L'actualité PCB - Les émetteurs - récepteurs SDR aident les radioamateurs à communiquer par satellite

Les amateurs de radio ont récemment acquis un autre moyen de fournir une couverture radio ininterrompue dans le monde entier. Maintenant, avec les nouveaux satellites géostationnaires, un saut peut couvrir de manière fiable un tiers de la planète. La fréquence de réception étant différente de celle des signaux radio réfléchis par l'ionosphère, il est nécessaire d'utiliser un équipement spécial pour entrer en contact avec un satellite. La nouvelle radio définie par logiciel (SDR) présente de multiples avantages pour les applications d'émetteurs - récepteurs radio, Par exemple, la capacité de reconfiguration flexible et la capacité d'observer rapidement l'ensemble de la bande de fréquences cible. Satellites le satellite de télécommunications esâhailsat - 2, lancé par Qatar satellite esâhailsat en 2018, est en orbite géostationnaire au - dessus de l'Afrique centrale et fonctionne à une altitude de 36 000 km. La société Amateur Radio satellite (AMSAT) lancera un nouveau développement technologique pour la Qatar Amateur Radio Society (qars), une organisation nationale à but non lucratif pour les radioamateurs. Grâce à cette collaboration, le satellite esâhail - 2 peut être équipé de deux transpondeurs dédiés, permettant ainsi une communication synchrone en temps réel à un seul saut reliant les utilisateurs de radioamateurs dans la zone visible. Du point de vue de la terre, la position du satellite sur une orbite géosynchrone est constante. Bien que les antennes n'aient pas à se déplacer pour se connecter, la longue distance de 36 000 km pose de nouveaux défis en termes de perte de puissance en espace libre, de précision de pointage des antennes et de latence d'un émetteur terrestre à un satellite, puis de retour à un autre. Machine, prend environ 250 Ms. Radioamateur le processus de communication précédent est réalisé par des convertisseurs analogiques inférieurs et supérieurs qui convertissent les signaux reçus et envoyés dans la bande de fréquences Radioamateur où l'émetteur - récepteur fonctionne. Les fréquences montantes et descendantes utilisées par les satellites dépassent parfois les capacités des émetteurs - récepteurs. Esâhail - 2 dispose de deux transpondeurs: un pour la transmission à bande étroite et un pour la transmission à large bande. Dans cette section, nous parlerons des transpondeurs à bande étroite. Parce que sur ce transpondeur, la bande passante disponible n'est que de 250 kHz, pour s'adapter à plusieurs canaux, il est nécessaire d'utiliser des techniques de modulation appropriées. Le type de modulation analogique le plus couramment utilisé est l'onde continue (CW) ou la bande unilatérale (SSB). La liaison montante est de 2,4 GHz avec une polarisation circulaire à droite et la liaison descendante est de 10,45 GHz avec une polarisation horizontale ou verticale. Radio Amateur est autorisée, en tant qu'entreprise de radio autorisée, à utiliser des antennes de puissance suffisante et à gain élevé pour les communications par satellite dans la bande 2,4 GHz (2300 MHz à 2310 MHz et 2390 MHz à 2450 MHz).

Une approche innovante du SDR

Les changements apportés par l'introduction des différentes variantes du SDR ont également affecté le domaine de la radio amateur. L’un des avantages du SDR est que ses performances ne diminuent pas avec le temps. Un autre avantage est que les performances qui nécessiteraient initialement l'utilisation de composants Radio analogiques coûteux tels que des mélangeurs ou des filtres peuvent être obtenues en remplaçant d'autres composants tels que des convertisseurs analogiques - numériques (ADC) et des DSP et d'autres moyens plus rentables. L'intégration de plusieurs modules tels que des mélangeurs à réjection d'image, des oscillateurs et des ADC dans un même dispositif en silicium rend possible une nouvelle architecture de récepteur. Par exemple, l'émetteur - récepteur Agile RF ad9363 / ad9364 (Figure 1) combine tous les modules RF frontaux, mixtes et numériques dans un seul appareil pour la réception et la transmission simultanées. Lorsqu'il est associé à un FPGA qui gère le flux de données, les seuls éléments nécessaires à la construction d'une station de base complète sont les antennes, les amplificateurs de puissance et les algorithmes logiciels fonctionnant sur un ordinateur. SDR radio satellite est connu pour les radioamateurs qui aiment construire leur propre matériel et réutiliser l'équipement existant pour répondre à leurs besoins. Pour les antennes de réception et les convertisseurs inférieurs, les alternatives les plus abordables sont les antennes satellites ordinaires et les modules à faible bruit PCB (LNB) pour la télévision par satellite commerciale. Le LNB comprend un guide d'onde et un convertisseur inférieur pour la conversion de signaux de 10,45 GHz en dessous de 1 GHz, ce qui appartient à la gamme de fréquences acceptables du SDR. Les types de modulation à bande étroite tels que CW (quelques dizaines de Hz) ou SSB (moins de 3 kHz) nécessitent des oscillateurs locaux très stables pour éviter des réaccordages successifs, ce qui n'est pas si important dans les types de modulation à large bande utilisés dans la radiodiffusion télévisuelle (quelques MHz), etc. les fréquences montantes étant dans la gamme de fréquences WLAN 2,4 GHz, les opérateurs agréés peuvent réutiliser les équipements WLAN existants, Par exemple, les amplificateurs de puissance et les antennes à gain élevé. La puissance de sortie de l'adalm - Pluto est d'environ 5 DBM, ce qui est insuffisant pour piloter un amplificateur de puissance avec une puissance de sortie de quelques watts. La conception de référence CN - 0417 est basée sur l'amplificateur de puissance adl5606 20db, alimenté par un convertisseur minimodule SEPIC ltm8045, qui peut générer un gain de puissance suffisant pour surmonter cette limitation. La figure 3 montre comment organiser les stations de communication. Les stations de communication peuvent également être rapidement déployées sur le terrain pour soutenir les communications d'urgence.