业余卫星通信操作
(1) 业余卫星通信的准备工作。如果你想尝试利用业余卫星进行通联,准备工作可大致按以下五步进行:
① 设定联络目标,即打算使用的模式和卫星。业余卫星通信使用的模式可分为两大类:模拟模式和数据模式。在模拟模式中ssb和cw最为普通,据统计好过75%使用业余卫星的地面电台装备了ssb和cw的设备。数据模式中最常见的是分组通信(packet radio)。
② 收集卫星最新的状态信息(频率、转发器的工作状态、是否可用等等)。这些信息可以通过互联网、业余通信网络等资源获得。要特别提醒的是,杂志和书籍上所登载的信息都有可能过时。
③ 学习如何跟踪卫星,并准备好电台设备。对于想利用业余卫星联络的地面电台来说,最关键的是发射功率、接收设备和天线。
④ 调、校好电台,包括收发机、变频器、前置放大、天线及馈线等各个环节,然后在卫星的下行频率上守听,学习卫星联络的规范和跟踪卫星的技术。
⑤ 试在卫星的上行频率上发射,并和别人通联。
(2) 架设电台时应着重考虑的问题有如下几方面:
① 在选择使用模拟方式还是数据方式进行通信时,大部分刚开始尝试业余卫星通信的爱好者,都选择使用模拟方式(ssb/cw)进行通联,因为这种方式简单易行。
② 上下行频率:不管采用什么模式进行通信,都需要一台能够在转发器上行频率上使用的发射机和下行频率上是使用的收信机。注意,对于ssb/cw通信来说,由于必须在发射的同时收听,所以一台简单的收发机是不够的。大多数爱好者都是利用现有的设备进行通联,所以15m/10m/2m/70cm波段上的业余卫星活动是最广泛的。一般说来,使用频率越高,收发机制作难度就越高,但通信连接的质量也越高。因此,卫星的设计者在选择转发器的时候会充分权衡各方面的因素。
③ 卫星的高度:常用 的业余卫星分为低轨道(leo)和长椭圆轨道(heo)两种。低轨道卫星的高度一般在300~1500km,只比航天飞机的飞行高度略高;而长椭圆轨道卫星的飞行高度近地点在2500~4000km,远地点则在20000~45000km。除此以外,还有地球静止轨道(geo),高度在20000km和居于leo和heo之间的中地球轨道(meo/ico),高度在6000~20000km。卫星高度的优、劣比较如表1-5所示。
低地球轨道(leo)长椭圆轨道(heo)
优势劣势优势劣势
1.可以以低功率和简单的天线进行通联 2.一般使用比较低的频率,收发设备易寻1.覆盖有限,每天从头顶通过4~6次,每次不超过20分钟,最大通联距离不超过9000km。 2.由于频率低,易受电离层干扰,链路不稳定1.覆盖范围大,通联距离可达18000km以上。10~12h绕地球一周。 2.链路可靠。 3.新卫星携带有大功率转发器和高增益天线,对地面电台的要求下降如p3d。1.高度高,要求地面电台有更高的功率、指向性天线和林民的收信机。
(3) 业余卫星通信操作需要的设备。根据目前正在运行的和即将发射的业余卫星情况,一个最基本的业余卫星地面电台由以下不见组成:
① 收信机:(能支持29mhz、145mhz、435mhz、2.4ghz、10ghz和24ghz)。
② 发信机:(能支持21mhz、146mhz、435mhz、1.2ghz、2.4ghz和5.7ghz)。
③ 天线:要能支持你所需的全部频段。此外,由于卫星转发器都是设计成跨段收发的,所以要求天线收、发分离。同时也因为目前业余卫星多为沿轨道绕地旋转的,所以天线的仰角和方位角必须分别控制。天线系统对于地面业余电台来说十分关键,接收天线要能够提供良好的信噪比(噪音系数小于2db),而发射天线则应能将足够的能量发送到卫星(增益大于12db)。综合起来,天线需要着重考虑以下因素:
a. 方向特性(增益值、增益方向);
b. 发射和接收特性;
c. 效率;
d. 极化方向(收信天线圆极化);
e. 连接效果(法拉第旋转和旋转调制)。
如果使用数据模式的话还需要一个调制解调器(tnc)和计算机以及相应的软件。但是大部分刚开始尝试业余卫星通信的爱好者都选择使用模拟方式(ssb/cw)进行通联,因为这种方式简单易行。
假设完毕后应该先调、校好电台,包括收发信机、变频器、前置放大、天线及馈线等各个环节,然后在卫星的下行频率上守听,学习卫星联络的规范和跟踪卫星的技巧。尝试在卫星的上行频率上发射,并和别的电台联络。