Satèl·lits d’FM vistos per un principiant

Mikel L. Forcada, EA5IYL

Aquestes són les notes d’un principiant sobre ràdio via satèl·lit per a radioamadors (radioaficionats) novells com jo i es basa en les meues experiències de dues o tres setmanes i en els consells d’alguns amables col·legues d’AMSAT-EA (https://www.amsat-ea.org/).

Satèl·lits d’FM: Hi ha satèl·lits per a radioamadors de molts tipus. Aquest fil parla dels satèl·lits amb transponedors (repetidors) de modulació de freqüència (FM) de banda creuada, és a dir, amb pujada en 70 cm i baixada en 2 m (U/v) o amb pujada en 2 m i baixada en 70 cm (V/u). Per què em centre en aquests satèl·lits? Perquè aquests són els que podem usar amb un senzill equip portàtil (walkie) i antenes improvisades. Assumiré que tenim un portàtil que permeta guardar en cada una de les memòries una freqüència de recepció i una freqüència de transmissió independents. Hi ha més tipus de satèl·lit, en bandes més altes o més baixes; hi ha també els satèl·lits «lineals» que «copien» a la banda d’eixida (invertint-la o no) el que reben en la banda d’entrada, i s’usen sobretot en banda lateral única (SSB) o telegrafia.

Òrbita: La major part dels satèl·lits amb transponedors d’FM U/v i V/u són satèl·lits de LEO (low Earth orbit, òrbita terrestre baixa) que passen a altituds entre 200 i 2000 km, fan la volta a la Terra en hora i mitja o dues hores, i volen a uns 7 km/s. Com que la terra gira sobre si mateixa mentre ells li fan la volta, de vegades travessen el nostre cel (que és quan podem usar-los), però la majoria del temps són darrere de l’horitzó. De seguida explicaré com podem saber quan són a la vista, és a dir, quan passen.

L’efecte Doppler: A aquestes velocitats (d’uns 25000 km/h), l’efecte Doppler fa que les freqüències de recepció i les de transmissió varien durant el pas, com varia el to de la sirena d’una ambulància quan passa prop de nosaltres: la sentim més aguda quan ve, i més greu quan se’n va. L’efecte Doppler fa que les freqüències en 70 cm varien 10 kHz amunt i avall de la freqüència nominal i en 2 m varien uns 3,5 kHz amunt i avall de la freqüència nominal.  La freqüència en la qual l’escoltem es redueix segons que travessa el cel, i la freqüència en la qual hi hem de transmetre augmenta durant el pas. Per exemple, l’Estació Espacial Internacional (ISS, International Space Station) té un transponedor V/u que rep en 145.990 i transmet en 437.800. Però segons que va volant, del moment que apareix per l’horitzó fins al moment que s’oculta de nou darrere de l’horitzó, aquesta freqüència varia. Per això, i amb un equip típic que permet freqüències en passos de 5 kHz, convé usar cinc memòries: AoS (adquisition of signal, adquisició de senyal), aproximació, àpex (punt d’elevació màxima), allunyament, i LoS (loss of signal, pèrdua de senyal).  En el cas de la ISS, que és V/u, serien, aproximadament:

Transponedor d’FM de l’Estació Espacial Internacional (ISS) [to CTCSS: 67 Hz]
FaseMemòriaFreqüència de baixada (RX)Freqüència de pujada (TX)
AoSISS-2↓ 437,810 MHz (+10 kHz)↑ 145,985 MHz (–5 kHz)
aproximacióISS-1↓ 437,805 MHz (+5 kHz)↑ 145,990 MHz
àpexISS↓ 437,800 MHz↑ 145,990 MHz
allunyamentISS+1↓ 437,795 MHz (–5 kHz)↑ 145,990 MHz
LoSISS+2↓ 437,790 MHz (–10 kHz)↑ 145,995 MHz (+5 kHz)

Si elegim la memòria on sentim millor el satèl·lit, transmetrem en la freqüència on ens rebrà millor. Si les guardem en aquest orde per a cada satèl·lit, podrem seguir-lo de l’AOS a la LOS.  Si el satèl·lit és U/v, com, per exemple, l’AO-91, la taula seria:

Transponedor d’FM del satèl·lit AO-91 [to CTCSS: 67 Hz]
FaseMemòriaFreqüència de baixada (RX)Freqüència de pujada (TX)
AoSAO91-2↓ 145,965 MHz (+5 kHz)↑ 435,240 MHz (–10 kHz)
aproximacióAO91-1↓ 145,960 MHz ↑ 435,245 MHz (–5 kHz)
àpexAO91↓ 145,960 MHz↑ 435,250 MHz 
allunyamentAO91+1↓ 145,960 MHz↑ 435,255 MHz (+5 kHz)
LoSAO91+2↓ 145,955 MHz (–5 kHz)↑ 435,260 MHz (+10 kHz)

Escoltar: Com en qualsevol altra activitat de ràdio, convé escoltar abans de transmetre: pot ser que arribem al satèl·lit, però no l’escoltem. Idealment, en una altra ràdio, sintonitzada en la freqüència de baixada, o amb un portàtil de dúplex complet (full duplex), podem escoltar el satèl·lit i comprovar si hi arribem.
Antena: Convé també millorar l’antena del portàtil. Hi ha antenes direccionals molt específiques com les Arrow (fletxa), bàsicament antenes Yagi–Uda perpendiculars amb un mànec, o altres com la Moxon–Yagi, però un dipol modest i ben mesurat, fet amb filferro rígid, i enganxat directament al connector d’antena pot donar resultats interessants (a mi me n’ha donat). Si podeu mesurar la ràtio d’ones estacionàries (ROE) del dipol, comenceu amb uns 50 cm de filferro rígid a cada costat i retalleu-lo fins que la ROE siga un bon compromís al voltant dels 146 MHz (dipol de mitja ona) i els 436 MHz (dipol d’ona i mitja).


Amb una miqueta de filferro, una fitxa de connexió i un connector es pot fer un dipol per a començar.

Una antena Arrow són dues Yagi–Uda perpendiculars.
No és difícil construir una antena Moxon–Yagi (https://zl1shp.blogspot.com/)

La tècnica: en un lloc amb un horitzó lliure, movent el portàtil (orientant-lo i girant-lo), i canviant de freqüència, podeu cercar el punt on el senyal del satèl·lit és més clar.  Penseu que, segons que travessa el cel, el satèl·lit gira sobre si mateix i la direcció de la polarització del senyal que emet pot canviar. 

Quan passa el satèl·lit? Hi ha molts programes d’aplicació per a telèfon mòbil que us poden ajudar a saber quan passa un satèl·lit pel vostre cel, a quina altura, i per quina part del cel. En Android hi ha: W1ANT Satellite Tracker, Look4Sat, AmsatDroid, Heavens-Above, etc. Podeu també visitar el web https://www.amsat.org/track/ i molts altres.

La tècnica: en un lloc amb un horitzó lliure, movent el portàtil (orientant-lo i girant-lo), i canviant de freqüència, podeu cercar el punt on el senyal del satèl·lit és més clar.  Penseu que, segons que travessa el cel, el satèl·lit gira sobre si mateix i la direcció de la polarització del senyal que emet pot canviar. 

Quan passa el satèl·lit? Hi ha molts programes d’aplicació per a telèfon mòbil que us poden ajudar a saber quan passa un satèl·lit pel vostre cel, a quina altura, i per quina part del cel. En Android hi ha: W1ANT Satellite Tracker, Look4Sat, AmsatDroid, Heavens-Above, etc. Podeu també visitar el web https://www.amsat.org/track/ i molts altres.

Informació sobre una passada de l’AO-91 en W1ANT Satellite Tracker i una passada de l’AO-27 en Look4Sat.

No s’hi sent res: Els satèl·lits poden passar amb el transponedor desconnectat. És bona idea veure què diu el web https://amsat.org/status/, que arreplega observacions d’altres radioamadors abans de provar. Alguns satèl·lits tenen compte en Twitter (per exemple, el PO-101: @diwata2h), i avisen de les activacions.

Quins satèl·lits? La ISS té un transmissor de 20 W i se sent molt bé, però és molt popular i sol anar molt ple, i és difícil fer-hi contactes. També hi ha l’AO-91, el PO-101, el Lilacsat-2, o el recent CAS-5A, però són menys potents. Particularment en el cas de satèl·lits menys potents, és bona idea allunyar-se de les àrees urbanes, per a rebre’ls millor, i cercar llocs que tinguen l’horitzó ben lliure cap a on el satèl·lit travessarà el cel. Podeu trobar un resum dels satèl·lits amb transponedor d’FM en https://www.amsat.org/fm-satellite-frequency-summary/ .

Com és un contacte típic? La idea és no ocupar massa temps i permetre que altres col·legues puguen usar el satèl·lit, de manera que quan cridem «CQ sat» convé afegir l’indicatiu i el localitzador Maidenhead: «CQ sat EA5IYL IM98». Per a respondre al CQ d’un altre, per exemple, DL4SDR, direm «DL4SDR EA5IYL 59 IM98»  Un QSO se sol considerar complet quan s’han intercanviat els «reports» («59») i els localitzadors.

Acabem de començar: Aquestes notes són només les d’un principiant que creu que poden ser útils a qui voleu començar a «jugar» amb els satèl·lits amb transponedor d’FM. Per descomptat, hi ha col·legues que en saben moltíssim més i que segur que us donaran molt bons consells.

Font i crèdits:  Mikel L. Forcada, EA5IYL

Imatge capçalera: AMSAT

͏͏͏͏ ͏͏

͏͏Si t’ha agradat llegir aquesta notícia, associa’t a URCAT, l’Associació Nacional dels Radioaficionats Catalans.

Please follow and like us:

Deixa un comentari