LES SATELLITES RADIOAMATEURS

A.G. REF-UNION 77

AVRIL 2009

F5GVA Amsat-F 780

Satellites opérationnels ouverts au trafic

• AO-07 Oscar 7 (si ensoleillé)• AO-16 Pacsat ( ponctuel)• AO-27 Amrad• FO-29 JAS-2• SO-50 Saudisat 1C• AO-51 Echo• VO-52 Hamsat• ISS Ariss

Les satellites actifs…de visu !

AO-07

AO-27

AO-51

SO-50

FO-29

VO-52

Autres satellites à écouter

CO-56 Cute 1-7 437.325 Mhz

CO-57 Cubesat XI-IV 436.8475 Mhz

CO-58 Cubesat XI-V 437.465 Mhz

CO-65 Cute-1.7 + APD II 437.275 Mhz

CO-66 SEEDS II 437.485 Mhz

DO-64* Delfi C-3 145.870 Mhz

RS-30 Yubileiny 435.215 / 435.315 Mhz

KKS-1 437.385 / 437.445 Mhz

Prism 437.425 / 437.250 Mhz

Le satellite DO-64 est équipé d’un transpondeur, mais après quelques semaines d’activité celui-ci est stoppé. Le satellite est en mode balise.

Modes de fonctionnement up and down

MODEMODEMODEMODE MontMontMontMontée/e/e/e/UplinkUplinkUplinkUplink Descente/Descente/Descente/Descente/DownlinkDownlinkDownlinkDownlink ObservationsObservationsObservationsObservationsAAAA 145 MHz145 MHz145 MHz145 MHz 29 MHz29 MHz29 MHz29 MHzBBBB 435 MHz435 MHz435 MHz435 MHz 145 MHz145 MHz145 MHz145 MHz

CRCRCRCR 5,7 GHz5,7 GHz5,7 GHz5,7 GHz 47 GHz47 GHz47 GHz47 GHzCXCXCXCX 5,7 GHz5,7 GHz5,7 GHz5,7 GHz 10,5 GHz10,5 GHz10,5 GHz10,5 GHzEBEBEBEB 1.2 GHz1.2 GHz1.2 GHz1.2 GHz 435 MHz435 MHz435 MHz435 MHz ModeModeModeMode RudakRudakRudakRudakJJJJ 145 MHz145 MHz145 MHz145 MHz 435 MHz435 MHz435 MHz435 MHz

JAJAJAJA 145 MHz145 MHz145 MHz145 MHz 435 MHz435 MHz435 MHz435 MHzJDJDJDJD 145 MHz145 MHz145 MHz145 MHz 435 MHz435 MHz435 MHz435 MHz DigitalDigitalDigitalDigitalJLJLJLJL 1.2 GHz / 145 MHz1.2 GHz / 145 MHz1.2 GHz / 145 MHz1.2 GHz / 145 MHz 145 MHz145 MHz145 MHz145 MHzKKKK 21 MHz21 MHz21 MHz21 MHz 29 MHz29 MHz29 MHz29 MHz

KAKAKAKA 21 MHz / 145 MHz21 MHz / 145 MHz21 MHz / 145 MHz21 MHz / 145 MHz 29 MHz29 MHz29 MHz29 MHzKTKTKTKT 21 MHz21 MHz21 MHz21 MHz 29 MHz /145 MHz29 MHz /145 MHz29 MHz /145 MHz29 MHz /145 MHzLULULULU 1.2 GHz1.2 GHz1.2 GHz1.2 GHz 435 MHz435 MHz435 MHz435 MHz

LS(UL)LS(UL)LS(UL)LS(UL) 1.2 GHz / 435 MHz1.2 GHz / 435 MHz1.2 GHz / 435 MHz1.2 GHz / 435 MHz 2.4 GHz2.4 GHz2.4 GHz2.4 GHzLKLKLKLK 1268 MHz1268 MHz1268 MHz1268 MHz 24 GHz24 GHz24 GHz24 GHzLXLXLXLX 1268 MHz1268 MHz1268 MHz1268 MHz 10,5610,5610,5610,56 GHzGHzGHzGHzSSSS 435 MHz435 MHz435 MHz435 MHz 2.4 GHz2.4 GHz2.4 GHz2.4 GHz

SKSKSKSK 2,4 GHz2,4 GHz2,4 GHz2,4 GHz 24 GHz24 GHz24 GHz24 GHzSXSXSXSX 2,4 GHz2,4 GHz2,4 GHz2,4 GHz 10,5 GHz10,5 GHz10,5 GHz10,5 GHzTTTT 21 MHz21 MHz21 MHz21 MHz 145 MHz145 MHz145 MHz145 MHz

USUSUSUS 435 MHz435 MHz435 MHz435 MHz 2,4 GHz2,4 GHz2,4 GHz2,4 GHzUVUVUVUV 435 MHz435 MHz435 MHz435 MHz 145 MHz145 MHz145 MHz145 MHz Identique mode BIdentique mode BIdentique mode BIdentique mode BVVVV 29 MHz29 MHz29 MHz29 MHz 145 MHz145 MHz145 MHz145 MHz

VUVUVUVU 145 MHZ145 MHZ145 MHZ145 MHZ 435 MHZ435 MHZ435 MHZ435 MHZV/USV/USV/USV/US 145 MHZ145 MHZ145 MHZ145 MHZ 435 MHZ et 2.4 GHZ435 MHZ et 2.4 GHZ435 MHZ et 2.4 GHZ435 MHZ et 2.4 GHZV/SV/SV/SV/S 145 MHz145 MHz145 MHz145 MHz 2.4 GHz2.4 GHz2.4 GHz2.4 GHz

Type d’orbite

• Orbite circulaire ou semi-circulaire

• Exemple : VO-52• 8 à 18 minutes de

visibilité par passage• Temps de passage rapide• Doppler important• Plusieurs passages

possibles par jour• Moyens techniques

simples• QSO DX moyens

• Orbite elliptique

• Exemple : AO-40 et futur Phase 3E

• Utilisable plusieurs heures en continu par jour

• Temps de passage long• Doppler faible• Moyens techniques plus

évolués• QSO DX longues distances

Orbite circulaire ou semi circulaire

AO-07 1440 Km

AO-16 800 Km

AO-27 800 Km

FO-29 800 km à 1300 km

SO-50 700 Km

AO-51 800 Km

VO-52 650 Km

ISS 350 Km

Orbite elliptique

Définition :

Périgée = point le plus proche de la Terre

Apogée = point le plus éloigné de la Terre

Satellite à orbite elliptique

Exemple AO-40 (en panne)

Périgée = 1000 Km Apogée = 60 000 Km

Période orbitale de 19h05 mn

Futur satellite Phase 3E

Périgée = 2500 Km Apogée = 36 000 Km

Période orbitale de 14h50 mn

Equipement des satellites

1) Transpondeur multi modes

linéaire inverseur ou non inverseur

USB/LSB/CW/SSTV/RTTY

2) Répéteur FM/Packet avec une ou plusieurs fréquences de montée et descente.

Transpondeurs

Exemple :

VO-52 : Mode B (U/V)

Montée : de 435.220 à 435.820 (600 kHz) en LSB

Descente : de 145.930 à 145.870 (600 kHz) en USB

Ce satellite est linéaire inversé

Répéteur

Exemple :

AO-51 : Mode J (V/U)

Montée : 145.920 en FM

Descente : 435.300 en FM

Satellite AO-07Ne fonctionne que grâce aux panneaux solaires

Mode A : montée : 145.850 à 145.950 en LSB

descente : 29.400 à 29.500 en USB

Linéaire Non inversé

Balises : 29.502 & 2304.100

Mode B : montée : 432.128 à 432.175 en LSB

descente : 144.975 à 925 en USB

Linéaire inversé

Balises : 145.810 & 145.897

Satellite AO-16

Plus ou moins en mode éclipse

Mode J (V/U) montée : 145.920 FM

descente : 435.026 USB

Balise : 2401.1428

Ce satellite dédié au packet a été reconfiguré en répéteur classique phonie.

Satellite AO-27

Répéteur FM

Mode J (V/U) : montée : 145.850 FM

descente : 436.795 FM

Satellite FO-29

Transpondeur linéaire inversé

Mode J (V/U) montée : 146.000 à 145.900 LSB

descente : 435.800 à 435.900 USB

Balise : 435.795

Satellite SO-50

Répéteur FM

Mode B (U/V) montée : 436.800 FM

descente : 145.850 FM

Une tonalité de 67 Hz permanente est nécessaire sur ce satellite

Satellite AO-51

Répéteur FM

Mode J (V/U) montée : 145.880 FM

descente : 435.300 FM

Mode V/S montée : 145.920 FM

descente : 2401.200 FM

Une tonalité de 67 Hz permanente est nécessaire sur ce satellite

Satellite VO-52

Transpondeur linéaire inversé

Mode B (U/V) montée : 435.220 à 435.820 LSB

descente : 145.930 à 145.870 USB

Balise : 145.860 message en CW

Station ISS (ARISS)

Répéteur FM

Mode B (U/V) montée : 437.800 FM

descente : 145.800 FM

Mode phonie spécifique ISS QSO avec les astronautes : Montée : 145.200 FM

Descente : 145.800 FM

Autres satellites sans transpondeurs ni répéteurs

Il s’agit de petits satellites d’observations construits par des étudiants en collaboration avec les Radioamateurs

Plus connus sous le nom de CUBESAT, il émettent dans les bandes Radioamateurs en UHF ou VHF.

Leur poids varie de 1 à 20 kg et leur taille de 30 cm de coté

à 10 cm de coté

Les informations transmises (télémétrie et données) sont décodables avec un logiciel spécifique propre à chaque satellite ou

en CW

Nouveaux satellites en mai 2009

ANUSAT ? Transpondeur ?

BEESAT 436.000 GMSK 4800/9600 BPS

UWE-2 437.385 AFSK 1200/FSK 9600

ITUPSAT-1 437.325 GFSK 19200

SWISSCUBE 437.505 CW

PHARMASAT-1 437.465 AX 25 1200Bps

HAWKSAT-1 437.345 ?

POLYSAT CP6 437.365 AX 25 1200 Bps

Futur satellite Cubesat swiss-cube HB9EG/1 (mai 2009)

Fréquence : 437.505 en CW code abrégé, voir le site web

Le matériel, les antennes, les logiciels de poursuite

Supprimons quelques idées reçues ou préjugés…

Pas besoin de matériel sophistiqué !

Pas besoin de groupement d’antennes !

Pas besoin de beaucoup de puissance !

Pas besoin de poursuite automatique !

Le trafic satellite…un jeu d’enfant !

Le matériel…

Il existe, bien sur, des matériels possédant des fonctions dédiées au trafic satellite tels que FT-736, FT-847, TS-790, TS-2000 ou IC-940

Sans contestation, ce type de matériel « aide » l’opérateur au trafic en gérant les fréquences et les modes, la plupart peuvent être pilotés par ordinateur grâce à la fonction CAT et, ainsi, corriger automatiquement le doppler.

Toutefois, il est parfaitement possible d’utiliser deux matériels dissociés (VHF et UHF) ou bien encore un transceiver bi-bandes FM et même un portable !

En mode A, un transceiver VHF plus un récepteur 29 mHz permettront d’excellents contacts sur AO-07.

En mode B, un FT-490 UHF associé à un FT-290 VHF fonctionneront tout autant.

En mode S, un FT-490 UHF associé à un convertisseur 2.4 gHz dans une antenne hélice de 20 à 30 spires conviendront également.

Puissance nécessaire

Pour les satellites à orbite circulaire basse, il faut environ 20 à 30 watts en V/U/SHF.

Toutefois, il est parfaitement possible de trafiquer avec un portatif de 5 à 7 watts et une antenne yagi de type « Arrow »

145/435.

Pour les satellites (futurs) à orbite elliptique, il faut, selon la position du satellite, de 20 à 70 watts.

Soignez vos antennes, câbles coaxiaux et installez de bons préampli à faible niveau de bruit plutôt que d’augmenter la puissance.

Les antennes

Le choix des antennes se fera par rapport au type de trafic que l’on souhaite faire.

Il est parfaitement possible de conjuguer plusieurs types de trafic avec les mêmes antennes.

Si l’on souhaite ne faire que du satellite, les antennes pourront être en polarisation circulaire droite ou gauche ou bien linéaire verticale ou horizontale (commutation).

La polarisation circulaire peut être obtenue soit par des antennes yagi croisées et un dispositif de déphasage simple ou bien par des antennes hélices.

La polarisation circulaire fait perdre 3 db de gain mais apporte un confort en terme de QSB qui est dû aux nombreuses rotations de phase que subit le signal montant et

descendant en traversant l’atmosphère.

Enfin, il est possible d’utiliser des antennes verticales colinéaires bi ou tri-bandes, Halo, Lindenblad, Eggbeater, Arrow etc…

Quelques antennes…

Antenne hélice 1.2 gHzAntenne X-quad 435 mHz

Antenne LindenbladAntenne Eggbeater VHF et UHF

Antenne quadrifilaire

Antenne Arrow pour le portable

Les antennes suite…Pour ceux qui souhaitent utiliser les mêmes antennes pour le trafic terrestre et satellite c’est possible, il suffit d’incliner les antennes de 15° vers le haut pour couvrir 60 % du passage d’un satellite à orbite circulaire, cette disposition peut être complétée par commutation d’une antenne verticale colinéaire bi-bandes par exemple.

Il n’est donc pas indispensable d’avoir un rotor de site pour le trafic satellite.

L’ajout de préamplificateurs de réception VHF/UHF disposés le plus près possible des antennes améliore considérablement la qualité de la réception (le signal passe de 54 à 59).

Plus simplement et sans rotor d’azimut, on peut adopter pour des antennes fixes telles que Lindenblad, Eggbeater ou Turnstile qui couvriront 70 à 80 % du passage avec toutefois du QSB.

Ce type d’antenne conviendra mieux aux satellites àorbite circulaire (LEO) dans tous les modes.

Pour les satellites à orbite elliptique il faudra des antennes directives.

Configuration classique d’antennes satellites pour 4 bandes

parabole 80 cm + hélicede 4,75 spires 2.4 Ghz

Hélice 20 spires 1.2 Ghz

2 x 19 Elts435 Mhz

X-Quad 12 Elts145 Mhz

Toutes les antennes sont en polarisation circulaire droite (RHCP)

Les logiciels de poursuite

Il existe de nombreux logiciels de poursuite (tracking) avec des fonctions plus ou moins élaborées.

Certains sont gratuits, d’autres peuvent être acquis pour une somme modique.

Ces logiciels pilotent souvent par la fonction CAT le transceiver en fréquence, en mode et en correction doppler.

Citons entre autres :

Instant Track, sat PC32, Tracksat, LSF, Wisp, Sat Explorer, Hallosat551,

Satscape, Win orbit, Absolut sat, Orbitron…

Dans tous les cas, il convient de mettre à jour les éphémérides (éléments Képlériens)

En se connectant sur :

http://www.celestrak.com/NORAD/elements/amateur.txt

Une fois tous les 10/15 jours suffit, sauf pour ISS qui manœuvre souvent.

Gestion du dopplerCompte tenu du déplacement du satellite les fréquences varient de manière significative.

En début de passage la fréquence de réception est supérieureà la fréquence théorique affichée.

Plus le satellite se rapproche de la station, plus la fréquence diminue pour se rapprocher de la fréquence théorique.

En fin de passage, la fréquence est inférieureà la fréquence théorique.

Une règle établie consiste à ne faire varier que la fréquence la plus haute du couple de fréquence utilisépour éviter de perdre son correspondant.

Exemple : Mode B, montée 435 mHz descente : 145 mHz

Seul le VFO de la bande 435 sera utilisépour se recaler sur sa fréquence de réception en 145 mHz.

Le problème ne se pose quasiment pas pour les transceivers pilotés en CAT.

Réglage de l’heure du PC

Il est indispensable que l’horloge de votre PC soit parfaitement synchronisée pour éviter des erreurs importantes d’acquisition et de pointage des antennes.

- 1 seconde = 1,8 degré d’erreur de pointage.

- 10 secondes = 17 degrés.

- 1 minute = 61 degrés.

Quelques logiciels de poursuite

Instant track 1.5 Orbitron

Sat PC 32

Poursuite automatisée

Ci-contre, un dispositif de rotation en site et azimut avec du matériel de chez CREATE. Les deux rotors sont liés par une platine en U.

Il existe le même système chez YAESU.

Il est possible aussi d’utiliser un vérin pour la rotation en site.

Interface de poursuiteIl existe plusieurs interfaces pour piloter la rotation automatique des rotors (tracking)

Elles peuvent être raccordées au PC soit sur une prise série, parallèle ou USB.

Citons : Satdrive, Kansas City, Uni-Trac, SASI, Trakbox…

Et l’interface RCI-SE de EA4TX qui peut piloter tous les modèles de rotors site et azimut

Futurs satellites

Plusieurs projets sont en cours ou sur le point d’être finalisés :

Kiwisat

Swisscube

Phase 3E

Plusieurs cubesat

P5A (planète Mars)

Conclusion

Vous pouvez retrouver toutes ses informations et plus de détails pratiques et techniques sur différents sites.

www.amsat-france.org

www.amsat.org

http://pagesperso-orange.fr/f5gva/

Consulter la page « satellites » et la page « liens »

Le site est mis à jour environ une fois par semaine.

Bon trafic satellite, 73 de F5GVAAvril 2009