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敢想,敢做,U/V段实现业余卫星通信

时间:2016-04-12 来源:网络 作者:秩名 点击:

自1957年人类第一颗人造卫星“Sputnik 1”进入太空至今,人类探索宇宙的脚步从未停止。

目前太空中存在着多颗在轨运行业余卫星,供业余无线电爱好者学习、使用。我国使用长征6号运载火箭将XW-2、Lilacsat-2等多颗业余卫星成功发射升空。

CRAC 业余电台操作证虽然不允许A类爱好者使用短波频率,但是却开放了可供爱好者使用的UHF/VHF波段业余卫星频率,这为业余无线电爱好者提供了更广阔的学习和交流的空间。

国内业余无线电爱好者在业余卫星通信方面存在着人少、学习资料更少的局面。建议有兴趣的朋友可以阅读《业余卫星通信手册》【ISBN 978-7-115-27643-8】,这本书系统详细地介绍了业余卫星通信方面的相关知识。

本人现将国内数位业余卫星爱好者的实际使用经验总结如下,供大家共同借鉴、学习、讨论,以此不断提高大家操作水平,欠妥之处请各位业余无线电爱好者不吝赐教、予以纠正。

业余卫星的通信方法

走出误区

设备误区

没有接触过业余卫星通信的朋友,可能会认为业余卫星通信是高精尖科技,需要相对专业的电台设备,复杂的自动化天线系统,更需要大笔的资金投入才能入门。

实际情况却并不如此,阅读过《业余卫星通信手册》这本书籍以后你将会发现,国外很多业余无线电爱好者同样在使用DIY的简易设备进行业余卫星通信。

固定天线(打蛋器天线、Moxon天线)、手持八木天线,甚至使用包装纸箱加锡箔纸做的天线就能使用远在6万公里外远地点AO40上的线性转发器成功进行CW、SSB通联。

二区HAM BG2TOS 手持自制MOXON天线加国产手台、单FT-817电台成功通过SO50、 FO29等业余卫星完成 FM、SSB、CW各模式通联。制作过程曾刊登在《现代通信》杂志2014年第2期:《我的“打星小钢炮”——U/V双段Moxon手持卫星天线制作》。快动手制作“打星利器”——U/V双段Moxon手持卫星天线

总结经验:

①根据自身实际情况配置硬件设备。

FM模式中继转发器(卫星SO50)下使用手持U/V双段八木天线加双国产手持电台,通过多次的使用即可熟练操作进行通联。

CW、SSB模式线性转发器(卫星FO29、AO7、AO73等),使用手持八木天线加普通U/V全模式电台也可进行操作,但是难度较大,最好配置自动旋转器(YEASU G5500、自制旋转器、自制云台等)、卫星专用电台(IC-910、IC-9100、FT-847、TS-790、TS-2000等)或者是双普通U/V全模式电台(FT-817、FT-857、FT-897等)。

注:卫星通联发射时能听到自己下行很重要,卫星专用电台或双电台在卫星通联时很必要。自制旋转器、自制云台需要动手能力,实践证明资金充足,推荐购买YEASU G5500旋转器,省时省力。

②收听卫星下行信号需要尽量高增益的定向天线。

业余卫星的转发器功率很小,打蛋器天线、Moxon等固定天线虽然制作、架设比较简单,但是增益低,天线辐射角度高,仅仅能在卫星大仰角过境时收到强信号,对付弱信号、低仰角是不行的。棒子天线虽然增益高但是辐射角低,在卫星低仰角时可以收到下行信号,但是高仰角时是不行的。

电台大功率发射的误区

使用业余卫星转发器通信时,尽量使用小功率发射,大功率发射固然能提升自己下行信号强度,使信号清晰洪亮,但是会造成其他小功率发射电台上行困难。

根据业余卫星群里各位HAM的实际通联情况看,在使用UHF 10单元 VHF 5单元八木天线情况下,目前可用的各个业余卫星使用10W上行功率CW模式已经可以获得很好的下行信号强度。

卫星过境大仰角误区

很多朋友认为卫星大仰角过境,转发器才好用。我个人认为,熟练手持八木天线或者旋转器自动控制八木天线在天空无遮挡的情况下,卫星刚入境或即将出境低仰角情况下即可获得卫星下行信号。

本人曾经两次在仰角小于5°时成功通联OH5LK。卫星大仰角时固然下行信号强度增强,但是大仰角时多普勒现象明显,特别是在使用线性转发器进行CW、SSB通联时需要不断修正电台频率应对多普勒频率偏移,低仰角过境时多普勒现象不明显,通联时比较容易控制电台频率。

卫星转发器使用方法

使用业余卫星通联,在发射的同时,下行频率监听是很重要的。因此请尽量使用卫星专用电台或者两部普通电台分别负责上下行信号的发射和接收。

计算机自动计算卫星过境时多普勒频率偏移,修正地面站电台频率不是万能的,因卫星转发器参数变化或卫星转发器故障(例如:AO73线性转发器频率转发对应关系问题),计算机自动控制不是完全准确的,因此需要认真理解卫星线性转发器规律,能够熟练手动操作电台频率成功通联才能适应各种卫星状况。

U/V段卫星通信的简易固定天线

FM中继转发器

目前业余卫星SO50可用,以SO50为例,两台普通U/V手持电台(尽量选择小步进电台2.5k步进)、手持U/V八木天线即可操作,因为2m波段上行信号多普勒现象不明显,因此卫星整个过境过程中,负责上行发射手台频率可以固定145.850MHz不用调整;负责下行接收手台根据卫星过境频率变化规律调整接收即可。

线性转发器

SSB模式请注意电台上下行边带模式,目前可用卫星线性转发器除AO7 mode A边带不反转之外,电台上下行请选择相同边带模式 USB;

其他几个业余卫星(AO7 mode B、AO73、FO29)线性转发器边带反转,也就是:

电台上行发射使用 LSB模式,下行接收请使用 USB 模式(默认模式);

电台上行发射使用 USB 模式,下行接收请使用LSB模式;

具体卫星线性转发器边带模式及转发器转发规则请参考卫星详细参数资料。

FT857单机操作

因为我只有FT857电台,没用过其他电台,只能以这个为例。单机操作因不能在发射同时收听,因此最好用摆摊模式守株待兔,等待其他电台呼叫。以卫星FO29为例具体方法是:

①设置电台 VFO-A的频率为卫星下行频率435.850MHz;

②按F键一下,旋转 SEL钮,调功能表【A/B,A=B,SPL】;

③按A键选择 VFO-B;

④设VFO-B的频率为卫星上行频率145.950MHz;

⑤按A键选择 VFO-A 按C键打开 SPL打开异频工作模式,此时发射频率固定是VOF-B 145.950MHz;

卫星出境后根据卫星多普勒规律调整电台 VOF-A 接收频率:

VOF-A 频率出境:435.856MHz→最大仰角:435.850MHz→出境:435.844MHz。

⑥尝试按下PTT摆摊呼叫CQ,松开PTT,在预先估计频率范围内旋转FT857电台调频率旋钮调整 VOF-A 频率收听是否有人应答,重复呼叫<->收听过程,微调频率直至通联成功。

注:可利用卫星通信软件自动控制VOF-A 接收频率。

卫星专用电台或双FT857电台操作

计算机自动控制电台频率

利用计算机软件(HRD卫星软件、Obritron、业余卫星通信软件)自动计算卫星过境状态,计算多普勒频率偏移,自动控制电台频率完成通联。

① 固定卫星转发器频率,计算机同时调整地面站电台发射接收频率(HRD卫星软件、Obritron、业余卫星通信软件);

② 固定地面站电台上行发射频率,计算机自动控制下行接收频率(业余卫星通信软件);

③ 固定地面站下行接收频率,计算机自动控制上行发射频率(业余卫星通信软件);

④ 手动控制地面站电台接收频率,计算机自动读取电台接收频率,同时控制上行发射频率(业余卫星通信软件)。

业余卫星通信软件请看文章:

http://www.hellocq.net/forum/read.php?tid=337003

手动控制电台频率

①手动调整地面站接收机频率收听卫星信标。信标作用很重要,能让你在卫星出境后迅速判断卫星工作状态和地面站电台、天线工作状态及环境状态;

②收到卫星信标后,将电台接收频率调整到卫星线性转发器下行频率范围内收听;

③“摆摊”模式请转步骤④,“扫地”模式请在线性转发器下行频率范围±5kHz范围内调整电台接收频率,收到信号后微调频率至信号清晰可辨;

④依据卫星过境多普勒上下行对应关系,将电台发射频率调至相应频率附近,按CW电键长发或SSB语音呼叫,同时旋转发射机频率上调整频率,注意监听电台接收机,寻找自己下行信号,直至找到自己信号清晰可辨为止;

⑤通联过程中同时微调电台发射、接收频率,顺利完成通联。


(中国集群通信网 | 责任编辑:李俊勇)

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