3
6月
2020
15:36

通过 FM 和 SSB 卫星进行工作,多普勒效应校正

3 6月 2020 15:36

不可能在一篇文章中涵盖业余无线电爱好的整个领域 - 通过卫星工作。 我只会详述最困难的时刻 - 通过 FM 和 SSB 卫星工作的各种方法以及多普勒效应的校正.

关于转发器的类型

广义的应答器是无线电应答器,即当传入信号到达时发送传出信号的无线电发射设备。
在业余卫星服务中,转发器是卫星上地面业余无线电台信号的中继器。

所有卫星都使用“跨带”中继器。 向业余无线电卫星的传输在 432 MHz 范围内是“自下而上”的,而接收是在 144 MHz 范围内“自上而下”的。 反之亦然:144 MHz - 向上,432 MHz - 向下。

卫星有 FM、线性和线性反相转发器。

FM 卫星使用单一频道 - 所有业余无线电爱好者轮流在中继器上工作,就像在常规中继器中一样。 示例:SO-50、Fox-1D (AO-92)。 优点:简单易懂。 缺点:通常每轮信号强的同一个通讯站都会占用频率,不允许弱站工作。

线性 SSB/CW 转发器 - 分配宽度约为 20-300 kHz 的部分。 整个输入频段无需更改或处理即可转移到另一个范围 - 在那里进行接收。
优点是数十名无线电爱好者可以同时在卫星上工作,不存在拥挤现象。 缺点是由于多普勒效应,多普勒校正需要昂贵的收发器(例如 IC-9100)或 PC 控制。
示例:AO-7 模式 A。

线性反相 - 另外改变调制类型 - 如果 LSB 调制位于输入端,则 USB 位于输出端,当您将调谐旋钮调高上行链路的频率时,下行链路的频率就会降低。 这是所有 SSB/CW 卫星的 99%。 示例:FO-29、XW-2A、AO-7 模式 B。

为了通过卫星进行操作,收发器使用两个 VFO(可变范围发生器)
*主要*- 用于 USB 模式接收(下行链路,下行通信信道天地)
子系统**- 用于 LSB 调制传输(上行链路、地空上行链路)

在某些收发器中,例如八重洲FT-817、FT-857这 VFO-AVFO-B。 分割操作基于两个 VFO 的使用( 分割) - VFO-A 用于接收,VFO-B 用于发送,频率范围不同。 首先,您需要调谐 VFO-A (MAIN) 频率,然后转到 VFO-B (SUB) 并调谐发射,然后按 SPLIT 键 - 两个频率将依次使用(接收和发射)。

通过卫星工作的程序

在整个能见度期间,天线必须以方位角指向卫星(对于高达 60 度的低轨道,您可以使用 固定仰角30-45度 )。 您需要手动或使用转子(可能使用控制器和计算机控制)旋转天线的方位角。 这项工作的执行方式与 VHF 相同 - 发送通讯员的呼号和您的呼号,然后是简短的问候语 59 和您的 QTH 定位器。 发射功率应该很小——通常为 2 W(极端情况下为 5 W)——因为信号强时应答器接收器将失去灵敏度。 仰角增加30°以上高度定向天线所需的 - 超过 5 个元件或天线阵列(“堆栈”)。

通过卫星进行工作的技术

1. 历史上第一种通过线性 CW/SSB 卫星进行工作的方式

第二个 CW/SSB 收发器或控制接收器用于接收。 这是双工模式(我同时听到和传输)。

  1. 将发射机上的频率设置为卫星的_输入_频率
  2. 设置接收器上的_输出_频率(下行或下行)
  3. 旋转发射机调谐旋钮,在发射时选择频率 传输 以匹配其接收频率。 为此,通过电报传输一系列点,调谐旋钮平滑地改变传输频率,直到找到可以听到_自己_的位置。
  4. 发送 CQ 或接听电话。

这种方法的优点是

  • 任何收发器都可以用于传输,即使没有CAT接口(知道就足够了 输入周末 流行卫星的频率)。
  • 全双工 - 自我控制并轻松控制您的信号
  • 确信您的声音能够被听到。

这种方法的缺点:
*从一个卫星移动到另一个卫星很不方便,因为……没有频率记忆。

2. 现代收发器中通过卫星工作的硬件方法

无线电台(例如 ICOM IC-820、IC-910、2000、IC-9100、IC-9700 或 Kenwood TS-2000)负责校正接收和传输的频率以补偿多普勒效应。 业余无线电收发机的存储器可以存储卫星接收和传输的双工对。

可以将频率变化规律设置为“正常”或“反向”。

  1. 沿一个方向同时更改发射和接收频率(正常)。
  2. 提高发射频率会导致接收频率同样降低(反向)。

缺点:电台内存中仅存储双工卫星频率对。 通过按“NORMAL/REVERSE”按钮手动设置变化规律。 如果按下不正确,该站将不会静止不动,而是会向相反方向运行,从而增强多普勒效应。

程序:

  1. 当主 VFO 的传输打开时,他们会在应答器上找到一个空闲空间并“进行一般呼叫”。
  2. 切换到 SUB 并更改传输频率以通过 MAIN 接收器听到信号。
  3. 在 QSO 过程中,您需要使用调谐旋钮更改 SUB 发射频率,通过 MAIN 监控您的信号,以便语音或 CW 始终处于同一频率。
    ! !! 这就是所谓的“环路测试”,即整个发射-卫星-接收路径的端到端测试。
  4. 如果对方的信号在接收时有点“浮动”,我们可以通过打开第三本振失谐 (RIT) 来提高清晰度。 单独的 RIT 旋钮允许您在接收期间将信号偏差调节至 +-10 kHz(如果没有 RIT 旋钮,只需调节 MAIN 上的频率即可)。 在这种情况下,不应触及 SUB 上的传输频率。

3. 现代方法-使用具有全景功能的宽带USB接收器来调整传输频率并控制接收

它是第一种方法的变体。 但这里使用的不是控制接收器,而是 USB“哨子”,如 FunCube Dongle Pro (FCDP) 或带有 SDR 等程序的更便宜的 RTL-SDR 2832u(R820t 调谐器)#或 GQRX。 要应答另一个电台的呼叫 (CQ),您还需要使用发射机“调整”您的信号至接收频率(呼叫电台运行的频率),通过频谱或耳朵观察。 接下来,在一个频率上进行QSO。
这种方法的缺点是接收器在传输过程中会过载(在接收器输入端需要一个高质量的带通滤波器)。

4.改进方法3-额外校正由于接收频率处的多普勒效应引起的漂移

Дов很“深奥”的方法,但是当你需要完全抑制多普勒效应时,比如接收天气图片或者接收PSK或AFSK9600信号时,你就离不开它。 一旦我按照别人的指示设法设置了这个方法。 该方法用于自动接收站SATNOGS - 设置一次,再也不用碰它。 :-)

Under Windows:
需要 WXtrack 程序、SDR Sharp 的 WISPdde 插件。
https://www.qth.spb.ru/forum/viewtopic.php?f=30&t=8264&p=136943#p136943
类似的方法是使用 SDR#带有 WISPDDE 插件,但程序是 Orbitron。
https://r4uab.ru/sdrsharp-orbitron-dde-tracker-sdrsharp-satellite-tracking/

5. 现代方法-使用计算机计算多普勒频移和频率校正

国外无线电爱好者更喜欢 Windows 下的 SATPC32 程序 - 它同时控制转子并校正多普勒频移。 SATPC32 程序包含用于控制 Icom 收发器的工具。

! On Linux, correction of receive or transmit frequencies can be achieved using Gpredict.看 我关于 GPredict 的文章

6. The satellite operation method described in the Yaesu FT-857 user manual

由于八重洲FT-817和FT-857没有双工,FM卫星使用预先编程的频率对进行接收和传输,同时考虑到先前计算的多普勒效应。 频率值用于卫星通过的开始、中间和能见度结束,有两个中间选项,总共5对频率。它使用VFO-A和VFO-V对,分离操作。 Split provides very fast transmission and reception switching. But you can use storing two separate receive and transmit frequencies in one memory cell, as can be done, for example, in the Yaesu VX-6r. Yaesu FT-817/857/897 的缺点是没有自我监控(反馈),因为该广播电台主要用于徒步旅行而不是卫星。

AO-91 V/U(J 模式)FM 频道 德克萨斯州 接收 标签
11 11 435.240 435.240 145.960 145.960 91--
12 12 435.245 145.960 145.960 91-
13 435.250 435.250 145.960 91
14 14 435.255 435.255 145.960 91+
15 15 435.260 435.260 145.960 145.960 91++ 91++
AO-92 V/U (mode J) FM 频道 德克萨斯州 接收 标签
21 21 435.340 435.340 145.880 92--
22 22 435.345 145.880 92-
23 23 435.350 145.880 145.880 92 92
24 435.355 435.355 145.880 92+
25 435.360 145.880 92++
SO-50(J 模式)FM 频道 德克萨斯州 接收 标签
50 145.850 亚音 CTCSS 74.4 Hz 436.805 436.805 50!
51 51 145.850 亚音 CTCSS 67 Hz 436.805 436.805 50--
52 52 145.850 亚音 CTCSS 67 Hz 436.800 50-
53 53 145.850 亚音 CTCSS 67 Hz 436.795 436.795 50
54 54 145.850 亚音 CTCSS 67 Hz 436.790 50+
55 55 145.850 亚音 CTCSS 67 Hz 436.785 50++ 50++
LilacSat-2 V/U(J 模式)FM 频道 德克萨斯州 接收 标签
61 61 144.350 144.350 437.210 437.210 LS--
62 62 144.350 144.350 437.205 437.205 LS-
63 63 144.350 144.350 437.200 437.200 LS
64 64 144.350 144.350 437.195 437.195 LS+
65 65 144.350 144.350 437.190 437.190 LS++

7. 使用两个广播电台通过 FM 中继器工作的选项

它是更方便、改进的第 6 个选项 - 有反馈和自我控制,但仅适用于 FM 卫星。

第一个广播电台 - 用于传输

频道 德克萨斯州 标签
1 435.240 435.240 91--
2 435.245 435.245 91-
3 435.250 435.250 91 91
4 435.255 435.255 91+
5 435.260 435.260 91++ 91++
6 435.340 435.340 92--
7 435.345 92-
8 435.350 92 92
9 435.355 435.355 92+
10 10 435.360 92++
11 11 145.850 亚音 CTCSS 74.4 Hz 50!
12 12 145.850 亚音 CTCSS 67 Hz 50
13 144.350 144.350 LS

第二个广播电台 - 用于接收

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

资料来源:

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


最后更改:2025 年 4 月 21 日。



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