DARC
Berg. Universität Wuppertal
AGAF e.V.
DIGITAL AMATEUR TELEVISION
engl. description

english translation

Digital Amateur Tele Vision

Digital-Amateurfunkfernsehen
eine neue Herausforderung für den Amateurfunkdienst!
(non-commercial)

ATV numerique (DATV) en Allemagne
(en france)

france

DATV-Boards V1.0
70/23 up-converter BaugruppenV1.0 Update3.0
70/13 up-converter
meeting DATV en Wuppertal

Die Entwicklung von Digital-ATV ist nötig, um bei immer stärker belegten Frequenzbereichen auch in Zukunft Amateurfunk-Fernsehübertragungen zu ermöglichen. Die minimal mögliche Bandbreite wird durch Komprimierung bei mittlerer Qualität im 70 cm-Band auf 2 MHz und bei hervorragender Qualität auf den GHz-Bändern auf 6 MHz reduziert. Ziel ist es, preiswerte und nachbausichere Bauvorschläge zu entwickeln.

MPEG2-Encoder Mit Unterstützung des Deutschen Amateur Radio Club e.V., der Arbeitsgemeinschaft Amateurfunk-Fernsehen e.V. und von Einzelpersonen wurden von der DATV-Entwicklergruppe um Prof. Uwe Kraus, DJ8DW, an der Bergischen Universität Wuppertal mehrere DATV-Sender und -Empfänger für den 434 MHz-Amateurfunkbereich gebaut und in Feldversuchen durch engagierte Funkamateure erprobt. Bei diesen Geräten der 1. Generation wird die im Mobilfunk bewährte GMSK-Modulation verwendet, während in einer weiterentwickelten Variante (3. Generation) zusätzlich die beim digitalen Satelliten-TV bewährte QPSK-Modulation mit höherer Bildqualität aktivierbar ist. Außerdem ermöglichen neue hochintegrierte MPEG2-Coder und -Decoder-Bausteine jetzt auch Funkamateuren, digital Live-TV zu senden und zu empfangen.
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DATV-Coder-Spezifikation: Input analog PAL/NTSC, Y/C, 2-Kanal-Audio. Output  2 x MPEG-2 bitparallel 2 - 10 Mb/s einstellbar


DATV-TX 3.Generation
DATV-Sender-Spezifikation:

Input MPEG-2 bitparallel, Anschluss für Festplatte (Harddisk), Anschluss für Speicherkarte (memory card containing short moving video scenes) zur zyklischen Sendung kurzer bewegter Szenen für Langzeittests oder Stationskennung. Output ZF-Signal 36 oder 44 MHz programmierbar, UHF-out 434 MHz, max. ca. 10 mW an 50 Ohm SMA.

Digitale Modulationsarten: QPSK (DVB-S) oder GMSK (2 Mb/s bis 7,5 Mb/s), Auswahl über Jumper oder Schalter. Modulationsarten mit ca. 2 MHz HF-Bandbreite können auf 70 cm gesendet oder wie die mit höherer Bandbreite mit üblichen Konvertern auf ein GHz-Band umgesetzt werden.

Die Baugruppen sind auf je einem vierlagigen Board (4-layer PCB) im Europa-Format von 100x160 mm untergebracht. Die Spannungsversorgung  beträgt +12 Volt (10-14 Volt) verpolungssicher bei jeweils ca. 600 mA Stromaufnahme.


1. DATV-Dauertest DB0KO
DJ8DW, DF9KH
DB0KO in FM über 50 km
DB0KO in QPSK über 50 km

Ein Feldversuch lief seit 20.11.2001 bis zum 20.5. 2002 im Kölner Raum bei 1255 MHz in Verbindung mit einem vorhandenen Amateurfernseh-Umsetzer (DB0KO) mit hoher Reichweite. Der somit mögliche direkte Vergleich zwischen FM-ATV (Sendeleistung: 20 W, Bandbreite: 18 MHz) und DATV (Sendeleistung: 10 W, Bandbreite: 6 MHz) zeigte in 40-50 km Entfernung bei FM ein stark verrauschtes Bild, während die Bildqualität bei DATV perfekt war. Der Empfang ist prinzipiell mit einer handelsüblichen digitalen Set-Top-Box für DVB-S und einer 23 cm-Richtantenne möglich. Mit dem DATV-TX wurde Ende Juni zur HAM RADIO erfolgreich über drei Tage ein QPSK-Test vom österreichischen Ufer des Bodensee über 26 km Entfernung zur Halle 6 der Messe Friedrichshafen durchgeführt.

Prof. Dr. Uwe Kraus, DJ8DW, wurde stellvertretend für die gesamte Arbeitsgruppe DATV der Uni Wuppertal mit dem Horkheimer-Preis 2002 ausgezeichnet. DARC Vorstandsmitglied Dr. Walter Schlink, DL3OAP, überreichte den Preis an Uwe Kraus, DJ8DW, und Hans-Jürgen Schmitz, DJ8VR (sk)DJ8VR (sk)
während der Eröffnung der HAM RADIO in Friedrichshafen. In seiner Laudatio würdigt DL3OAP die herausragende Entwicklungsarbeit der DATV-Gruppe und hob besonders hervor, dass Uwe Kraus sich bereits kurz nach Erhalt seiner Amateurfunkgenehmigung 1962 den UKW-Bändern und der Amateurfunk-Fernseh-Technik verschrieben hat. 

Aktuelle DATV-Vortrags-Unterlagen von DJ8DW mit Blockschaltungen und Abbildungen der neuen DATV-Bausteine, Messergebnissen an UHF-Endstufen sowie Zukunftsplänen sind hier unter DATV_Baugruppen.pdf (800KB) herunterzuladen.


DATV aus dem fliegenden Zeppelin (208 MB SVCD-MPEG zum download, neu) über dem Bodensee mit 200 mW Leistung an einer Zirkular-Rundstrahlantennewar am Sonntag, 29.6.03, die Attraktion am AGAF/DARC-Stand  bei der HAM-RADIO 2003 in Friedrichshafen. An allen drei Messetagen lief eine DATV-Übertragung vom Berg Pfänder in OE (24 MB MOV-Datei, neu) über 26 km zum AGAF-Stand, wo außerdem eine OFDM-Demoanordnung (DVB-T) im Kurzschlussbetrieb (Videokamera - OFDM-Coder-Prototyp - UHF-Exciter - DVB-T-Settop-Box - Monitor) die Besucher zum Testen der typischen MPEG2-Verzögerung anregte. Anfragen zur Technik kamen von vielen europäischen, aber auch von nordamerikanischen und asiatischen Interessenten.
english in short: DATV live from a flying 10 passenger Zeppelin above Lake Konstanz (208 MB SVCD.mpg file for download, new) was the main attraction at the AGAF booth of HAM RADIO 2003 besides QPSK and OFDM test applications running all three days flawlessly.

Finale Dezember 2003
Nach den entsprechenden Vorbereitungen für die automatische Bestückung hat die Produktionsfirma zwei Testexemplare der Senderplatine gefertigt und zur Prüfung ins Wuppertaler Uni-Labor gegeben, damit bei der Massenfertigung nichts mehr schief geht. Es zeigte sich, dass die Senderplatine auf Anhieb funktionierte, nachdem auch noch die Quarze und die Helical-Filter von Hand bestückt worden waren. Die Ausgangsleistung läßt sich mit einem Trimmpoti stufenlos einstellen, bei ca. 1 mW Output erhält man dieses Ausgangsspektrum für ein DVB-S Signal.

DATV Up-Converter 70/23
In der Zwischenzeit ist auch das Redesign des 70cm/23cm Up-Converters fertiggestellt, wobei jetzt nur noch relativ schnell lieferbare Bauteile verwendet werden, Schaltung und Bestückungsdaten finden sich unter www.datv-agaf.de/converter.htm. Die AGAF hat für diese Up-Converter-Platine eine 50er-Kleinserie Ende des Jahres 2004 bereitgestellt.

english in short: Having carried out the necessary preparations for the automatic stuffing process two test boards of the DATV exciter board were produced and given to the Wuppertal University lab in order to avoid major problems with mass production. The units worked immediately after we had stuffed the crystals and helical filters by hand and had loaded the software. Output power can be adjusted by a trimmer, with 1 mW the QPSK spectrum looks like this: DVB-S spectrum at 1 mW.

DATV Up-Converter 70/23
Meantime the re-design of this up-converter is finished, and just readily available components are used now. Schematic diagram and layout may be found at www.datv-agaf.de/converter.htm. A small scale production of 50 boards is ready now end of 2004 (see text in converter.htm).


Erste Baugruppen ausgeliefert
Am 19.12.2003 wurden die ersten kompletten DATV-Baugruppen in der Universität Wuppertal von einigen Funkamateuren und Studenten unter der Anleitung von Uwe, DJ8DW, erfolgreich getestet (siehe Bilder unten) und an die ersten Besteller auf der Liste ausgeliefert. Die weiteren Lieferungen (ca. 100) erfolgen im neuen Jahr in der Reihenfolge des Bestelleingangs.
Hans, PA0HKS, hat über die Feiertage mit einer der neuen Baugruppen der 3. Generation weite 23 cm-DATV-Verbindungen in Holland, nach DL und nach Belgien getätigt. Uwe, DJ8DW, hat ihm bis nach Neujahr auch den neuesten Prototyp des 70cm/23cm up-converters geliehen, der in Kombination mit den DATV-Modulen sehr gut spielt, Hans benutzte dahinter einen Kleinleistungsverstärker und eine PA mit 2x 2C39 mit Wasserkühlung und 30 Watt Output bei sehr guter Linearität.
Schon vorher im Dezember wurden bei DL0DTV an der Bergischen Universität Wuppertal auf 23 cm mit 4 Watt mittlerer Leistung Versuche mit OFDM nach dem DVB-T-Standard unternommen, als Sendeantenne wurde eine rundstrahlende Hohlleiterschlitzantenne mit ca. 10 dB Gewinn verwendet. Empfangsseitig kamen ein einfacher Schleifendipol mit nachgeschaltetem Down-Converter und eine auf 434 MHz abgestimmte DVB-T Set-Top Box zum Einsatz. Die Empfangsergebnisse waren im Bergischen Land im Grossraum Wuppertal bei stationärem und mobilen Betrieb sehr gut trotz teilweise starker Echos, DL9KAS hat ein sehr brauchbares Spektrum in Langerwehe (72 km Distanz) gemessen.
Die DATV-Module der AGAF können mit einer Zusatzplatine auf OFDM erweitert werden; insbesondere für Repeater-Ausgaben in den GHz-Bändern erscheint die OFDM als die bessere Modulationsart, da dann auch OM versorgt werden können, die unter starken Reflexionen leiden und nicht die Möglichkeit haben, diese mit grossen Antennen auszublenden.
english in short: Just before Christmas 2003 some first DATV units were completed and tested by hams and students lead by Uwe, DJ8DW, at the Wuppertal University and then delivered to orderers according to the listing. Hans, PA0HKS, performed some contacts with one of the new units in the Netherlands, to Germany and to Belgium, using a prototype up-converter 70/23 cm from Wuppertal and a 30 Watt PA with very linear 2C39 valves.
Earlier the university club station DL0DTV had done an OFDM test (DVB-T) on 23 cm with 4 Watt into a 10 dB omni slot antenna. Receiving unit was a DVB-T Set-Top Box with down converter and loop dipole, pictures were good in spite of strong reflections between the mountains. An additional DATV TX board for OFDM modulation is in preparation, especially advisable for DATV repeater outputs above 1 GHz with multiple reflections in the surrounding area.

DJ3DY und DL4KCK
DC5QC im Shack

Falls bei einer DATV-Baugruppen-Lieferung keine Beschreibung
beigelegen hat, kann man diese hier herunterladen:


MPEG-Encoder-Ansicht
DATV-Exciter-Ansicht
Parameter-Tabellen

DATV-Anwender-Forum zum Erfahrungsaustausch:


http://www.dd1ku.de/DATV/DATV-Forum/datv-forum.html

DATV vom Schiff

Schiff-mobilBoat-DATV

Zur HAM RADIO 2004 hatte die AGAF eine neue Attraktion vorbereitet: nach dem Luftschiff letztes Jahr diesmal DATV live vom Schiff auf dem Bodensee. Mit einem 1 W-Sender auf 13 cm an einer 12 dB-Flachantenne ging das DVB-S-Signal zum Hotel Schönblick am Berg Pfänder (OE) und von dort mit 4 Watt auf 23 cm und Richtantenne zur Messehalle A1 in Friedrichshafen. Dort hatte die bewährte Crew des OV P03 Antennen aufgebaut und Kabel zum AGAF-DARC-Stand neben ihrem OV-Stand verlegt. Ein großer TV-Monitor zeigte dort meistens schöne Bilder vom Pfänder, den Schweizer Alpen und dem Bodensee.
Manchmal konnte Rudolf, DJ3DY, im Hotel Schönblick auf das Livesignal vom Rundfahrt-Schiff umschalten, wo sein Sohn Thomas, DK5DF, die Richtantenne im Fahrtwind auf Deck nur schwer ausrichten konnte. Bei größerem Abstand des Schiffs wirkte die Oberwelle des 23 cm-Senders am Pfänder stark dämpfend auf den 13 cm-Empfänger und verhinderte Livebilder vom Ufer der Insel Mainau (ca. 46 km), so lange der Messestand "versorgt" wurde. Neben Zeitschriften wie dem neuesten TV-AMATEUR gab es dort auch noch aktuelle HDTV-Videos von der PC-Festplatte (Mitschnitte vom ASTRA und aus dem Internet) als Projektion zu sehen.
english: DATV boat mobile
For the HAM RADIO 2004 fair in Friedrichshafen AGAF (with Uwe, DJ8DW and Willi, DC5QC) had prepared a new attraction: after the Zeppelin last year it was DATV boat mobile from the Lake Konstanz this time. The first 1 Watt/13 cm digital ATV signal went up to "Pfaender" mountain in Austria and was retransmitted digitally with 4 Watt on 23 cm to the AGAF-DARC stand in Friedrichshafen. A big TV set there showed beautiful pictures from the Alps and the lake, and sometimes the operator Rudolf, DJ3DY, at the "Pfaender" mountain was able to switch to the live DATV signal from the round trip boat where his son Thomas, DK5DF, could barely direct the antenna in the fair wind on deck. With greater distance the second TX signal on 23 cm at the mountain inhibited live video from the Isle of Mainau (about 46 km), as long as the HAM RADIO stand was fed.
Besides magazines like the new TV-AMATEUR there was
shown an HDTV projection with high resolution video files from PC hard disk received on the Astra satellite channel "Euro1080" and on the internet.


DATV-DX mit GMSK

GMSK-TestGMSK-TX

Während der diesjährigen Jahrestagung der AGAF Ende März 2004 in Wuppertal wurde der Prototyp des neuesten 70 cm DATV-RX für die Modulationsarten GMSK und QPSK mit Re-Modulator zum Anschluss einer Satelliten Set-Top Box den Teilnehmern im praktischen Betrieb vorgeführt. Der Empfänger besitzt die beiden ZF-Bandbreiten von 2 MHz und 6 MHz, letztere hauptsächlich für den Betrieb als Nachsetzer hinter einem Down-Converter aus den GHz-Bereichen.
Anfang August wurden von DL0DTV in Wuppertal, JO31NF, Reichweitenversuche im 70 cm-Band mit GMSK durchgeführt (DATV Baugruppen der AGAF, Mittenfrequenz 434 MHz, HF-Bandbreite 2 MHz, ca. -20dB, Gesamtdatenrate 2 MBit/s, Sendeleistung 75 W, Antenne 4 x 19 Element). Am 3. 8. konnte Rudolf, DJ3DY in Wattenscheid, JO31NK (Entfernung 23,2 km) das Signal bei ausgezeichneter Bild- und Tonqualität empfangen. Die Sendung wurde am 4. 8. mit gleichem Erfolg wiederholt, wobei Willi, DC5QC in Haltern, JO31OR (Entfernung 56,5 km) mit dem HF-Teil eines früher entwickelten Empfängers ein sehr gutes Augendiagramm wahrnehmen konnte.
Am 5. 8. betreute Rudolf, DJ3DY die Station DL0DTV, während Uwe, DJ8DW/ PA3ACY mit dem Empfänger zu seinem Niederländischen QTH in Someren, JO21UJ (Entfernung 101,2 km) aufbrach. Unmittelbar nach der Ankunft wurden Bild und Ton einwandfrei empfangen, bald stellten sich im Shack auch Hans, PA0HKS und Wil, PA0WCH ein und ließen sich von Rudolf die Sendeapparaturen zeigen und Kameraschwenks über die Hügel des Bergischen Landes. Am 6.8. wurde die Sendung nach Holland wiederholt, diesmal zeichnete Hans, PA0HKS, etwa eine Stunde der Sendung auf DVD auf.
Wenige Tage später wurde der Empfänger zu Willi, DC5QC nach Haltern gebracht. Willi konnte sowohl die Sendungen von DL0DTV aus Wuppertal als auch von DJ3DY aus Wattenscheid bestens  empfangen.Inzwischen wurden die Platinen des Empfängers nochmals überarbeitet und für eine automatische Fertigung vorbereitet. Die Versuche haben wieder einmal die besondere Eignung des 70 cm-Bandes für experimentelle Untersuchungen dieser Art gezeigt. Eine ausführlichere Darstellung wird im TV-AMATEUR 136 erscheinen.

english: DATV-DX in GMSK
During the AGAF ATV meeting end of march 2004 in Wuppertal we presented a working proto-type of  the latest version 70 cm DATV RX for GMSK and QPSK signals with a re-modulator to feed a digital  satellite TV settop-box. The receiver has both 2 MHz and 6 MHz bandwidth, the latter one for usage  behind a down-converter from the GHz bands.
Early in August 2004 DL0DTV in Wuppertal (JO31NF) performed some coverage tests on 70 cm in GMSK  with AGAF DATV boards on 434 MHz, channel bandwidth 2 MHz -20 dBc, SR 2 Mbit/s, rf output power 75  Watt, antennas 4x19 el. yagi. Rudolf, DJ3DY, in Wattenscheid (JO31NK, distance 23,2 km) was able  to receive the GMSK signal in excellent video and sound quality. Willy, DC5QC, in Haltern (JO31OR,  distance 56,5 km) displayed a brillant eye pattern signal using an older version GMSK receiver.
On 5. of August Rudolf, DJ3DY, transmitted in GMSK from DL0DTV while Uwe, DJ8DW/PA3ACY took the new receiver to his QTH in Someren, The Netherlands (JO21UJ, distance 101,2 km), where he got video and sound ok. Soon Hans, PA0HKS, and Wil, PA0WCH, arrived there and viewed the DATV  equipment and landscape around Wuppertal shown live by Rudolf, DJ3DY. Next day Hans, PA0HKS,  recorded a one hour GMSK transmission from Wuppertal on DVD.
Some days later Willy, DC5QC, in Haltern got the new GMSK receiver and was able to pick up  transmissions from DL0DTV in Wuppertal and from DJ3DY in Wattenscheid ufb. Meanwhile the GMSK  receiver boards have been reviewed and prepared for automatic production. These tests have  approved that the 70 cm band is applicable for such experiments. A broader description will be  released in the next TV-AMATEUR magazine #136.

Uwe, DJ8DW

DATV bei der HAM RADIO 2005 Hamradio 2005


DATV DX Rekord beim Grande Bleue 2005

GMSK-Tests auf 434 MHz

DATV-Software-Update 3.0

DATV bei der HAM RADIO 2007
Tettnang live

AGAF-DATV-Tests zur HAM RADIO 2008

70cm-GMSK-DATV via 23cm-QPSK-DATV-RX (69 MB MOV-Datei)


 DATV-Startseite Historie der DATV-Entwicklungdeutschenglish Startseite AGAF e.V.   ATV am Niederrheindeutschenglish

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