Amatørradio via satellit

OZ1BXM foredrag i EDR Struer 22/2 2018

AO-91

Først lidt historie...● Rumalderen startede i 1957

hvor USSR sendte den første satellit op i rummet

● ”Sputnik 1” kredsede omkring Jorden i 21 dage

Sputnik 1

Frimærke i anledning af 10-års jubilæet for Sputnik

https://www.youtube.com/watch?v=r-bQEiklsK8

Den første mand i rummet

● USSR sendte Jurij Gagarin ud i rummet 12/4 1961

Jurij Gagarin

● USA sendte Alan Shepard ud i rummet 5/5 1961● Shepard var også på Månen i 1971 med Apollo 14

Shepard på MånenAlan Shepard

Satelliter bliver almindelige

● Fra 1962 blev satelliter brugt til telekommunikation

● Telstar 1 vejede 77 kg● 600 telefonsamtaler og

1 sort/hvid TV-kanal● Kunne sende i 20 min

mellem Europa og USAfor hvert kredsløb

● Nærmest Jorden: 950 km● Fjernest fra Jorden: 6000 km

Telstar 1

OSCAR 1 – den første amatør sat.

● OSCAR = Orbiting Satellite Carrying Amateur Radio● OSCAR 1 blev opsendt 12/12 1961 og var i

kredsløb 22 dage● Den blev hørt af 570 radioamatører i 28 lande

Vægt: 10 kg

Dimensioner:15 x 25 x 33 cm3

OSCAR 1 Elektronikken i OSCAR 1

Satellitters afstand til Jorden

● LEO (blå): Low Earth Orbit (100 – 2.000 km)

● MEO (grøn): Medium Earth Orbit (2.000 – 35.786 km)

● GPS: 20.350 km

● HEO (rød): High Earth Orbit (> 35.786 km)Geostationær

Satellit baner

Amatør sat.

Geostationær

GPS

Amatør sat.

ApogeeApogee

Perigee

Omløbstid LEO: 90 minOmløbstid Molnya: 12 t

2017: Alle amatør satelitter er i LEO

AO40 58.000 km

Cubesats● En cubesat måler 10 x 10 x 10 cm³ = 1U● Nogle cubesats er større, fx 3U● Grundet størrelsen er de billige at sende op● Cubesats kredser omkring Jorden i LEO● Studende ved universiteter laver også cubesats

Cubesat skelet Cubesat indeni Solpaneler udenpå

Opsendelse af cubesats● En satellitopsendelse er normalt ekstremt dyr● En 3U cubesat kan opsendes for 300.000 USD,

mens 1U koster 80.000 USD

Satellit kommunikation

OZ1BXM

Hver passage varermax. 15 min

G4DPZ

Uplink 435,350 MHz

Downlink 145,880 MHz

Downlink 145,880 MHz

Uplink 435,350 MHz5 W FM

Begge stationer skal være i satellitens footprint

5 W FM

Banehøjde:500-800 km

Satellitens hastighed 7,5 km/s (27.000 km/t)400 mW

QSO procedure● En satellit QSO bør være kort, så andre kan

komme til i løbet af en passage● En satellit QSO ligner en contest QSO

G4DPZ OZ1BXM

CQ CQ G4DPZ

OZ1BXM

OZ1BXM you are 59 in IO83, QSL?

QSL, G4DPZ you are 59 in JO46, 73

73, CQ CQ G4DPZ

Satellitter med FM transponder

SAT Uplink [MHz] Downlink [MHz] CTCSS [Hz]

AO-92435,3501267,350

145,880 67,0

AO-91 435,250 145,960 67,0

LilacSat-1 145,985 436,510 * 67,0

IO-86 145,880 435,880 88,5

AO-85 435,180 145,980 67,0

SO-50 145,850 436,800 67,0 **

Kilde: DK3WN * 1k3 Codec2 ** Åbnes med 74,4

Satellitter med lineær transponderSAT Uplink [MHz] Downlink [MHz]

EO-88 435,045 – 435,015 USB 145,960 – 145,990 LSB

CAS-4B 435,290 – 435,270 LSB 145,915 – 145,935 USB

XW-2A 435,030 – 435,050 LSB 145,685 – 145,665 USB

XW-2B 435,090 – 435,110 LSB 145,750 – 145,730 USB

XW-2C 435,150 – 435,170 LSB 145,815 – 145,795 USB

XW-2D 435,210 – 435,230 LSB 145,880 – 145,860 USB

XW-2F 435,330 – 435,350 LSB 146,000 – 145,980 USB

AO-73 435,150 – 435,130 LSB 145,950 – 145,970 USB

Funcube-2 435,080 – 435,060 LSB 145,930 – 145,950 USB

FO-29 146,000 – 145,900 LSB 435,800 – 435,900 USB

AO-7 mode BAO-7 mode A

432,165 – 432,125 LSB145,850 – 145,950 USB

145,925 – 145,965 USB29,400 – 29,500 USB

Kilde: DK3WN

Transponderens funktion

FM transponder

AO-92Lineær transponder

AO-73

● Sidebåndet vendes● Høj uplink frekvens giver

lav downlink frekvens (reverse)

Uplink/Downlink betegnelser

● Mode U/v = uplink UHF, downlink VHF● Mode L/v = uplink L-band, downlink VHF

V = 144-146 MHzU = 435-438 MHzL = 1260-1270 MHzS = 2400-2450 MHz

L-band = 1-2 GHzS-band = 2-4 GHz

Satellit frekvenser

IEEE betegnelser

Danske satellit frekvenser (TX)

”Bekendtgørelse om anvendelse af radiofrekvenser uden tilladelse samt om amatørradioprøver og kaldesignaler” bilag 4

Doppler effekten (del 1)

● Doppler effekten opstår når et objekt, som udsender bølger, bevæger sig i forhold til et andet

● En bil, som kører med hornet i bund, vil ”ændre tone” når den passerer forbi en person

Personen står her. Når bilen nærmer sig, er tonen høj.

Når bilen fjerner sig, er tonen lav.

Lydklip: passerende bil

Animation fra Wikipedia

Doppler effekten (del 2)

Doppler skift145 MHz: +/- 3 kHz435 MHz: +/- 9 kHz

1265 MHz: +/- 27 kHz

Lydklip: XW-2B uden doppler komp.Lydklip: XW-2B med doppler komp.

0 2 4 6 8 10 12 14

-4000

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

4000

f (Hz)

t (min)Centerfrekvens: 144,960 MHz

AO-73

Max. elevation:77 grader

Doppler skift ved satellitpassage.

Doppler kompensation

FM transponder

Rotor/frekvens styring (lineær transponder)

TX frekvens ændres manuelt

Satellit tracking med Orbitron

Satellit tracking med PstRotator

Kepler elementer (TLE)● Kepler elementer er banedata for en satellit ● Kepler elementer bruges af tracking programmet● TLE = Two Line Elements● TLE downloades af tracking programmet ● TLE bør opdateres regelmæssigt (min. hver uge)

JAS-2 (FO-29) 1 24278U 96046B 18016.86529744 -.00000004 00000-0 29372-4 0 99912 24278 98.5309 236.3470 0351008 143.3601 219.2105 13.53080461 57776

Eksempel på TLE for FO-29

Satellit Antenner

X-quad til 70 cm og 2 mHelix til 23 cm og 13 cm

(foto: DD1US)

Antennerne på dette foto kan fås hos wimo.de

7-element yagi til 70 cm og3-element yagi til 2 m(Foto: KA7FVV)

7-element yagi til 70 cm(foto: AMSAT-UK)

Styring af antenner

● Rotor controlleren modtager positionsdata fra tracking programmet

● Rotor controlleren styrer rotorerne (AZ/EL)

PC med tracking program

Rotor controller

RS232

Satellit status side

Screen-dump fra http://amsat.org/status/

Fremtiden: P4A (geostationær)

● To geostationære amatør-satellitter er på vej● Den første er Es'Hail som opsendes i 2018

Es'Hails footprintAnbefalet udstyr for at køre over Es'Hail

Uplink 2,4 Ghz Downlink 10 GHz

Satellit klubber

● AMSAT https://www.amsat.org● AMSAT-UK https://amsat-uk.org● AMSAT-DL https://www.amsat-dl.org● AMSAT-SE https://www.amsat.se● AMSAT-OZ http://www.amsat.dk●

AMSAT's logo

AMSAT = Radio AMateur SATellite Corporation

Links

DK3WN satellit oversigt: http://dk3wn.info/blog/satelliten/

DK3WN frekvensoversigt: http://www.dk3wn.info/p/?page_id=44504

AMSAT Live Status Page: http://amsat.org/status/

Facebook grupperAmateur Radio Satellite Communications (AMSAT)

AMSAT North America

AMSAT-UK

AMSAT Deutschland

DK3WN satellit oversigt: http://dk3wn.info/blog/satelliten/

DK3WN frekvensoversigt: http://www.dk3wn.info/p/?page_id=44504

AMSAT Live Status Page: http://amsat.org/status/

AO-92 passage i aften

22/2 2018 AOS = 20:38 LOS = 20:49(lokal tid)

Uplink:435,350 MHz

Downlink: 145,880 MHz

Mode: FM