Вы находитесь в режиме поиска по сайту.
3
июня
2020
15:36

Работа через FM и SSB спутники, коррекция эффекта Доплера

3 июня 2020 15:36

В одной статье охватить целое направление радиолюбительского хобби - работу через спутники невозможно. Остановлюсь лишь на самых сложных моментах - различные способы работы через FM и SSB спутники и коррекция эффекта Доплера.

Про типы транспондеров

Все спутники используют кросс-бэнд двухдиапазонные ретрансляторы (передача в диапазоне 432 МГц, прием на 144 МГц или наоборот).

На спутниках бывают FM, линейные и линейные инвертирующие транспондеры.

FM спутники использует единственный канал - все радиолюбители работают на ретрансляторе по очереди так же как в обычном репитере. Примеры: SO-50, Fox-1D (AO-92). Достоинство: простота и доступность. Недостаток: часто одни и те же корреспонденты с сильными сигналами на каждом витке занимают частоту и не дают работать слабым станциям.

Линейные SSB/CW транспондеры - выделен участок шириной около 20-300 кГц. Вся входная полоса без изменений и обработки переносится в другой диапазон - где осуществляется приём.
Преимущество - на спутнике могут одновременно работать десятки радиолюбителей, нет давки. Недостаток - для выполнения коррекции эффекта Доплера требуются или дорогостоящие трансиверы, вроде IC-9100, или управление при помощи ПК - из-за эффекта Доплера.
Примеры: AO-7 mode A.

Линейные инвертирующие - дополнительно меняют тип модуляции - если на входе модуляция LSB, то на выходе USB, и при вращении ручки настройки выше по частоте на Uplink, она понижается на Downlink. Это 99% всех SSB/CW спутников. Пример: FO-29, XW-2A, AO-7 Mode B.

Для работы через спутники в трансивере используют два VFO (генератора плавного диапазона)

  • MAIN - на приём в режиме USB (downlink, нисходящий канал связи Космос-Земля)
  • SUB - для передачи в модуляции LSB (uplink, восходящий канал связи Земля-Космос)

В некоторых трансиверах, например, Yaesu FT-817, FT-857 это VFO-A и VFO-B. На использовании двух VFO основана работа "сплитом" (SPLIT) - на приём используется VFO-A, на передачу VFO-B, частоты в разных диапазонах. Вначала нужно настроить частоту VFO-A, затем перейти VFO-B и настроить передачу, и нажать клавишу SPLIT - обе частоты будут задействованы каждая в свою очередь (приема и передачи).

Процедура работы через спутники

Антенна должна быть весь период видимости направлена на спутник по азимуту (для невысоких орбит до 60 градусов можно использовать фиксированную элевацию 30-45 градусов). Подворачивать антенну по азимуту нужно вручную или с помощью ротора (возможно, с контроллером и управлением с компьютера). Работа производится так же как на УКВ - передаётся позывной, далее краткое приветствие 59 и свой QTH локатор. Передаваемая мощность должна быть маленькой - обычно 2 Вт (в крайнем случае 5 W) - т.к. на приёме приёмник будет при сильном сигнале терять чувствительность.

Приёмы работы через спутники

1. Исторически первый способ работы через линейные спутники

Для приёма используется второй трансивер или контрольный приемник. Это режим дуплекса (слышу и передаю одновременно).

  1. На передатчике установить частоту входную частоту спутника
  2. На приемнике установить выходную частоту (нисходщий канал или downlink)
  3. Вращением ручки настройки передатчика и находясь на передаче подобрать частоту передачи для соответствия её частоте приёма. Для этого телеграфом передается серия точек и ручкой настройки плавно меняется частота передачи, до тех пор пока не нашли где слышно самого себя.
  4. Передавать CQ или отвечать на вызов.

Преимущество данного способа -

  • на передачу может использоваться любой трансивер, даже без CAT-интерфейса (достаточно знать входные и выходные частоты популярных спутников).
  • полный дуплекс - самоконтроль и удобство управления своим сигналом
  • уверенность, что можешь быть услышан.

Недостаток способа:

  • неудобно переходить со спутника на спутник, т.к. нет памяти частот.

2. Аппаратный способ работы через спутник в современных трансиверах

Коррекцией частот и приема и передачи для компенсации эффекта Доплера занимается трансивер (типа ICOM IC-820, IC-910, 2000, IC-9100, IC-9700 или Kenwood TS-2000). В памяти трансивера можно сохранить дуплексные пары приема и передачи.

Имеется возможность задания закона изменения частоты NORMAL или REVERSE.

  1. Изменение частот передач и приема одновременно (NORMAL) в одну сторону.
  2. Изменение частоты передачи вверх приводит к такому же снижению частоты прием (REVERSE).

Недостатки: В памяти трансивера хранятся лишь дуплексные пары частот спутников. Закон измения задается вручную нажатием кнопки NORMAL/REVERSE. При неверном нажатии станция будет не стоят на месте, а бежать в противоположном направлении, усиливая эффект Доплера.

Процедура:

  1. при включенной передаче на MAIN VFO находят свободное место на транспондере и "встают на общий вызов".
  2. переключаются на SUB изменяют частоту передачи чтобы услышать свой сигнал через MAIN-приёмнике.
  3. во время QSO необходимо при помощи ручки настройки менять частоту передачи SUB, контролируя свой сигнал через MAIN, чтобы голос или CW находился всё время на одной и той же частоте.

    Это так называемый "loop test", т.е. сквозной тест всего тракта передача - спутник - приём.

  4. Если немного "уплывает" сигнал корреспондента, повышием разборчивость включением RIT (расстройки гетеродина). RIT позволяет корректировать отклонение сигнала на приёме до +-10 кГц.

3. Современный способ - вариант с широкополосным USB приёмником с функцией панорамы в компьютерной программе

Является вариантом самого первого способа. Но здесь вместо контрольного приёмника применяется USB "свисток" типа FunCube Dongle Pro (FCDP) или более дешёвый RTL-SDR 2832u (тюнер R820t) с программами вроде SDR# или GQRX. Для ответа на вызов (CQ) другой станции нужно также "подогнать" свой сигнал с помощью передатчика к частоте приёма (на которой работает зовущая станция), наблюдая на спектре или на слух. Далее, QSO проводится на одной частоте. Кроме простоты и дешевизны, способ выглядит стильно и молодёжно. Hi-Hi. Можно использовать планшет.

4. Улучшенный способ №3 - дополнительно корректируется дрейф из-за эффекта Доплера на частоте приема

Довольно "заумный" метод, но без него не обойтись когда нужно полностью подавить эффект Доплера, например, при приеме картинок погоды или при приёме PSK сигналов или AFSK9600. Однажды мне получилось настроить данный способ по чужой инструкции. Способ применяется в автоматических приёмных станциях SATNOGS - один раз настроил и больше не трогаешь. :-)

Под Windows:
Небходима программа WXtrack, плагин WISPdde к SDR Sharp.
https://www.qth.spb.ru/forum/viewtopic.php?f=30&t=8264&p=136943#p136943
Похожий способ - с помощью SDR# с плагином WISPDDE, но в качестве программы выступает Orbitron.
https://r4uab.ru/sdrsharp-orbitron-dde-tracker-sdrsharp-satellite-tracking/

5. Современный способ - расчет доплеровского сдвига и коррекция частоты с помощью компьютера

Зарубежные радиолюбители предпочитают программу SATPC32 - одновременно управляет ротором и корректирует доплеровский сдвиг. В программе SATPC32 имеются средства для управления трансиверами фирмы Icom.

6. Способ работы через спутник, описанный в руководстве пользователя Yaesu FT-857

Поскольку в Yaesu FT-817 и FT-857 нет дуплекса, для FM спутников используются заранее запрограммированные пары частот на прием и передачу с учётом ранее рассчитанного эффекта Доплера. Применяют значения частот для начала прохождения спутника, середины (апогея) и окончания видимости, сдвумя промежуточными вариантами, всего 5 пар частот. Здесь используются пары VFO-a и VFO-b, работа сплитом. Сплит обеспечивает очень быстрое переключение приём-передача. Но можно использовать сохранение двух разнесенных частот приема и передачи в одной ячейке памяти, как это можно сделать, например, в Yaesu VX-6r. Недостаток Yaesu FT-817/857/897 - нет самоконтроля (обратной связи) по причине того, что радиостанция предназначена главным образом для работы в походе, а не на спутниках.

AO-91 V/U (mode J) FM Канал 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 (mode J) FM Канал 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 (mode J) FM Канал TX RX TAG
50 145.850 субтон 74.4 436.805 50!!!
51 145.850 субтон 67 Hz 436.805 50--
52 145.850 субтон 67 Hz 436.800 50-
53 145.850 субтон 67 Hz 436.795 50
54 145.850 субтон 67 Hz 436.790 50+
55 145.850 субтон 67 Hz 436.785 50++
LilacSat-2 V/U (mode J) FM Канал 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. Вариант работы через FM-ретрансляторы с использованием двух радиостанций

Является более удобным, улучшенным вариантом №6 - есть обратная связь и самоконтроль, но годится только для FM спутников.

Первая радиостанция - для передачи

Канал 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 субтон 74.4 50!!!
12 145.850 субтон 67 Hz 50
13 144.350 LS

Вторая радиостанция - для приёма

Канал 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++

Источники:

Комментарии: 1


Похожие публикации