3
Juni
2020
15:36

Arbeiten über FM- und SSB-Satelliten, Doppler-Effekt-Korrektur

3 Juni 2020 15:36

Es ist unmöglich, den gesamten Bereich des Amateurfunk-Hobbys in einem Artikel abzudecken – die Arbeit über Satelliten. Ich werde nur auf die schwierigsten Momente eingehen – verschiedene Arbeitsmethoden über FM- und SSB-Satelliten und die Korrektur des Doppler-Effekts.

Über Transpondertypen

Ein Transponder im weiteren Sinne ist ein Funktransponder, also ein Funksendegerät, das ein ausgehendes Signal sendet, wenn ein eingehendes Signal eintrifft.
Im Amateursatellitendienst ist ein Transponder ein Repeater von Signalen von bodengestützten Amateurfunkstationen an Bord eines Satelliten.

Alle Satelliten verwenden „Crossband“-Repeater. Die Übertragung zu einem Amateurfunksatelliten erfolgt „bottom-up“ im 432-MHz-Bereich und der Empfang „top-down“ bei 144 MHz. Oder umgekehrt: 144 MHz – hoch, 432 MHz – runter.

Satelliten verfügen über FM-, lineare und linear invertierende Transponder.

FM-Satelliten nutzen einen einzigen Kanal – alle Funkamateure arbeiten nacheinander am Repeater, genau wie bei einem normalen Repeater. Beispiele: SO-50, Fox-1D (AO-92). Vorteil: Einfachheit und Zugänglichkeit. Nachteil: Oftmals belegen die gleichen Korrespondenten mit starken Signalen in jeder Runde die Frequenz und lassen schwache Stationen nicht funktionieren.

Lineare SSB/CW-Transponder – es wird ein Abschnitt mit einer Breite von etwa 20–300 kHz zugewiesen. Das gesamte Eingangsband wird ohne Änderungen oder Bearbeitung in einen anderen Bereich übertragen – wo der Empfang stattfindet.
Der Vorteil besteht darin, dass Dutzende Funkamateure gleichzeitig am Satelliten arbeiten können, es entsteht kein Gedränge. Der Nachteil besteht darin, dass die Doppler-Korrektur aufgrund des Doppler-Effekts entweder teure Transceiver wie den IC-9100 oder eine PC-Steuerung erfordert.
Beispiele: AO-7 Modus A.

Lineare Invertierung – zusätzlich die Art der Modulation ändern – wenn LSB-Modulation am Eingang ist, dann ist USB am Ausgang, und wenn Sie den Abstimmknopf bei Uplink höher drehen, nimmt sie bei Downlink ab. Dies sind 99 % aller SSB/CW-Satelliten. Beispiel: FO-29, XW-2A, AO-7 Modus B.

Für den Betrieb über Satelliten verwendet der Transceiver zwei VFOs (Variable Range Generators).
*HAUPT*- für den Empfang im USB-Modus (Downlink, Abwärtskommunikationskanal Weltraum-Erde)
SUB**- zur Übertragung in LSB-Modulation (Uplink, Earth-Space Uplink)

In einigen Transceivern, zum Beispiel Yaesu FT-817, FT-857, ist dies der Fall VFO-A und VFO-B. Der Split-Betrieb basiert auf der Verwendung von zwei VFOs (GETEILT) - VFO-A wird für den Empfang verwendet, VFO-B wird für die Übertragung verwendet, Frequenzen in verschiedenen Bereichen. Zuerst müssen Sie die VFO-A-Frequenz (MAIN) einstellen, dann zu VFO-B (SUB) gehen, die Sendefrequenz einstellen und die SPLIT-Taste drücken – beide Frequenzen werden nacheinander verwendet (Empfangen und Senden).

Verfahren zum Arbeiten über Satelliten

Die Antenne muss während des gesamten Sichtbarkeitszeitraums im Azimut auf den Satelliten gerichtet sein (für niedrige Umlaufbahnen bis 60 Grad können Sie sie verwenden).Feste Höhe 30–45 Grad). Sie müssen die Antenne manuell oder mithilfe eines Rotors im Azimut drehen (möglicherweise mit einem Controller und Steuerung über einen Computer). Die Arbeit erfolgt auf die gleiche Weise wie auf UKW – das Rufzeichen des Korrespondenten und Ihres werden übertragen, gefolgt von einer kurzen Begrüßung 59 und Ihrem QTH-Locator. Die Sendeleistung sollte gering sein – in der Regel 2 W (im Extremfall 5 W), da der Transponderempfänger bei starkem Signal an Empfindlichkeit verliert. Erhöhung des Elevationswinkels über 30°; Wird für stark gerichtete Antennen benötigt – mehr als 5 Elemente oder Antennenarrays („Stapel“).

Techniken zum Arbeiten über Satelliten

1. Historisch gesehen die erste Möglichkeit, mit linearen CW/SSB-Satelliten zu arbeiten

Für den Empfang wird ein zweiter CW/SSB-Transceiver oder Steuerempfänger verwendet. Dies ist der Duplexmodus (ich höre und sende gleichzeitig).

  1. Stellen Sie die Frequenz am Sender auf die Eingangsfrequenz des Satelliten ein
  2. Stellen Sie die _Ausgangsfrequenz am Empfänger ein (Downlink oder Downlink)
  3. Drehen Sie den Abstimmknopf des Senders und wählen Sie während der Übertragung die Frequenz aus Übertragung an seine Empfangsfrequenz anzupassen. Dazu werden eine Reihe von Punkten per Telegraf übertragen und der Abstimmknopf ändert sanft die Sendefrequenz, bis man dort ist, wo man selbst gehört werden kann.
  4. Senden Sie CQ oder nehmen Sie einen Anruf entgegen.

Der Vorteil dieser Methode ist

  • Für die Übertragung kann jeder Transceiver verwendet werden, auch ohne CAT-Schnittstelle (es genügt zu wissen).Eingabe und Wochenende frequenzen beliebter Satelliten).
  • Vollduplex – Selbstkontrolle und einfache Kontrolle Ihres Signals
  • Vertrauen, dass Sie gehört werden.

Nachteil dieser Methode:

  • Der Wechsel von Satellit zu Satellit ist umständlich, weil ... kein Frequenzspeicher vorhanden ist.

2. Hardware-Methode zum Arbeiten über Satellit in modernen Transceivern

Ein Radiosender (wie ICOM IC-820, IC-910, 2000, IC-9100, IC-9700 oder Kenwood TS-2000) ist für die Korrektur der Empfangs- und Sendefrequenzen verantwortlich, um den Doppler-Effekt zu kompensieren. Der Speicher eines Amateurfunk-Transceivers kann Duplexpaare von Satellitenempfang und -übertragung speichern.

Es ist möglich, das Frequenzänderungsgesetz auf NORMAL oder REVERSE einzustellen.

  1. Gleichzeitiges Ändern der Sende- und Empfangsfrequenz (NORMAL) in eine Richtung.
  2. Eine Änderung der Sendefrequenz nach oben führt zur gleichen Verringerung der Empfangsfrequenz (UMGEKEHRT).

Nachteile: Im Speicher des Radiosenders werden nur Duplexpaare von Satellitenfrequenzen gespeichert. Das Änderungsgesetz wird manuell durch Drücken der NORMAL/REVERSE-Taste eingestellt. Bei falscher Betätigung bleibt die Station nicht stehen, sondern läuft in die entgegengesetzte Richtung, wodurch der Doppler-Effekt verstärkt wird.

Verfahren:

  1. Wenn die Übertragung zum HAUPT-VFO eingeschaltet wird, finden sie einen freien Platz auf dem Transponder und „leiten einen allgemeinen Anruf ein“.
  2. Schalten Sie auf SUB um und ändern Sie die Übertragungsfrequenz, um ihr Signal über den MAIN-Empfänger zu hören.
  3. Während eines QSO müssen Sie den Abstimmknopf verwenden, um die SUB-Sendefrequenz zu ändern und dabei Ihr Signal über MAIN zu überwachen, sodass die Stimme oder CW immer auf derselben Frequenz ist.

    Dabei handelt es sich um den sogenannten „Loop-Test“, d.h. End-to-End-Test des gesamten Sende-Satelliten-Empfangspfades.

  4. Wenn das Signal des Korrespondenten beim Empfang ein wenig „schwebt“, erhöhen wir die Verständlichkeit, indem wir die dritte lokale Oszillatorverstimmung (RIT) einschalten. Mit einem separaten RIT-Regler können Sie die Signalabweichung während des Empfangs auf bis zu +-10 kHz einstellen (Wenn kein RIT-Regler vorhanden ist, stellen Sie einfach die Frequenz auf MAIN ein). In diesem Fall sollte die Sendefrequenz auf SUB nicht berührt werden.

3. Moderne Methode – Anpassung der Sendefrequenz mit Empfangssteuerung über einen Breitband-USB-Empfänger mit Panoramafunktion

Es handelt sich um eine Variante der allerersten Methode. Aber hier kommt anstelle eines Steuerempfängers eine USB-„Pfeife“ wie FunCube Dongle Pro (FCDP) oder ein günstigerer RTL-SDR 2832u (R820t-Tuner) mit Programmen wie SDR zum Einsatz#oder GQRX. Um einen Anruf (CQ) einer anderen Station zu beantworten, müssen Sie außerdem Ihr Signal mit dem Sender an die Empfangsfrequenz (auf der die rufende Station arbeitet) „anpassen“, indem Sie das Spektrum beobachten oder nach Gehör. Als nächstes wird das QSO auf einer Frequenz durchgeführt.
Der Nachteil dieser Methode besteht darin, dass der Empfänger während der Übertragung überlastet wird (Sie benötigen einen hochwertigen Bandpassfilter am Empfängereingang).

4. Verbesserte Methode Nr. 3 – Drift aufgrund des Doppler-Effekts bei der Empfangsfrequenz wird zusätzlich korrigiert

ДовEine sehr „abstruse“ Methode, auf die Sie jedoch nicht verzichten können, wenn Sie den Doppler-Effekt vollständig unterdrücken müssen, beispielsweise beim Empfang von Wetterbildern oder beim Empfang von PSK- oder AFSK9600-Signalen. Einmal gelang es mir, diese Methode gemäß den Anweisungen einer anderen Person einzurichten. Die Methode wird in automatischen Empfangsstationen SATNOGS verwendet – einmal einrichten und nie wieder anfassen. :-)

Unter Windows:
Erfordert WXtrack-Programm, WISPdde-Plugin für SDR Sharp.
https://www.qth.spb.ru/forum/viewtopic.php?f=30&t=8264&p=136943#p136943
Eine ähnliche Methode ist die Verwendung von SDR#mit dem WISPDDE-Plugin, aber das Programm ist Orbitron.
https://r4uab.ru/sdrsharp-orbitron-dde-tracker-sdrsharp-satellite-tracking/

5. Moderne Methode – Berechnung der Dopplerverschiebung und Frequenzkorrektur mittels Computer

Ausländische Funkamateure bevorzugen das Programm SATPC32 für Windows – es steuert gleichzeitig den Rotor und korrigiert die Doppler-Verschiebung. Das SATPC32-Programm enthält Tools zur Steuerung von Icom-Transceivern.

Unter Linux kann die Korrektur von Empfangs- oder Sendefrequenzen mit Gpredict erreicht werden. Sehen mein Artikel über GPredict.

6. Die im Yaesu FT-857-Benutzerhandbuch beschriebene Satellitenbetriebsmethode

Da Yaesu FT-817 und FT-857 nicht über Duplex verfügen, nutzen FM-Satelliten für Empfang und Übertragung vorprogrammierte Frequenzpaare unter Berücksichtigung des zuvor berechneten Doppler-Effekts. Frequenzwerte werden für den Beginn der Satellitenpassage, die Mitte und das Ende der Sichtbarkeit verwendet, mit zwei Zwischenoptionen, insgesamt 5 Frequenzpaare. Es verwendet VFO-A- und VFO-V-Paare im Split-Betrieb. Split ermöglicht eine sehr schnelle Sende- und Empfangsumschaltung. Sie können jedoch zwei separate Empfangs- und Sendefrequenzen in einer Speicherzelle speichern, wie dies beispielsweise beim Yaesu VX-6r möglich ist. Der Nachteil von Yaesu FT-817/857/897 besteht darin, dass keine Selbstüberwachung (Rückmeldung) erfolgt, da der Radiosender in erster Linie für den Betrieb auf einer Wanderung und nicht auf Satelliten gedacht ist.

AO-91 V/U (Modus J) FM Kanal TX RX TAG
11 435.240 145.960 91--
12 435.245 145.960 91-
13 435.250 145.960 91
14 435.255 145.960 91+
15 435.260 145.960 91++
AO-92 V/U (Modus J) FM Kanal TX RX TAG
21 435.340 145.880 92--
22 435.345 145.880 92-
23 435.350 145.880 92
24 435.355 145.880 92+
25 435.360 145.880 92++
SO-50 (Modus J) FM Kanal TX RX TAG
50 145.850 Unterton CTCSS 74,4 Hz 436.805 50!!!
51 145.850 Unterton CTCSS 67 Hz 436.805 50--
52 145.850 Unterton CTCSS 67 Hz 436.800 50-
53 145.850 Unterton CTCSS 67 Hz 436.795 50
54 145.850 Unterton CTCSS 67 Hz 436.790 50+
55 145.850 Unterton CTCSS 67 Hz 436.785 50++
LilacSat-2 V/U (Modus J) FM Kanal TX RX TAG
61 144.350 437.210 LS--
62 144.350 437.205 LS-
63 144.350 437.200 LS
64 144.350 437.195 LS+
65 144.350 437.190 LS++

7. Möglichkeit, über FM-Repeater mit zwei Radiosendern zu arbeiten

Es ist eine bequemere, verbesserte Option Nr. 6 – es gibt Feedback und Selbstkontrolle, ist aber nur für FM-Satelliten geeignet.

Erster Radiosender – zur Übertragung

Kanal TX TAG
1 435.240 91--
2 435.245 91-
3 435.250 91
4 435.255 91+
5 435.260 91++
6 435.340 92--
7 435.345 92-
8 435.350 92
9 435.355 92+
10 435.360 92++
11 145.850 Unterton CTCSS 74,4 Hz 50!!!
12 145.850 Unterton CTCSS 67 Hz 50
13 144.350 LS

Zweiter Radiosender – zum Empfang

Kanal RX TAG
1 145.960 91
2 145.880 92
3 436.805 50--
4 436.800 50-
5 436.795 50
6 436.790 50+
7 436.785 50++
8 437.210 LS--
9 437.205 LS-
10 437.200 LS
11` 437.195 LS+
12 437.190 LS++

Quellen:

https://www.amsat.org/two-way-satellites/so-50-satellite-information/
https://www.amsat.org/ao-92-commissioned-open-for-amateur-use/
https://www.amsat.org/ao-92-commissioned-open-for-amateur-use/
https://www.amsat.org/wordpress/wp-content/uploads/2014/01/LilacSat2_info-20151007.pdf


Letzte Änderung: 21.04.2025.



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