Современные трансиверы, включая носимые (handheld ), технически способны проводить спутниковые связи без особых проблем. Спутники AMSAT передают и принимают в основном на VHF и UHF диапазонах, и даже на 28MHz. Главными классическими затруднениями являются отслеживание траектории спутника и наличие малошумящего высокочуствительного усилителя для приема сигнала. Частота на которой принимается сигнал, приходящий со спутника, будем называть downlink, а на которой сигнал передается на спутник- uplink. Веселья добавляет борьба с эффектом Допплера – сдвигом частоты из-за быстрого движения спутника.

На данном историческом этапе над северо-востоком США и югом Канады ежедневно совершают по несколько проходов спутники AO-27, SO-50 и ISS (международная космическая станция). Не каждый проход является активным однако, и связи с ISS очень редки из-за (понятное дело) занятости космонавтов. Для того чтобы транспондер спутника функционировал, он должен быть активизирован с Земли контрольным оператором, поэтому в случае проведения каких либо регламентных работ на спутнике или цикла зарядки батарей он может быть неактивен. Кроме того, часть времени может быть использованна спутником для передачи телеметрии. До недавнего времени самым популярным был AO-40, пока не произошла авария с его батареями. AO-40 имел чистый выходной сигнал и высокую чувствительность.

Проход спутника длится от нескольких минут до примерно 20 минут в зависимости от траектории – чем ниже угол над горизонтом, тем быстрее спутник исчезает из области видимости. Поэтому QSO через спутник отличаются от принятых на HF или VHF/UHF. Такие QSO очень коротки – передаются только Gridmap (сочетание букв и номера, уникально определяющее географическое положение станции), название города/места и имя оператора (не всегда). Поскольку uplink имеет единственную частоту, количество умещающихся станций в канале равно 1, что означает - участники должны включаться по очереди, уступая друг другу. Если какая-либо станция передает, необходимо дождаться конца ее QSO. Все это приводит к тому, что время прохода спутника используется максимально полно и динамично.

Какая мощность нужна для работы через спутник? Ответ может на первый взгляд поразить. На спутниках стоят очень чувствительные приемники и наземного передатчика с 5W выходной мощности практически всегда хватает для проведения связей. Такую мощность обеспечивает стандартный handheld, не говоря о стационарном трансивере. Не следует качать мощу более 10W при нормальных условиях, так как приемник спутника может запираться. Какая антенна нужна чтобы достать до спутника? Верьте или нет, может быть достаточно и родной резинки (rubber duckie). Если угол прохода низкий, или направление на спутник закрыто, понадобится штырь подлиннее. Местные радиолюбители используют для этого портативные телескопические антенны длиной 0.5…1м. Иногда можно услышать на спутнике позывной /portable, что означает человек работает с портативного трансивера. В качестве стационарных антенн хорошо работают J-Pole антенны, имеющие подходящий угол излучения. Автор успешно работает с AO-27 и SO-50 (а ранее и с AO-40) из автомобиля, на стоянке или в движении с одинаковым успехом, используя ICOM 706mkIIG и dual bander антенну Diamong SG7500, при этом мощность передатчика выставляется около 10W. Хорошо работать, двигаясь по highway или со стоянки перед большим супермаркетом, так как и там и там машина находится на обширном открытом пространстве. Другие полезные советы по работе через спутники вы можете почитать здесь.

Все это, однако, хорошо при наличии хорошего приема. Принять downlink сигнал намного сложнее, чем пулять в небо uplink. Cпутники постоянно двигаются (или Земля вращается,если хотите), и сигнал, приходящий от них очень слаб. Антенна должна быть высоконаправленной и подвижной, в идеале автоматически отслеживающей траекторию спутника. Искушенный радиолюбитель для стационарной антенны может использовать и ручную направленную антенну , и стационарный стэк по 20 элементов Yagi. К тому же движение приводит к проявлению эффекта Допплера (сдвигу частоты во время прохода спутника), который нужно компенсировать изменением частоты настройки. Как же тогда возможна работа через handheld? В Торонто возможна! Канадские радиолюбители, проживающие в южной части Онтарио, в которой находится и Торонто, имеют уникальную возможность проведения спутниковых QSO cо всего, что шевелится (перефразируя известную поговорку). Дело в том, что группа местных энтузиастов построила объединенную открытую систему, намного облегчающую проведение местным радиолюбителям спутниковых связей. Рассмотрим как она работает.

Сердцем системы является спутниковая станция, расположенная к северо-западу от Торонто и управляемая компьютером, на котором установлена программа рассчета траектории спутников. Хозяин станции, VE3VRW, является также и автором программного обеспечения. Антенная система с круговой поляризацией установлена на ротаторе, способном отслеживать как азимут, так и угол места. Прошедший предусиление сигнал поступает на трансивер Kenwood TS-2000, обеспечивающий коррекцию эффекта Допплера. Управляющий порт трансивера и выходной аудио сигнал подключены к компьютеру, управляющему ротатором и голосовой системой. Голосовая система представляет собой синтезатор речи, производящий информационные уведомления в соответствии с рассчитанными для спутников параметрами. Синтезатор ежечасно объявляет имя следующего спутника, время, оставшееся до начала сеанса (в случае если осталось меньше часа, уведомления происходят также через 30, 15 и 5 минут), максимальный угол над горизонтом для наступающего сеанса и частоту uplink. Кроме того, голосовая система включает отдельный трансивер, ICOM IC-38, также подключенный к коипьютеру и работающий на местной частоте в диапазоне 220MHz. Этот трансивер имеет два назначения. В промежутках между сеансами он слушает местную частоту и, если в данный момент на ней проводится QSO, голосовые уведомления не транслируются чтобы не мешать его проведению. Во время же прохода спутника этот трансивер включается на передачу и транслирует спутниковое аудио, получаемое с Kenwood TS-2000. Таким образом, даже с карманным handheld-ом местные радиолюбители, находящиеся в зоне покрытия репитера, имеют возможность получать качественное спутниковое аудио. Система работает автоматически 24 часа в сутки 7 дней в неделю.

На этом заканчиваются приключения спутникового сигнала в этой интересной системе, и начинаются в другой, не менее замечательной. Это самая сильная в районе южного Онтарио сеть VHF/UHF репитеров, именуемая SSPB Repeater Network. Репитеры слинкованны друг на друга круглосуточно, покрывают большую территорию и имеют выход в EchoLink. На эту сеть слинкована также спутниковая станция VE3VRW, описанная выше, через тот же 220MHz ICOM IC-38. Узлы SSPB Repeater Network работают как обычные репитеры, но станция VE3VRW имеет приоритет, и во время прохода спутника все репитеры транслируют спутниковое аудио, получаемое от нее, на сетке частот в диапазонах VHF и UHF. Транслируются также и все голосовые уведомления, генерируемые этой спутниковой станцией между сеансами. Широкий набор частот, на которых работают репитеры SSPB, позволяет использовать любое VHF/ UHF радио - стационарное, мобильное или носимое для приема спутниково аудио.

Ну хорошо, скажете вы, с приемом понятно, а как насчет передачи сигнала обратно? Очень просто – обратный uplink сигнал идет на спутник минуя репитер, напрямую с вашего радио, когда вы нажимаете PTT. Как было отмечено выше, приемники на спутниках очень чувствительные, и способны принимать сигнал даже с handheld трансивера. Так замыкается путь спутникового QSO в Торонто. Downlink – на частоте местного репитера, uplink – напрямую на частоте спутника (не репитера!). Спутники AO-27 и SO-50 используют один и тот же uplink 145.850MHz, но для работы через SO-50 необходимо включить PL Tone 67Hz на передачу.

Но и на этом прелести не заканчиваются. Как уже было упомянуто выше, SSPB Repiter Network подключена к системе EchoLink через два гейтвея – VA3SF-R и VE3OC-R. Вы можете увидеть эти два узла в списке Канадских репитеров:


Рис.1 Репитеры VA3SF и VE3OC транслируют живое спутниковое аудио в EchoLink.


Используя EchoLink, радио и вовсе не понадобится, чтобы услышать спутник! Достаточно просто подключиться одному из этих двух репитеров с вашего домашнего PC во время прохода спутника над Торонто, и вы услышите честную on-line трансляцию активности на нем. Не пытайтесь висеть часами на этих репитерах – на них сконфигурирован timeout по неактивности подключающихся станций, так что вы будете отключены через несколько минут. Поэтому имеет смысл подключаться непосредственно перед проходом спутника.

Как узнать время прохода спутника над тем или иным местом? Для радиолюбителей, тусующихся на SSPB репитерах, это не вопрос – робот станции слежения VE3VRW делает объявления каждый час, а ближе к сеансу и чаще (можно ппослушать реальный сигнал). Но постоянные “клиенты” спутников предпочитают использовать специализированные компьютерные программы для расчета времени. Существует множество софта на эту тему, один из которых – Nova For Windows, используемый автором этой статьи. Мягкий графический интерфейс и голосовые уведомления делают приятным время, проведенное за программой. Nova даже имеет возможность управления ротатором (при наличии соответствующего интерфейса) на случай если вы захотите построить у себя на балконе или на даче собственную satellite tracking system.

Рис.2. Один из интерфейсов программы Nova For Windows. Показаны зоны покрытия спутников, их текущее положение и параметры.

С помощью такого софта можно легко рассчитать время прохода спутников, выбрать наиболее удобные сеансы и держать порох сухим к этому времени.

Рис 3. Пример рассчета проходов спутника SO-50 над Торонто. Видно, что второй проход будет имеет достаточный угол над горизонтом и наименьшее удаление от точки наблюдения. Время 4:40 UTC транслируется в 23:40 местного времени в Торонто, так что можно будет перед сном провести парочку QSO прямо с балкона, держа в одной руке Hendheld, в другой – Heineken.

Итак, что вам будет нужно для проведения связей через спутники в Торонто:

-имя спутника, а значит его uplink и PL Tone (если используется спутником).
Частоты uplink спутников, транслируемых через SSPB Repeater Network:
AO-27 145.850MHz
SO-50 145.850MHz + 67Hz PL Tone
ISS 144.490MHz
Это частоты вашего передатчика.

-частоту местного репитера SSPB (одна из нижеуказанных, наилучше принимаемая на вашем QTH);
Частоты SSPB репитеров в Торонто и окрестностях:
443.900MHz
442.750MHz
145.230MHz
Это частоты вашего приемника.

-время прохода над Торонто;

-азимут и максимальный угол над горизонтом для занятия оптимальной позиции (ориентации антенны) и оценки ожидаемой длительности сеанса;

-ваш Gridmap для обмена с другими корреспондентами.
Gridmap Торонто – FN03 (Fox-November-Zero-Three);

-ручку и бумагу для записей позывных ваших корреспондентов и их Gridmaps.

Еще раз подчеркнем, что поскольку uplink идет от вас напрямую на спутник, ваше радио должно быть сконфигурированно для работы в Split, а не Shift режиме. Иначе вы будете излучать на приемной частоте репитера, а не спутника. Хорошим тоном является использование второго радио на частоте downlink или SSPB репитера для контролирования вашего собственного сигнала, принимаемого со спутника. Так вы избежите ошибок с AO-27 и SO-50, где последний требует PL Tone, и вовремя подкорректируете частоту передатчика для компенсации эффекта Допплера на передачу. Автор в качестве контрольного радио использует портативный Kenwood TG-71A. Контрольное радио слушает спутниковый сигнал основного. Сигналы SSPB репитеров в районе Торонто настолько сильны, что очень маленькой антенны на Kenwood-е вполне хватает для устойчивого приема (см фото).

Рис.4. Мобильный setup VE3IVM. Для работы через спутники из автомобиля в качестве основного радио используется ICOM 706mkIIG, в качестве контрольного – handheld Kenwood TG71A.

В качестве примера послушайте трехминутную компиляцию трансляции через SSPB репитер одного из проходов SO-50 над Торонто. Вы можете слышать Канадские станции, работающие с Мексикой (удаление 3000км от Канады), США (сотни километров) и с друг другом (может даже находясь на соседней улице, но через спутник). Обратите внимание, что примерно в середине сеанса слышен корреспондент, работающий через handheld, а на последней минуте – американец, проводящий QSO в то время как возвышение спутника над горизонтом составляло всего 3 градуса. Все Канадские мобильные станции принимали аудио через SSPB репитеры.

Систему, про которую мы здесь рассказали, без преувеличения можно назвать уникальной. Она объединяет множество последних технологий любительского радио. Вы можете принимать или не принимать такое построение, но такая система есть, она работает и является весьма популярной среди радиолюбителей Онтарио, работающий на VHF/UHF.

VE3IVM
Ivan Makarov, 2004
Toronto, ON, Canada
ve3ivm@rac.ca