Satellitkommunikation

Posted on Posted in teknik

Radioamatørerne har mulighed for at bruge deres radioer til at kommunikere over en del satelitter der alle er omløbende, d.v.s. at de ’løber’ rundt om jorden. I modsætning hertil er de stationære satelitter alle brugt til andre tjenester  som TV, Tlf. og lignende.


Antenner

Da disse omløbende satelitter bevæger sig rundt om Jorden med en omløbstid på ca. 90 min., siger
det sig selv, at det ikke bare er nok at sætte en passende antenne op, men at det skal være muligt at dreje denne i en retning mod satelitten under dens omløb, så længe man kan se den.
Den intelligente observatør vil så også bemærke at satelitten ikke altid ses i samme højde men at højden kan variere mellem 0 og 90 grader.
Man skal altså også lige finde ud af hvordan man kan pege antennen mod satelitten, set i relation til højden

oz5bir-OZ9VQ-site.600x420

 

Hér er der så to muligheder der i praksis kan anvendes, nemlig en fast vinkel eller en
variabel vinkel.

Lad os se på den variable vinkel først:

Man kan hér anvende  en (Elevations) rotor, altså en rotor der kan bevæge sig op  eller ned, enten med en maximum vinkel på 90 grader, eller med  en vinkel på 180 grader. Hvad man vil bruge afhænger af ens muligheder for en passende Rotor, det er altså et rigtigt godt pengespørgsmål. Rotorer kan dog findes som brugte af og til, og tilmed for begrænsede midler.

Vi kigger så på antennen med fast vinkel:

Hvordan kan man lige pege på en satellit der har en til  tider meget variabel højde over horisonten med en antenne der  er anbragt med en fast vinkel ?

Vi skal lige kigge på antennens udstrålingsdiagram først.

Jo flere elementer der er på antennen jo smallere er udstrålingsdiagrammet, og jo større gain har den, det har de fleste nok en formodning om. Kigger man på de frekvensbånd der benyttes, almindeligvis 2m og 70cm, så er antal af elementer ca. 9 stk for 2m, og ca. 16 for 70cm.  Det giver rimelige åbningsvinkler sammenholdt med de respektive forstærkninger (gain).

For 2m er 6dB-åbningsvinklen ca +/- 30grader for en sådan antenne.

Det betyder så at man med en ’fast’ anbragt antenne kan høre signaler indenfor en (højde-)vinkel forskel på ca 60 grader, og når man så fastgør antennen i en vinkel på, lad os sige, 40 grader så kan man regne med at høre noget fra en saterllit i vinkel-mellemrummet 40+30 h.h.v. 40-30, altså +70/+10 grader for signaler 0 – (-)6 dB.

Man kan selvfølgelig (måske) også høre signaler udenfor det angivne interval, men bare med lavere signalstyrke.

Bemærk: Alle antenner på satelitterne er snoede (oftest RH (højre om)), d.v.s. at man skal bruge en RH-snoet antenne til modtagelse og sending for optimalt link. Man kan dog godt bruge en ´lineær- antenne hvor signalet så er ca 3 dB mindre end for den snoede.

 

Satelitterne

De fleste af de pt. benyttede satelliter sender med effekter på nogle få hundrede mW, hvilket ikke synes at være ret meget. Det er dog nok til at kunne modtage signalerne med rimelig styrke da man jo altid kan se satellitterne, men kan man ikke ’komme igennem’ så må man bruge en passende forforstærker, enten en selvfremstillet (DIY) eller en, noget dyrere, kommercielt fremstillet (f.eks. fa. SSB elektronik) Afstanden til satellitterne er meget varierende, lige fra ca.  800km (lige lodret) og til ca.3500km (horisonten) – regn selv
efter !Satellit-bane

 

Det siger sig selv at signalerne med disse afstande er meget varierende.

I satellitterne er der anbragt en såkaldt transponder, d.v.s. en RX/TX-enhed der sørger for at omsætte det fra jorden modtagne signal (f.eks. 2m) til en 70cm sender, der så sender signalet tilbage til jorden, det være sig SSB (med varienende båndbredde) eller FM (kanalopdelt).

Man skal altså benytte en to-bånds station, eller to selvstændige stationer, til kommunikationen til en af ’vore’ satellitter, og således køre fuld duplex på de to bånd der skal benyttes.
Oftest er det 2m oplink og 70cm downlink (Mode J).
Selve specifikationen på transponderen ses på hjemmesiden for satellitten


Udstyr

Hvordan kommunikerer man så med en satellit ?

Der er nogle forudsætninger for at dette kan lykkes, hvilket hermed specificeres:

1. En PC med et passende styreprogram til Radio h.h.v. Rotor.

2. En eller to radioer der kan køre de bånd der skal benyttes

3. En passende Rotor med styring af Azimuth (min.) og Elevation.

4. En oversigt over den satellit man vil benytte, med tilhørende oplysninger om tid og sted, samt
kommunikationsmåde (SSB/FM) og frekvenser.

ad 1. En ikke alt for avanceret PC (1GHz !) er nok, men med nogle Com-porte til Radio h.h.v.
Rotor-interface.
Af styreprogram kan anbefales SatPC32.exe, der både kan styre rotor og radio samtidig!

ad 2. Ex.: En IC910 eller anden to–bånds station / eller 2 selvstændige stationer.

ad 3. Ex.: Kenpro KR5600B eller lignende.

ad 4. Ved at benytte styreprogrammet SatPC32 (se punkt 1.) kan man komme lettere igennem
styringen da dette program indeholder al relevant opsætning, samt live download af alle
data (NASA-2lm filer) fra samtlige mulige satellitter. Ellers findes data på relevant
hjemmeside.


Der skal bruges en effekt der ikke er større end at den ikke ødelægger transponderen i satellitten, normalt 10-20W fra egen sender. Man kan på den pågældende satellit’s hjemmeside se SatSpec’ene.

Uret på den benyttede PC skal være præcist indstillet, ellers peger man ikke lige på satellitten.
Dette kan gøres ved at downloade et passende program (Google:Dimension4) som indstalleres på PC’en. Så er det klaret.

Der skal formentlig bruges noget interface mellem PC og Radio h.h.v. Rotorstyring.
G6LVB har fremstillet et fremragende interface mellem PC og Rotorstyring (hér KR5600).
Ellers kan man med fordel bruge et CI-V ICOM-interface (DIY!) mellem PC og Radio (hér IC910)

Se også på AMSAT-OZ’s hjemmeside:
www.amsat.dk


AntenneArrangement

 

Operatørrum

Operatørrum

 

_

 

Forfatterens egen installation med samme opsætning som på AMSAT-OZ

Hermed skulle der være mulighed for at komme i gang med Satellite kommunikation !

PS. Alle henvisninger til udstyr relaterer sig til forfatterens eget.

Værsgo’ – og i al beskedenhed
OZ9VQ

 

 

Del denne side
Facebooktwittergoogle_pluslinkedinmailFacebooktwittergoogle_pluslinkedinmail

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *