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Órbitas de satélite para comunicaciones por satélite de aficionados

En teoría, los objetos creados por el hombre que vuelan alrededor de la Tierra pueden mantener el equilibrio de la fuerza centrífuga y la gravedad sin caer si alcanzan una altitud de más de 250 kilómetros. La altura de la órbita de los satélites artificiales en aplicaciones prácticas se puede dividir aproximadamente en los siguientes intervalos: La comunicación por satélite tiene sus propias características, como tiempo de comunicación corto, banda de frecuencia disponible estrecha, cambio de frecuencia Doppler, etc. Por lo tanto, además de los métodos de comunicación generales, la comunicación por satélite también tiene algunos métodos únicos, que se presentan a continuación:

◆Satélite analógico (voz, código)

Modo FM: más utilizado para estaciones de reproducción directa, como UO-14, AO-27, etc. La Estación Espacial Internacional (ISS) también utiliza este modo para QSO de voz y comunicaciones por paquetes.

Modo SSB: La mayoría de transpondedores de satélites de aficionados tienen este modo, que utiliza banda cruzada (el enlace ascendente y el enlace descendente utilizan frecuencias diferentes) para la comunicación dúplex. Para facilitar la compensación del cambio de frecuencia Doppler, generalmente se utilizan métodos de modulación de enlace ascendente LSB y enlace descendente USB.

Modo CW: Este es el modo de comunicación más antiguo y también ahorra ancho de banda, pero requiere habilidades especiales.

Las balizas y la telemetría de los satélites analógicos también utilizan mayoritariamente el modo CW.

Modo digital FM: ¿en satélite? ¿Sintetizador de voz? Una vez que los datos de la computadora a bordo se sintetizan en voz, se transmiten a estaciones de radio terrestres en modo FM, similar a las funciones de transmisión, como FO-29, SO-35, etc.

Tone TLM: Los pequeños satélites experimentales (como el RS-17) suelen convertir datos (como la temperatura) en tonos para modular las portadoras de FM para su transmisión a estaciones terrestres.

Modo SSTV: Además de las comunicaciones SSTV generales, los satélites analógicos también pueden transmitir instantáneamente imágenes capturadas en modo SSTV si hay una cámara CCD a bordo del satélite. Los experimentos SSTV se han completado en misiones anteriores de Mir y del Transbordador Espacial, y en el futuro se llevarán a cabo experimentos de comunicación SSTV regularmente en la Estación Espacial Internacional.

◆Satélite digital (comunicación encapsulada)

Paquete de datos 1200 baudios Baliza FSK (como ISS, NO-44, etc.)

Paquete 1200 baudios PSK Baliza y transmisión BBS (como AO-16, LO-19, IO-26, etc.)

Baliza FSK inversa de 1200 baudios (como UO-11)

Incluye 400 Baliza PSK en baudios (como AO-40)

◆Satélite meteorológico (137 MHz, banda de frecuencia no amateur)

Serie NOAA de EE. UU. (la muestra de imagen de nube es la siguiente)

Serie de meteoritos rusos (en la foto de abajo) Antes de utilizar las comunicaciones por satélite, es necesario predecir cuándo aparecerán los satélites en el cielo, lo que requiere la ayuda de programas de seguimiento por satélite. En Internet, algunos sitios web ofrecen la posibilidad de rastrear satélites en línea. Al ingresar la latitud, longitud, zona horaria y nombre del satélite que desea rastrear, puede saber cuándo y dónde aparecerá el satélite en su cielo.

En ausencia de una conexión a Internet o de capacidades de seguimiento adicionales (por ejemplo, un programa de seguimiento por satélite puede controlar simultáneamente la antena direccional para apuntar al satélite con el que desea comunicarse), esto requiere una computadora separada y Programas de seguimiento de satélites adecuados, como:

1. NOVA para Windows

Uno de los programas más utilizados por los entusiastas de los satélites aficionados en todo el mundo, puede controlar la dirección de la antena y la frecuencia del transceptor. compensación, funciones Muy completo. Este programa puede rastrear docenas o incluso cientos de satélites al mismo tiempo. No hay límite para el número, pero suele ser más conveniente para los usuarios mostrar los satélites en forma de páginas. Hay dos métodos de visualización de seguimiento: trayectoria de proyección terrestre y trayectoria espacial. La relación relativa entre los satélites y las estaciones de radio terrestres es clara de un vistazo. El software (versión de prueba) se puede descargar desde el siguiente sitio web:

2.STS Plus

Esta es una versión DOS del programa, pero se puede ejecutar en modo DOS en cualquier versión de Windows. Este software es utilizado por la NASA en los Estados Unidos y las estaciones de seguimiento terrestre NSPO en China.

3. Seguimiento instantáneo

Esta también es una versión DOS del programa, porque es muy potente y puede controlar la dirección de la antena y las frecuencias de transmisión y recepción al mismo tiempo. Todavía tiene muchos usuarios. La característica más loable de este programa es que se ejecuta muy rápidamente, incluso en ordenadores antiguos. Se llama Instant Tracking, pero no es gratuito ni hay prueba. Para aquellos interesados ​​en las comunicaciones por satélite de aficionados, la primera pregunta al empezar es siempre: ¿No son muy complicados los equipos de comunicación por satélite? El caso es que no es necesariamente complicado. Dependiendo del satélite que elijas, la clave más importante es la antena. Los siguientes son algunos ejemplos de antenas específicas para satélites:

1. Antena Yagi UV portátil de doble banda

Esta antena se puede ensamblar en dos minutos, es liviana y muy portátil, adecuada. para experimentos de comunicación por satélite en la naturaleza.

2. Antena UV Cross-Yagi Cross-Yagi

Este tipo de antena tiene una gran cantidad de componentes y un gran volumen, y es adecuada para montar en una estación base. A través de los controladores de azimut y elevación, la computadora sigue automáticamente el movimiento del satélite. Gracias a la alta ganancia, se pueden conectar casi todos los satélites de aficionados.

3.Antena de disco (tipo rack BAR-B-Q, parabólica de aluminio)

Cuando la frecuencia de funcionamiento del satélite está por encima de la banda L (1.290 GHz-2.401 GHz), lo mejor es Utilice una antena parabólica.

Porque cuanto mayor es la frecuencia, mayor es la pérdida de ondas de radio que se propagan en el aire y la ganancia de la antena parabólica es mayor. La ganancia es proporcional al diámetro de la antena parabólica, pero no debe ser demasiado grande ni pesada. aplicaciones prácticas. Generalmente está hecho de malla de aluminio o malla de alambre con un diámetro de 65433.

4. Antena Moxon

La antena Moxon es una antena cuadrada con propiedades similares a una Yagi binaria, con alta ganancia y fuerte directividad. Una vez hecho a medida, casi no hay necesidad de depuración y la impedancia es de 50 ohmios. Con sección transversal en forma de U, la antena es pequeña y fácil de transportar. Es una antena de alta ganancia de fabricación propia muy adecuada, que es mejor que la antena binaria Yagi en el uso real. Se dice que es muy popular en el extranjero. Tiene una excelente relación adelante-atrás de hasta 20 decibeles, lo que significa que la señal del frente es muy buena y la antena atenúa en gran medida la señal o interferencia de la parte trasera, por lo que el ruido es pequeño y tiene valor de aplicación. en radiogoniometría. IARU (Unión Internacional de Radioaficionados) tiene ciertas especificaciones para las frecuencias utilizadas en las comunicaciones por satélite de aficionados, y los rangos de frecuencia aplicables son diferentes en diferentes regiones del mundo. China se encuentra en la tercera región y las especificaciones son: la banda de frecuencia de 10 m es 29,30-29,51 MHz y la banda de frecuencia de 2 m es 145,80-146,00 MHz.

En cuanto a detalles como frecuencias y métodos de modulación de los satélites de aficionados que aún están en funcionamiento, se dividen en satélites analógicos y satélites digitales. Aunque la comunicación por satélite de aficionados es sólo una extensión de la comunicación por radioaficionado, ya que implica conocimientos y equipos relacionados, como el seguimiento por satélite y el cambio de frecuencia Doppler, puede considerarse como un intento de reemplazar los métodos de comunicación y mejorar las capacidades de comunicación personal de los aficionados. Además, recibir imágenes de nubes satelitales en tiempo real es como extender los ojos de las personas a cientos o incluso decenas de miles de kilómetros para ver la Tierra en nuestras vidas. Quizás podamos tener más experiencia y comprensión del clima que está estrechamente relacionado con nosotros.