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Satélites simples de operar en FM

El objeto de esta publicación es proporcionar información básica a quienes se inician en esta actividad apasionante. El satélite UO14 está activo, es uno de los más fáciles de operar, y de los que requiere menos equipo. Lanzado el 21 de enero de 1990 en un Ariane desde la Guyana Francesa, el UO14 es, muy sintéticamente, un repetidor cruzado que orbita la Tierra a unos 800km de altura.

Originalmente su función fue la de almacenar y manejar mensajes en forma digital, luego del lanzamiento del UO22 se lo destinó al manejo de mensajería de Voluntarios en Asistencia Técnica quienes desarrollaban tareas en África. Desde que el año pasado la computadora a bordo del satélite encargada de manejar los mensajes quedó con poca capacidad para realizar esta tarea se lo reconfiguró para funcionar como repetidor cruzado de un canal analógico de FM.

Para poder trabajar este satélite es necesario un equipo, o un par! de equipos que permitan operar en full duplex (aunque también se lo puede trabajar en semi-duplex) 2m – 0,7m, la potencia no es crítica y alcanza con un HT.

El UO14, o UoSat-3, como lo denominaron sus patrocinadores de la Universidad de Surrey UK, es un microsatélite que mide 345mm x 345mm x 600mm y pesa 45 kg, aparte de funcionar como pacsat, y ahora repetidor analógico, tiene detectores de radiación para un experimento de partículas cósmicas a baja altura.

Luego de que "aprendiera" su nueva tarea, el repetidor (transponder) quedó así: Frecuencia de subida (Uplink): 145.975 MHz, en FM
Frecuencia de bajada (downlink): 435.070 MHz, en FM

Antenas: En cuanto a la antena podemos intentar con varias cosas:

1. Con la antena corta del HT se puede activar, pero con algo un poco mejor, como una media onda para VHF y 2 antenas en x para UHF es p! osible activarlo más fácilmente. Hay que tener siempre en cuenta que se deberá buscar la máxima señal, considerando los cambios de polarización, buscándose además una buena posición, que no deberá ser un sitio alto, sino más bien un lugar bajo, encerrado pero con el cielo libre para, de esta forma, tratar de privilegiar la recepción de las señales provenientes desde el espacio sobre las terrestres.

Turnstil
Podemos también, con un poco de práctica y pruebas, mejorar un poco la cosa valiéndonos de reflectores naturales y gratuitos como por ejemplo la tapa de motor o baúl de los autos, techos de chapa, techos con membrana de aluminio, etc.

2. Con una vertical de alta ganancia o con direccionales sin posibilidad de variar el ángulo de elevación, obtendremos buenos resultados en las "pasadas bajas", digamos pasadas de menos de 30º de elevación. Pensemos que estas antenas están diseñadas pa! ra alta ganancia en ángulos bajos, obviamente a costas de radiación bajísima en ángulos altos, debido a que fueron pensadas para comunicar a la mayor distancia posible sobre la Tierra.

3. Una salida muy económica y muy fácil de construir es el tipo de antena llamada Turnstile, que no es más que un par de dipolos cruzados horizontales, alimentados con desfasaje de 90º para polarizar en modo circular y con reflector por debajo. Este tipo de antena, instalada más o menos baja, es muy buena para pasadas de mas de 20º y excelente para las mas altas, no hay que apuntarla y posee buena inmunidad a los ruidos indeseados y otras emisiones que no provengan del cielo.

turnstil simple
Particularmente la construí utilizando como centro portante, una cupla de caño sanitario de Ø 1½” de 3,2mm de espesor, dónde realicé cuatro agujeros roscados W1/4 a 90º uno del otro y ! todos sobre el mismo plano.

Los elementos irradiantes los hice con varillas de aluminio de ¼” a las que les rosqué una de sus puntas, unos 20mm.
Luego fijé las varillas en la cupla, pero antes de enroscar cada una le puse una tuerca de acero inoxidable para que funcione como tope; por la parte interior, arandela de inoxidable, terminal de conexión, otra arandela y otra tuerca de inoxidable para apretar bien todo el elemento (con cuidado porque que las roscas son de aluminio y las tuercas de acero).

Los reflectores los armé con caños de aluminio de Ø 10mm cruzados y pegados con silicona directamente sobre el mástil, que no es ni más ni menos que un pedazo de 2m de caño sanitario de Ø 1½” y espesor 3,2mm.

Las medidas que adopté fueron las siguientes

Frecuencia  Dipolo  Reflector  Separación D-R  Enfasador (f.v. 0,66)
146 MHz  96,5cm  103cm  77cm  77cm
136 MHz  32cm  34cm  26cm  11cm

Alimentando con 50 ohms, deberemos ajustar el cable porque la antena “anda” por los 75 ohms o si no, hacerle un adaptador de 0,331 de onda de 50 ohms + 0,081 de onda de 75 ohms , en lugar de sólo ¼ de onda de 50 ohms, y alimentar por acá.

Para interconectar los dipolos, supongamos que, visto de arriba, tenemos ubicados cada medio elemento según el cuadrante de un reloj, uno a las 3, uno a las 12, uno a las 9 y el último a las 6. Con el centro del alimentador tomamos el elemento de las 3 y el centro del enfasador (¼ de onda de coaxil de 75 ohms); la malla del alimentador con la malla del enfasador van al elemento de las 9; el centro de la otra punta de enfasador va al elemento de las 12 y por último la malla de esta punta del enfasador va a las 6.

Referente a la separación entre los reflectores y los dipolos, ésta puede variar entre 0,22 de onda y 0,45 de onda, llevando aparejada ésta variación, el cierre o la apertura del lóbulo de irradiación del conjunto, es decir, a menor separación la figura se cerrará hacia arriba perdiendo ganancia en los ángulos bajos (ideal para pasadas altas), mientras que a mayor separación el lóbulo se abre aumentando en lo ángulos bajos a costas de una leve pérdida en los ángulos altos (pasadas bajas).

1. Si contamos con direccionales, de polarización circular o no, pero con posibilidad de movimiento en acimut y elevación, la cosa no podría ser mejor, el único inconveniente es que tendremos que contratar un pulpo porque vamos a tener que corregir acimut, elevación, frecuencia de subida y de bajada, todo en 10 o 15 minutos que dura una pasada, ahora bien, si la computadora nos maneja los rotores, la cosa se pone mejor.

Efecto Doppler:

Se produce debido a la velocidad relativa entre el transmisor y el receptor, poniéndose en evidencia a través de un corrimiento de frecuencia. Cuando el satélite se acerca transmitiendo a nuestra estación, nuestro receptor “ve pasar” mas frentes de onda por unidad de tiempo que los emitidos debido a la velocidad relativa de acercamiento, y de incremento proporcional a ésta, con lo que observaremos que la frecuencia en que escuchamos es superior a la que sabemos está operando el satélite, entonces, para escuchar bien debemos subir algunos KHz, 5 ó 10.

De igual manera, mientras el satélite se acerca recibiendo “va viendo” una frecuencia superior a la emitida por nosotros, con lo que para “caer” en una frecuencia de entrada lo más próxima a la justa deberemos emitir un poco por debajo (afortunadamente los receptores son bastante anchos y desafortunadamente la mayor parte de los equipos sencillos no nos permite movernos de a menos de 5 KHz).

Así mismo, cuando el satélite se aleja de nuestra estac! ión transmitiendo, nuestro receptor “ve pasar” menos frentes de onda por unidad de tiempo que los emitidos debido a la velocidad relativa con que se aleja, y de incremento proporcional a ésta, con lo que observaremos que la frecuencia en que escuchamos es inferior a la que sabemos está operando el satélite, entonces, para escuchar bien debemos bajar algunos KHz, 5 ó 10 KHz.

Con idéntico razonamiento, mientras el satélite se aleja recibiendo “va viendo” una frecuencia inferior a la emitida por nosotros, con lo que para “caer” en una frecuencia de entrada lo más próxima a la justa deberemos emitir un poco por arriba.

Sólo cuando la velocidad relativa entre el satélite y nuestra estación sea baja podremos transmitir y recibir en la frecuencia justa del transponder. Como conclusión del corrimiento de frecuencia a causa del efecto Doppler nos queda escuchar muchísimo, tomar notas para usar es futuras pasadas parecidas, y probar, probar y probar.


Artículo enviado a nuestro correo
Bibliografía:
VHF / UHF Manual RSGB
QST Vol 85 Nº3 (Mar 2001)
ARRL Antenna Book 18th edition
Antenas Dr. L. M. Moreno Quintana (h)

Internet:
www.AMSAT.org
www.riglib.demon.co.uk/footprnt.html
www.sat-net.com
www.ee.surrey.ac.uk/CSER/UOSAT/missions/uosat3.html

Colaboraron:
LU4EAO Eugenio, LW5EOK Santiago, LW1DIR Roberto, LU9EVQ Gabriel, LW8DGP Gerardo y LW6EMA Héctor., LU8DO (ex LW8DPZ) Pablo