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Radioamateure haben kürzlich eine weitere Methode erworben, um weltweit ununterbrochene Funkabdeckung zu gewährleisten. Mit neuen geostationären Satelliten kann nun ein Drittel der Erde mit einem einzigen Hop zuverlässig abgedeckt werden. Da sich die Empfangsfrequenz von der Frequenz des Radiosignals unterscheidet, das von der Ionosphäre reflektiert wird, müssen spezielle Geräte verwendet werden, um mit dem Satelliten in Kontakt zu treten. Das neue Software-Defined Radio (SDR) bietet zahlreiche Vorteile für Funk-Transceiver-Anwendungen, wie flexible Rekonfigurationsmöglichkeiten und die Möglichkeit, das gesamte Zielfrequenzband schnell zu beobachten.Satelliten Der Kommunikationssatellit EshailSat im 2018 befand sich in einer geostationären Umlaufbahn über Zentralafrika mit einer Arbeitshöhe von 36.000 Kilometern. EsâhailSat arbeitete mit der globalen gemeinnützigen Organisation Amateur Radio Satellite Company (AMSAT) zusammen, um eine neue Technologieentwicklung für die Qatar Amateur Radio Association (QARS) zu starten, einer nationalen gemeinnützigen Organisation für Amateurfunkbegeisterte. Durch diese Kooperation kann der Satellit Es2 mit zwei dedizierten Transpondern ausgestattet werden, wodurch eine synchrone Single-Hop-Echtzeitkommunikation realisiert wird, die Amateurfunknutzer im sichtbaren Bereich verbindet. Aus Sicht der Erde ist die Position eines Satelliten in einer geosynchronen Umlaufbahn unverändert. Obwohl die Antenne nicht bewegt werden muss, um sie anzuschließen, stellt die große Entfernung von 36.000 Kilometern neue Herausforderungen in Bezug auf Freiraumleistungsverlust, Antennenanzeigegenauigkeit und Verzögerung dar – von einem Bodensender zum Satelliten und dann zurück zur anderen Erdübertragung. Maschine, es dauert etwa 250 Millisekunden. Der bisherige Kommunikationsprozess von Amateurfunk-Enthusiasten wurde durch analoge Down- und Up-Wandler erreicht, die die empfangenen und gesendeten Signale in das Amateurfunk-Frequenzband umwandeln, in dem der Transceiver arbeitet. Die von Satelliten verwendeten Uplink- und Downlink-Frequenzen überschreiten manchmal die Fähigkeiten des Transceivers. Es verfügt über zwei Transponder: einen für Schmalbandübertragung und einen für Breitbandübertragung. In diesem Abschnitt werden wir Schmalband-Transponder diskutieren. Da bei diesem Transponder die verfügbare Bandbreite nur 250kHz beträgt, müssen geeignete Modulationstechniken verwendet werden, um mehrere Kanäle aufzunehmen. Die am häufigsten verwendeten analogen Modulationstypen sind Continuous Wave (CW) oder Single Sideband (SSB). Der Uplink ist bei 2,4 GHz mit kreisförmiger Polarisation auf der rechten Seite, und der Downlink ist bei 10,45 GHz mit horizontaler oder vertikaler Polarisation. Funkamateure haben als lizenzierte Funkbetreiber das Recht, für die Satellitenkommunikation im 2,4GHz Frequenzband (2300 MHz bis 2310 MHz und 2390 MHz bis 2450 MHz) ausreichend Leistung und High Gain Antennen zu verwenden.
Innovative SDR-Methode
Die Veränderungen durch die Einführung verschiedener Varianten von SDR haben auch den Bereich des Amateurfunks beeinflusst. Einer der Vorteile von SDR ist, dass seine Leistung im Laufe der Zeit nicht abnimmt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Leistung, die sonst die Verwendung von teuren analogen Funkkomponenten (wie Mischern oder Filtern) erfordern würde, durch Austausch anderer Komponenten wie Analog-Digital-Wandler (ADC) und DSP und andere kostengünstigere Möglichkeiten erhalten werden kann, die gleiche Leistung zu erhalten. Die Integration mehrerer Module (wie Bildabweichungsmischer, Oszillatoren und ADCs) in ein und dasselbe Siliziumgerät macht die neue Empfängerarchitektur möglich. Beispielsweise kombiniert der agile HF-Transceiver AD9363/AD9364 (Abbildung 1) alle HF-Frontends, Mixed-Signal- und Digitalmodule in einem Gerät für gleichzeitigen Empfang und Übertragung. In Kombination mit einem FPGA, das den Datenfluss steuert, sind die einzigen Elemente, die für den Aufbau einer kompletten Basisstation benötigt werden, die Antenne, der Leistungsverstärker und die Software-Algorithmen, die auf dem Computer ausgeführt werden. SDR Satellite RadioWie wir alle wissen, bauen Amateurfunk-Enthusiasten gerne ihre eigene Hardware und verwenden vorhandene Geräte, um ihre eigenen Bedürfnisse zu erfüllen. Für Empfangsantennen und Downconverter sind herkömmliche Satellitenantennen und PCB-Low-Noise-Module (LNB) für kommerzielles Satellitenfernsehen die günstigsten Alternativen. Der LNB enthält einen Waveguide und einen Downconverter, um das 10,45GHz-Signal auf weniger als 1GHz, das zum Empfangsfrequenzbereich von SDR gehört, herunterzuschalten. Schmalband-Modulationstypen wie CW (Dutzende Hz) oder SSB (weniger als 3 kHz) erfordern hochstabile lokale Oszillatoren, um eine kontinuierliche Neuabstimmung zu vermeiden, was bei Breitbandmodulationstypen, die im Rundfunkfernsehen (mehrere MHz) usw. verwendet werden, nicht so wichtig ist. Da sich die Uplink-Frequenz im WLAN 2,4GHz-Frequenzbereich befindet, können lizenzierte Betreiber vorhandene WLAN-Geräte wie Leistungsverstärker und High-Gain-Antennen wiederverwenden. Die Ausgangsleistung des ADALM-PLUTO beträgt etwa 5dBm, was nicht ausreicht, um einen Endverstärker mit einer Ausgangsleistung von mehreren Watt anzusteuern. Das Referenzdesign CN-0417 basiert auf dem Leistungsverstärker ADL5606 20dB und wird vom Minimodulkonverter LTM8045 SEPIC angetrieben, kann genügend Leistungsverstärkung erzeugen, um diese Einschränkung zu überwinden. Abbildung 3 zeigt, wie die Kommunikationsstation angeordnet wird. Kommunikationsstationen können auch schnell vor Ort eingesetzt werden, um die Notfallkommunikation zu unterstützen.
