kamera. Es sind 2 Kameras auf dem Teleskop montiert, welche beide durch das Teleskop sehen. Eine Colorkamera um das vermeintliche Ziel in Farbe zu sehen, und eine Infrarotkamera um das eigentliche Signal sichtbar zu machen. Letztere ist trotz eingebautem Infrarotfilter vom Tageslicht noch übersteuert. Zusätzliche Filterscheiben (aus einer Plastiksonnenbrille zugeschnitten) in das Kameraokular eingelegt, kann die Übersteuerung verringern. 

Die große Frage war: Ist das aufblitzen unser Signal? Nobi ist überzeugt, ich weniger! Er sollte Recht behalten! Die Blitze häufen sich, aber weit und breit kein Bild.  

Vor längerer Zeit hatte ich einen Quarzoszillator bei 36 MHz (ZF Ebene) eingebaut um den damals regelmäßigen Kameraausfall auf der Empfangsseite erkennbar zu machen. Fehlt das Videosignal am Empfänger, schaltet sich der Monitor ab. Die Sendestelle merkt nichts davon und auf der Empfangsseite ist man ratlos, was ist passiert ?

Ein Videoauswerter schaltet nun bei fehlendem Videosignal den freischwingenden Oszillator ab und den Xtal Oszillator auf der gleichen Frequenz ein, gleichzeitig wird das Signal rhythmisch getastet. Auf der Empfängerseite wird es in einer zusätzlichen Handfunke, an einem ZF Ausgang angeschlossen, in SSB als Piepser hörbar. Jetzt konnte dem Sender gemeldet werden „Kamera ist aus“.

Durch Kamerawechsel und auch weil sich die Ansicht nicht bestätigt hatte, dass das Signal des Xtal Oszillators früher zu hören sei als es der Rauschrückgang des Empfängers anzeigte, war dieses Verfahren in letzter Zeit nicht mehr aktuell. 

Bei Vorgesprächen mit Nobi ergab sich, dass er mit seinem SDR Empfänger, mit Filtern bis zu 3 Herz Bandbreite, stabile Signale unter? dem Rauschen orten könne. Daraufhin machte ich sofort den Quarzoszillator umschaltbar, auch auf Dauerbetrieb. Im SDR Empfänger wurde das Signal sichtbar und durch optimieren in der Richtung bis auf 40 dB über das Rauschen gebracht. Bei dieser Feldstärke muss das Bild schon absolut Rauschfrei sein. Weit gefehlt, kein Bild! Was ist defekt? Das Suchen auf der Videoebene auf beiden Seiten begann. Erfolglos! 

Fokus?!? Man stelle sich vor: In 100 Km eine graue Wand sonst absolut nichts auf was soll man fokussieren? Es ändert sich nichts . Grau bleibt grau da wird nichts schärfer oder unschärfer.(Habe dieses Problem bereits in Arbeit mit einer Kilometerskala am Fokusknopf).

Die Finger werden immer kälter und gefühlloser bei der ständigen Dreherei!

Nachdem das Lasersignal in 100 Km Entfernung einen Durchmesser von 100 Metern hat, könnte man annehmen auf der Empfängerseite bräuchte nicht optimiert werden wenn man sich in diesem Bereich befindet. Ein großer Irrtum! Der Laserstrahl muss von der Laserdiode über das Objektiv des Sendeteleskops zum Objektiv des Empfangsteleskops bis zur Fotodiode eine Linie bilden und keinesfalls schräg auf die Empfängerlinse auftreffen. D.h. auch, wird an einer Seite optimiert sollte an der anderen Seite ebenfalls immer nachjustiert werden, um diese Linie zu erhalten.  

Es bedurfte einer gewissen Überredungskunst um Nobi zu überzeugen, dass jetzt nur noch der Fokusregler helfen kann. (Nobi hat Angst wir werden uns wieder verlieren). Ich drehe auf Verdacht den Regler rechts rum und schon schreit Nobi: „Besser, weiterdrehen“, wir bringen das Signal bis weit über 60 dB Rauschabstand, umschalten auf Bildwiedergabe  RAUSCHFREI!  Was war geschehen? Im Nachhinein eigentlich ganz logisch: Ein Signal empfangen mit einer Bandbreite von 3 Hertz kann auch bei 40 dB bei einer umgeschalteten Bandbreite von 18 MHz (so groß ist der FM Hub der Übertragung) noch lange kein Bild liefern.

Es stellte sich am Ende heraus, dass noch mindestens 20 dB Reserve vorhanden war. Rechnerisch müsste sich die Entfernung  noch mindestens verdreifachen lassen. Wenn die Warterei auf gute Sicht nicht so nervenaufreibend wäre. 

Ein weiteres Problem waren die gelegentlichen Windböen; die das Stativ ab und an erschütterten, so dass, zumindest anfangs, ein Flatterfading auftrat, wobei wohl auch durch starken Wind Luftturbulenzen auf die Übertragung sich negativ auswirkten. Signaländerungen durch Bodenthermik war wohl bei den vorherrschenden niederen Temperaturen, ohne besondere Sonnenstrahlung, nicht zu erwarten. 

Ein Versuch mit Nobis Blitzlampe verlief bei dieser Entfernung negativ.

Ein weiterer negativer Umstand war, dass die Miniaturverbindung am Videoausgang  der Kamera beim Umschwenken beschädigt wurde und es sich bei jeder Bewegung zu einem satten Wackelkontakt entwickelte, was zu einem ständigen Umschalten der beiden Oszillatoren führte. Hier ist wohl eine neue Videokamera fällig. 

Am Schluss muss ich doch noch Nobi DF6IY danken für seine Energie und seinen Optimismus. Er war die eigentliche Triebfeder: Ich habe in der ersten Oktoberwoche Urlaub, da machen wir das! Wir haben es gemacht! Er hat 2 Sonntage geopfert, obwohl er fast immer die ganze Woche unterwegs ist, meistens Ausland.

Ursprünglich wollten wir ja auf den Melibokus, aber das waren nur 99,6Km, eben nicht die magischen 100 Km und man darf auch nicht ohne weiteres mit dem KFZ hochfahren. Gut suchen wir einen Turm in der Nähe welcher mindestens 100Km  entfernt ist, ohne Fahrprobleme.  Ohlyturm! Der erste Dämpfer: Der Turm ist nicht freigegeben für die Allgemeinheit, aber die Entfernung beträgt 101Km.

„Wer nicht wagt nicht gewinnt! (altes Schillerwort) Nach 5 Telefonaten hatte ich den Verantwortlichen für den Turm, am (R)ohr. Gute Worte und guten Wein und ich hatte den Turmschlüssel in Händen. Natürlich bin ich dazu an einem Sonntag mit Nobi und Elmar hingefahren. Galt es doch vor allem auch festzustellen ob die Sicht in unsere Richtung frei ist. Gottseidank sie wars. Nach Westen hätte es nicht geklappt, dort waren die Bäume höher.  

Am Montag 1. Oktober Meldung von Nobi : Keine Sicht. Am Dienstag keine Sicht. Am Mittwochmorgen keine Sicht. Halb 12 Uhr Nobi plötzlich: Ich sehe den Felsberg! Auf geht’s. Wer von der Lasercrew fährt mit? Elmar, DG2EKO nicht zu erreichen, Horst DJ7SX nicht zu erreichen, Jürgen DL8TO  er nimmt ab und erklärt sich spontan bereit mitzufahren. Nach 2 Stunden Fahrt sind wir am Ziel. Auspacken und das ganze Equipment hochschleppen. Zuerst geht es in die Waden dann in die Oberschenkel zuletzt sind es die Knie welche zu Versagen drohen. Aufbau! 

Die  ganzen Empfangsgerätschaften hatten wir schon vorher zu Nobi  nach Freiolsheim geschafft und ihn im Echtbetrieb eingewiesen. D.h. den Sender mit allem Drum und Dran in einigen 100 Meter von Nobis QTH aufgebaut und mit Elmar an der Sendeseite Laserbetrieb gemacht. Hoffentlich hat er auch alles begriffen! Er hat! Natürlich Sonntags!   

Die kuriosen Umstände der beiden Turmanfahrten ist einer extra Geschichte vorbehalten.