Overstappen naar lineaire satellieten

Het is verbazingwekkend dat radioamateurs met een dual-band portofoon en een relatief kleine antenne kunnen communiceren via satellieten die enkele malen per dag overkomen. Maar hoe prettig die ervaring ook is, de meesten lopen snel aan tegen de beperkingen van FM-satellieten. Omdat het in essentie rondvliegende repeaters zijn, kan maar een persoon tegelijk praten. Dit creëert een flessenhals van gebruikers die allemaal tegelijk verbindingen willen maken. Vooral op drukke tijden, zoals in de weekenden. Veel zendamateurs realiseren zich inmiddels dat je deze problemen kunt omzeilen door over te stappen op lineaire satellieten.

In dit artikel beschrijft Sean Kutzko, KX9X, hoe je die stap zelf ook kunt zetten (hint: het is helemaal niet zo moeilijk).

Waarom lineaire satellieten?

Actief worden op lineaire satellieten biedt verschillende voordelen. Op zijn minst geeft het je toegang tot meer satellieten, waardoor je flexibeler en op je eigen momenten je radio kunt gebruiken. Immers, werken over satellieten is niet afhankelijk van propagatie-condities en bovendien zijn satellietpassages lang van tevoren te berekenen.

In tegenstelling tot de enkelkanaals FM-satellieten kan je via lineaire satellieten in SSB en CW werken. Ook beschikken ze over transponders met 20 tot 50 kHz bandbreedte, waardoor meerdere zendamateurs tegelijk verbindingen kunnen maken. Werken via zo’n transponder lijkt daarom erg op het afstemmen op een HF-band.

Door de beschikbare bandbreedte kunnen stations zich over de band verspreiden. Anders dan op FM-satellieten kun je daardoor meer op je gemak werken en eventueel wat langere QSO’s maken. Ook is er minder QRM, alhoewel die natuurlijk nooit helemaal te voorkomen is.

Welke apparatuur heb je nodig?

Je zult versteld staan hoeveel spullen je al hebt om over lineaire satellieten te kunnen werken. De belangrijkste vereiste is om tegelijkertijd te kunnen zenden en ontvangen op 2 m en 70 cm. Oftewel je moet full-duplex kunnen werken. Terwijl het full-duplex werken over een FM-satelliet voordelen biedt, is het voor het werken over een lineaire satelliet een absolute noodzaak. Simpel gezegd, je moet gedurende de hele overkomst je eigen downlink-signaal kunnen horen. Anders kun je geen contact maken. Sean, KX9X, schreef daar al eerder over: full-duplex werken over satellieten.

Heb je een all-band transceiver die kan zenden van 160 m tot 70 cm? Gefeliciteerd, dan ben je al halverwege! Vind nog een radio die kan ontvangen op 2 m of 70 cm en je kunt los.  Misschien heb je nog wel ergens een tweede ontvanger liggen met bijvoorbeeld een kapotte eindtrap, maar desnoods gebruik je een voordelige SDR-ontvanger.

Ook portabel

Natuurlijk zijn er ook verschillende transceivers met satellietmogelijkheden in één apparaat. Oudere modellen, zoals de Icom 821 of de Yaesu FT-847, kun je soms op Marktplaats aantreffen. Met nieuwere, zoals de Icom 9700, kun je satellieten werken met de nieuwste technologie en snufjes.

Amateurs die van portabel werken houden, gebruiken al jaren twee Yaesu FT-818 HF/VHF/UHF all-mode portable transceivers. Met deze optie heb je een full-duplex all-mode satelliet-station in een klein pakketje.

Een duplexer is essentieel

Het volgende wat je nodig hebt is een duplexer. Die isoleert de ontvanger op de ene band van het uitgezonden signaal op de andere. Zonder duplexer raakt de ontvanger overbelast door de nabijheid van de zender, waardoor je niks meer hoort tijdens het zenden. Comet, MFJ en Diamond maken uitstekende duplexers voor satellietgebruik. Zelfbouw kan natuurlijk ook.

En een antenne!

Tenslotte heb je ook een antenne voor 2 m en 70 cm nodig. Met een verticale antenne zoals een Eggbeater kun je sommige satellietpassages werken. Maar een vertical is niet zo effectief als een kleine Yagi. Yagis versterken het signaal en kun je uitrichten op de overkomende satelliet. Thuisstations kunnen elk soort VHF/UHF-Yagi gebruiken, zelfs korte Yagis met 3 elementen voor VHF en 5 elementen voor UHF zijn effectief. Kent Britain, WA5VJB, schreef een artikel voor de zelfbouwer over goedkope Yagis voor satellietgebruik. Voor portabel gebruik kun je ook denken aan een draagbare dual-band Yagi, zoals de DUOSAT van EAntenna.

Jezelf terugvinden op de downlink

Lineaire satellieten hebben een transponder waarover je afstemt als op een HF-band. Daardoor kan het voor nieuwelingen lastig zijn zichzelf terug te vinden op de downlink. Clayton Coleman, W5PFG, recent gekozen tot voorzitter van AMSAT, is een oudgediende satelliet-operator en grid-activator. Hem vroeg ik om tips over de belangrijkste aspecten van werken met lineaire satellieten. Dit is wat hij zei:

Als je het hebt over jezelf terugvinden, krijg je vaak grappen over raad vragen aan een goeroe. Maar als het gaat over amateursatellieten, dan is jezelf vinden vaak een frusterende uitdaging. Vooral voor nieuwkomers, die hun eerste contact proberen te maken. Dit zijn wat uitgangspunten om te overwegen:

Relatie tussen up- en downlink

1. Begrijp de relatie tussen inverterende en niet-inverterende transponders. Tegenwoordig zijn de meeste lineaire transponders inverterend. Dat betekent dat de downlink-frequentie daalt als de uplink-frequentie toeneemt en vice versa. Menig tranceiver met een satellietmode heeft hier een speciale instelling voor, die je helaas makkelijk verkeerd instelt. Als je zo’n moderne transceiver hebt (Icom 910/9100/9700, Yaesu FT-736/847, Kenwood TS-790/2000), lock dan de VFO’s niet. Verwacht ook niet dat een koppeling van de twee VFO’s compenseert voor frequentieveranderingen die het gevolg zijn van het dopplereffect.
2. Het is gebruikelijk om op lineaire transponders te luisteren op de downlink in USB. Zenden gebeurt dan in LSB. Er zijn uitzonderingen. Je moet je hier eerst vertrouwd mee maken alvorens te gaan zenden.

Op welke frequentie uitzenden?

• Aanvullend op bovengenoemd punt 1: het is belangrijk om te begrijpen wat precies de relatie tussen uplink en downlink is. De gelamineerde frequentiekaart van AMSAT is hiervoor een handige referentie die deze relatie laat zien. Voor de AO-7-transponder geldt bijvoorbeeld, dat als je zendt op 432.165 MHz, het ontvangstsignaal rond 145.935 MHz moet zitten. Draai je het uitgezonden signaal 5 kHz naar beneden, naar 432.160, dan vindt je jezelf weer 5 kHz hoger, op 145.940 MHz terug. Deze relatie wordt beïnvloed door het dopplereffect. Gedurende de satellietpassage moet je daarom voortdurend beide frequenties aanpassen om goed afgestemd te blijven.
• Maak je geen zorgen als je jezelf niet meteen de eerste keer terughoort. Nieuwe satellietgebruikers draaien hun VFO vaak van de ene kant van de band naar de andere kant, terwijl ze ondertussen fluiten, hun roepnaam geven of een CW-toon uitzenden. Daarbij verdoen ze een hoop tijd. Als je let op de relatie tussen uplink- en downlinkfrequentie voordat je begint, vind je jezelf veel sneller terug.
• Het wordt vaak gevraagd: “Stemmen we nog steeds de hoogste van de twee frequenties af?” Ik raad aan om “Bringing the One True Rule of Doppler Tuning into the 21st Century” door Alan Biddle, WA4SCA, te lezen. Dit artikel, gebaseerd op werk uit 1994 van Paul Williamson, KB5MU, doet de principes uit de doeken.

One True Rule

De One True Rule gaat ervan uit dat iedereen afstemt op de frequentie zoals de transponder van de satelliet die ziet. Dit geldt voor zowel de zender als de ontvanger. Je moet dus voortdurend de dopplershift van beiden aanpassen. Als iedereen dit doet is de kans op onderlinge storing minimaal. Je glijdt dan namelijk niet langzaam door de doorlaatband vanwege de dopplershift. Iedereen blijft op zijn gekozen transponderfrequentie gedurende de hele passage. Het vereist wel de nodige aandacht. Of heden ten dage een goed computerprogramma dat zend- en ontvangstfrequentie stuurt.

De dopplershift verandert namelijk voortdurend. Bij opkomst van de satelliet is de shift positief en maximaal. De shift neemt eerst langzaam en dan steeds sneller af tot nul als de satelliet op zijn hoogste punt is. Daarna draait de shift om, wordt negatief, eerst snel en dan steeds langzamer tot de satelliet weer ondergaat. De shift is namelijk gerelateerd aan de snelheid en richting van de satelliet ten opzichte van de antenne. Om de zaak nog wat moeilijker te maken: de shift op 70 cm is drie keer zo groot als op 2 m.

Gelukkig zijn er computerprogramma’s die je veel werk uit handen nemen, zoals SATPC32, dat verkrijgbaar is via AMSAT. Dit programma stuurt zowel de antennerotor als de VFO-frequentie van een groot aantal apparaten.

Tot werkens op de lineaire satellieten

Door gebruik te maken van bovengenoemde principes heb je een goede basis om te beginnen het jezelf-terugvinden-op-de-satelliet meester te worden. Er zijn vele bronnen die hier dieper op ingaan. Veel info is te vinden in “Getting Started With Amateur Satellites“ van G. Gould Smith, WA4SXM. De overstap maken van FM naar lineaire satellieten is niet zo lastig als je misschien denkt. De voordelen van meer bandbreedte en de mogelijkheid met meer mensen tegelijkertijd QSO’s te kunnen maken, zijn de moeite waard. Ik ben ervan overtuigd dat je sneller verbindingen maakt dan je denkt.

Stuur mij een berichtje op KX9X@yahoo.com als je up and running bent op de satelliet; ik kijk ernaar uit je te werken!

Oorspronkelijk geschreven door voormalig ARRL PR manager Sean Kutzko, KX9X, voor DX Engineering’s blog “On All Bands.”  Volg KX9X op Twitter: @SeanKutzko.

Oorspronkelijk artikel: https://www.onallbands.com/satellite-basics-part-3-upgrading-to-the-linear-satellites/