TOP.03 // COMMS
HF-Kommunikation, Link-Budgets & Antennenentfaltung
UHF-, S-Band- und X-Band-Link-Budgets, FSK/GMSK- und LoRa-CSS-Modulation, superelastische NiTi-Bandfederantennen und nicht-pyrotechnische Schmelzdraht-Aktuatoren.
1. SatWiki-Enzyklopädie-Spezifikationen (4)
- SQ-SS-004
Kommunikation (COMMS)
UHF-, VHF- und S-Band-Transceiver, Modulationen (FSK, GMSK, BPSK, LoRa) und Link-Budget-Auslegung.
- SQ-SS-009
Antennen & Entfaltungsmechanismen
Maßband-Dipole, Schmelzdraht-Auslöser (Dyneema/Nichrom) und Redundanz gegen Entfaltungsfehler.
- SQ-SS-012
Telemetrierahmen & Protokolle
AX.25, CCSDS, kundenspezifische FSK/LoRa-Pakete, Vorwärtsfehlerkorrektur (Reed-Solomon/Convolutional) und Kaitai Struct.
- SQ-OP-004
Frequenzkoordinierung & Lizenzierung
IARU-Koordinierung für den Amateurfunkdienst über Satelliten sowie nationale ITU-Anmeldeverfahren.
2. Interaktive Lab-Rechner & Arbeitsbänke (3)
3. Technische Notizen (4)
- NL-TN-2026-013
LoRa aus dem niedrigen Erdorbit
Das LoRa-Chirp-Spread-Spectrum-Verfahren (CSS) demoduliert Signale noch 7,5 bis 20 dB unterhalb des thermischen Rauschbodens und ermöglicht so den Empfang von PocketQubes mit einfachen Rundstrahlantennen am Boden. Hohe Spreizfaktoren (SF11–SF12) bei schmalen Kanalbandbreiten leiden jedoch unter einer Symbol-Bin-Drift, wenn die bahnmechanische Doppler-Rate nahe dem Zenit ihr Maximum erreicht. Wir leiten Empfindlichkeit, Systemreserve und maximal zulässige Doppler-Rate über die Spreizfaktoren SF7 bis SF12 her.
- NL-TN-2026-019
Von 437 MHz UHF zu S-Band- und X-Band-Hochraten-Downlinks für CubeSats
Wir vergleichen die Link-Budgets bei 525 km Bahnhöhe zwischen 437 MHz UHF (9,6 kbit/s), 2,22 GHz S-Band (2 Mbit/s) und 8,20 GHz X-Band (100 Mbit/s DVB-S2).
- NL-TN-2026-009
Wie viele Daten kann ein PocketQube pro Tag übertragen?
Wir berechnen die tägliche Kontaktzeit einer einzelnen Bodenstation für einen sonnensynchronen 525-km-Orbit über verschiedene Stationsbreitengrade und Elevationsmasken hinweg, berücksichtigen den Framing-Wirkungsgrad für AX.25 und CSP und tabellieren das pro Tag übertragbare Netto-Nutzdatenvolumen bei Datenraten von 1200 bis 9600 bit/s.
- NL-TN-2026-002
Ein UHF-Downlink-Budget für einen 1P-PocketQube
Wir berechnen Zeile für Zeile die Downlink-Streckenbilanz eines 1P-PocketQube, der aus einem sonnensynchronen 500-km-Orbit mit 0,5 W HF-Leistung Telemetrie auf 437,2 MHz überträgt. Bei 10° Elevation schließt inkohärente FSK mit 9,6 kbit/s mit einer Reserve von lediglich +0,1 dB, während 1,2 kbit/s selbst am Horizont noch mehr als 5 dB Reserve behält. Die Integration über vollständige Überflüge zeigt, dass flache Überflüge bei 9,6 kbit/s nahezu keine Daten liefern. Anschließend rechnen wir das geflogene Budget von Grizu-263A nach, dessen 20 dBm EIRP und umschaltbare 4800/2400-Bd-Modi exakt die im PocketQube-Review berichteten Reserven reproduzieren, und begründen den Einsatz adaptiver Datenraten und Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC).
4. Forschungsmonographien (3)
- SQ-R-004
Materialbedingte Ausfälle und Screening-Lücken bei CubeSat- und PocketQube-Missionen
- SQ-R-003
Nicht-pyrotechnische Antennenentfaltung bei Satelliten der PocketQube-Klasse: Dehnungs- und Wärmebilanzen für NiTi-Bänder und Auslöseaktuatoren
- SQ-R-001
PocketQube-Picosatelliten: Übersicht der Standards, Missionstrends und Miniaturisierungsgrenzen mit Erfahrungen aus Grizu-263A, dem ersten PocketQube der Türkei
5. Ingenieurwissenschaftliche Kursmodule (2)
- MODUL 06
UHF-/LoRa-Link-Budgets, Antennen & Doppler
Schließen eines 437-MHz-Downlinks mit +22 dBm HF-Leistung, Entfaltung von Bandfeder-Dipolen, Eb/N0 gegenüber LoRa-Chirp-Spread-Spectrum und ±10 kHz Doppler-Nachführung.
- MODUL 12
3U/6U-CubeSat 3-Achsen-Reaktionsräder, Sternsensoren & S/X-Band-Downlinks
Vom magnetischen 1P-Detumbling zu Bogensekunden-Sternsensoren, Reaktionsrad-Drallentladung, ausklappbaren 20–60-W-Solarflügeln und 50–150-Mbit/s-X-Band-Downlinks.