Čitajući o novom 802.11ax (WiFi-6) protokolu i ponovnom iskorišćenju 2.4GHz opsega za WiFi tehnologije, došao sam i do članka o upotrebi istog ovog opsega za radio-amatersku komunikaciju putem satelita.
Reč je o “Es’hail-2 / QO-100” satelitu (Qatar Oscar 100), koji je lansiran novembra 2018. godine, a sa sobom nosi (između ostalog) radio amaterski transponder. To je prvi radio amaterski satelit postavljen u geostacionarnu orbitu (25.9° East) koji omogućava usko/široko pojasnu komunikaciju između radio amatera od Brazila do Tajlanda.
U prvom delu ovog teksta ću ukratko objasniti način komunikacije putem ovog satelita, frekvencije i plan rada, kao i planove za izradu/prepravku opreme neophodne za RX/TX.
Frekvencije za komunikaciju
Es’hail-2 ima dva “Phase 4” amaterska radio transpondera koja rade na 2400 MHz i 10450 MHz opsezima. Za standardne analogne operacije (CW, SSB) koristi se transponder širine 250 kHz (bandwidth), a za eksperimentalne digitalne modulacione šeme i DVB amatersku televiziju (DVB-S2) koristi se transponder širine 8 MHz (bandwidth).
Frekvencije koje se koriste za komunikaciju putem ovog satelita su sledeće:
- Usko-pojasni transponder (NB)
• 2400.050 – 2400.300 MHz Uplink
• 10489.550 – 10489.800 MHz Downlink - Široko-pojasni
transponder (WB)
• 2401.500 – 2409.500 MHz Uplink
• 10491.000 – 10499.000 MHz Downlink
Iako ne postoji formalni plan opsega, sledeći detalji mogu poslužiti kao početno uputstvo za komunikaciju…
Osnovna pravila
Za radio-amaterske komunikacije putem Es’hail-2 satelita važe ista pravila kao i za zemaljske radio-amaterske veze. Između standardnih pravila o lepoj komunikaciji, treba obratiti pažnju i na sledeće:
- Nije dozvoljeno emitovati snagom većom od Beacon signala!
U slučajevima da se takav signal detektuje, biće označen od strane “LEILA” sirene. Kada je signal označen, operater odmah mora smanjiti snagu emitovanja (ERP). - Nije dozvoljena FM modulacija ili bilo koja druga modulacija koja koristi širinu opsega veću od 2700 Hz na NB transponderu.
- Nisu dozvoljni digitalni FM režimi rada kao što su C4FM, DSTAR…
- Nije dozvoljeno emitovanje ispod donjeg CW beacon signala.
Komunikacija putem amaterskog satelitskog servisa se obavlja isključivo u opsgeu od 2400 do 2450 MHz. Odgovorni ste za sopstvene prenose! - Nije dozvoljeno emitovanje iznad gornjeg PSK beacon signala.
- Ne emitovati oko “guardband” CW i PSK beacon signala.
Ako emitujete USB modulacijom na 10489,795 MHz, vaš spektar će zauzeti do .798 MHz i preplitaće se sa PSK beacon signalom. - NB transponder je bent-pipe tipa.
Signal koji dolazi do satelita se pojačava, prebacuje sa uplink na downlink frekvenciju i šalje nazad na Zemlju. - Uplink polarizacija je RHCP.
(right-hand circular polarizacija) - Downlink polarizacija za NB transponder is V.
(vertikalna linearna polarizacija) - Full-Duplex operacija je obavezna.
Operater mora biti u mogućnosti da prati downlink dok emituje signal. - Upper Beacon signal je modulisan putem 400 bit/s BPSK.
- Beacon signale generiše zemaljska stanica.
Ovi signali prenose dodatne operacione informacije, kao i informacije o održavanju sistema. - Udaljeni rad putem Interneta nije poželjan i dozvoljen je samo u slučaju nepogoda.
Potrebna oprema za komunikaciju
… putem Es’hail-2 / QO-100 satelita:
- X-Band 10 GHz Downlink:
• satelitska antena prečnika 89cm za kišna područja na krajevima
ćelije, kao što su Brazil ili Tajland
• satelitska antena prečnika 60 cm na mestima sa najboljom
pokrivenošću
• satelitska antena prečnika 75 cm at peak -2dB
• NB: linearna vertikalna polarizacija
• WB: linearna horizontalna polarizacija - S-Band 2.4 GHz NB-Uplink:
• uskopojasni režimi rada kao što su SSB, CW
• 5W nominalna snaga emitovanja (22.5 dBi pojačanje antene, 75cm
prečnik satelitske antene)
• RHCP polarizacija - S-Band 2.4 GHz WB-Uplink (DATV):
• širokopojasni režimi rada, DVB-S2
• potreban EIRP od max 53 dBW (2.4m prečnik antene i 100W)
• RHCP polarizacija
Amaterska RX/TX radio oprema
Da bih se i sam uključio u ovakvu vrstu amaterske radio komunikacije, pristupio sam nabavci neophodne opreme.
Prijemnik (RX)
Kao prijemni deo, za početak, koristim WebSDR – u pitanju je web prijemnik britanskog amaterskog TV kluba, koji se nalazi u mestu Cornwall (UK).
Ovom prijemniku se može pristupiti putem adrese https://eshail.batc.org.uk/nb/
Putem ove Internet stranice, a pre upuštanja u sopstvenu izradu prijemnika, radio-amater se može upoznati sa radnim frekvencijama i videti kako to uživo “zvuči”.
Sopstveni prijemnik se može napraviti uz pomoć sledeće opreme:
- Odgovarajući prečnik satelitske antene
• testiranje sa 60 i 90cm tek treba da obavim - Downconverter
• satelitski X-band LNB
• signal frekvencije 10.489MHz spušta na nižu frekvenciju
• https://ukamsat.files.wordpress.com/2019/03/on215-qo100-downconverter.pdf - SDR prijemnik
• prijem od oko 25MHz do 1700MHz
• npr. RTL-SDR v3
• https://www.rtl-sdr.com/buy-rtl-sdr-dvb-t-dongles/ - Računar za prikaz i demodulaciju signala putem odgovarajućeg softvera
• SDR# (SDRSharp)
• https://airspy.com/download/
Predajnik (TX)
Kao SSB predajnik za analogni (uskopojasni) režim rada, pokušaću da iskoristim stariji radio uređaj “FDK Multi-750e”, namenjen radu na 2m. Uređaj omogućava FM, LSB/USB i CW način rada, sa snagom emitovanja od 1/10W. Plan je da ovaj uređaj iskoristim kao osnovnu pobudu na 144MHz, na koji ću povezati transverter na 2400MHz, nakon kojeg ide RF pojačavač i na kraju antena za ovaj opseg.
FDK Multi-750e radio uređaj potiče iz 80-ih godina prošlog veka. U pitanju je radio amaterski uređaj na 144MHz (2m), koji je imao pristupačnu cenu, a mogao se dokupiti odgovarajući transverter na 432MHz (70cm) koji se kontroliše putem prednjeg panela.
Mnogi od ovih uređaja još uvek postoje, ali su prestali sa radom zbog veoma čestih grešaka:
- trimer potenciometri uređaja su podložni isprekidanom radu
• pogotovo oni na modulu predajnog pojačala - hladni lemovi
• ceo uređaj ih ima!
Ovaj uređaj sam kupio kao neispravan, i prvo ga moram popraviti. O tome, u narednom tekstu.
73 de YU2MP