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+--- Sujet : [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF (/showthread.php?tid=95)
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[Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - Sk_rmouche - 2022-12-12
Hello,
Je me suis dit pourquoi pas faire un topic sur un de mes projets en cours :
Pour ceux qui l'ignorent, je pratique le radio-amateurisme dès que j'ai du temps et que la météo est bonne, je suis actif en contacts longue distance via HF ainsi que les expérimentations VHF/UHF. Je suis également en train de débuter dans le domaine des micro-ondes ( bande 3.3 Ghz et + ).
Un des privilèges de la licence radio-amateur, c'est de pouvoir utiliser les satellites amateur en orbite basse et moyenne pour réaliser des contacts longue distance sur les bandes VHF/UHF.
C'est un des aspects assez fascinant du loisir, mais il y a quelques contraintes :
- les satellites en orbite basse ont une fenêtre de tir assez courte, en général entre 6 et 18 minutes selon l'angle d'inclinaison au sol et l'altitude du satellite.
- la majorité des satellites amateurs sont de très petite taille ( moins de 30x30 cm ) et le matériel radio intégré est de très petite puissance. Les signaux reçus sont généralement très faibles. Certains satellites désactivent le transpondeur radio durant l'éclipse pour préserver les batteries, ce qui diminuent encore la durée utile de certaines passes.
- La nécessité de suivre en permanence le satellite au moyen d'antennes motorisées, surtout quand ces dernières sont très directionnelles.
Voici le schéma de principe simplifié de l'installation :
IMG_3180.JPG (Taille : 281.89 Ko / Téléchargements : 9)
Et la réalisation :
IMG_3177.JPG (Taille : 426.67 Ko / Téléchargements : 8)
IMG_3178.JPG (Taille : 390.29 Ko / Téléchargements : 6)
IMG_3179.JPG (Taille : 367.76 Ko / Téléchargements : 8)
IMG_2804.JPG (Taille : 510.7 Ko / Téléchargements : 7)
Courte vidéo de la motorisation et des antennes :
https://www.youtube.com/shorts/akPzjkhew44 ( désolé pour le format Short de YT mais je n'arrive pas à modifier ça ... )
Un des critères était de pouvoir utiliser la station en full duplex, c'est-à-dire émettre sur une bande de fréquence et reçevoir sur une autre simultanément. C'est le principe même des contacts par satellite en cross-band : le satellite écoute en VHF et émet en simultané en UHF ( ou vice-versa ).
On parle de downlink ( réception du satellite sur terre ) et d'uplink ( transmission vers l'espace ).
Le problème du full duplex avec la présence de préamplificateur très sensibles et la proximité immédiate des deux antennes, c'est qu'il est nécessaire d'atténuer le plus possible les signaux hors-bande. C'est pourquoi des filtres passe-bande sont inclus dans le boitier ( les deux boîtes en laiton sur les photos ).
Les filtres sont prévus pour passer la puissance RF en émission également, ce qui au passage permet de débarrasser le signal des harmoniques qui peuvent perturber la réception sur l'autre bande ( style H3 de 144 Mhz : 432 Mhz, en plein dans la bande amateur ).
Les préamplificateurs permettent de remonter le signal reçu ( qui est très faible ) et de compenser l'atténuation dans les lignes de transmission, qui est élevée à ces fréquences.
La gestion des fréquences et le suivi des antennes sont gérés par ordinateur, ce qui permet aussi de compenser l'effet Doppler à cause de la grande vitesse relative du satellite dans le ciel, qui implique de décaler continuellement la fréquence d'émission tout le long de la passe pour rester synchronisé avec le satellite.
A suivre : les premiers essais réel sur les satellites
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - neob - 2022-12-12
Super intéressant tout ça.
Comment fonctionne le suivi automatique du sat? Une fois que t'es pointé le pc connait la trajectoire théorique du satellite et la suit, ou alors il fait en sorte d'avoir toujours un signal le plus fort possible?
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - BiduleOhm - 2022-12-12
Cool
Yep, les orbites sont prévisibles donc t'as "juste" à suivre la trajectoire prévue.
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - Sk_rmouche - 2022-12-12
Oui voilà, les passes sont connues plusieurs jours à l'avance. Tu peux télécharger les élements képlériens et opérer sans connexion internet pendant plusieurs jours si tu veux.
Le suivi n'a pas besoin d'être ultra précis non plus, les antennes utilisées ici " ouvrent " quand même assez large ( 41° pour le 144 Mhz et 32° pour le 432 ). On peut définir quelques paliers pendant la passe et la motorisation n'est pas tout le temps active. C'est une autre histoire sur les fréquences plus élevées et des grosses paraboles qui ouvrent à quelques degrés, parfois moins d'un degré dans les cas extrêmes
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - neob - 2022-12-12
Ok intéressant, donc même mecanismque que pour le suivi astro.
Et tu as utilisé quelle motorisation a interfacer avec le pc pour tes antennes? Ça résisterait a un milieu salin?
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - Kissagogo27 - 2022-12-12
le très connu https://www.heavens-above.com/
mais je ne sais point si les sats amateurs sont renseignés ..
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - OrOoX - 2022-12-12
Elle est propre la boite, ça change
Satellite amateur ? C'est qui qui paye pour ce genre de chose ?
Edit : Au fait, vidéo filmée à la verticale + -1min = short automatique sur Youtube
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - Sk_rmouche - 2022-12-13
(2022-12-12 18:57:57)Kissagogo27 a écrit : le très connu https://www.heavens-above.com/
mais je ne sais point si les sats amateurs sont renseignés ..
Certains, pas tous. En bonne appli gratuite il y a amsatdroid pour Android et SatSat pour iPhone ( j'utilise celle-là ) et pour le coup elles sont orientées satellite amateur.
Sur ordi il y a MacDoppler pour Mac et PCSat32 sous windows.
(2022-12-12 20:54:07)OrOoX a écrit : Satellite amateur ? C'est qui qui paye pour ce genre de chose ?
Les nano et micro sat sont presque tous des satellites à but scientifique, par exemple l'université de st-quentin en yvelines a lancé il y a quelques temps UVSQsat pour la mesure IR à la surface de la terre. Le radioclub local a d'ailleurs participé à la partie radio.
Ces petits satellites sont généralement mis sur orbite avec le lanceur pour des satellites plus gros ( commercial/scientifique ) pour un coût raisonnable. La communeauté RA fait don du transpondeur et ce qui tourne autour. Il y a beaucoup de contraintes sur le matos embarqué, pour commencer la dissipation thermique dans l'espace qui est " un peu " plus difficile à réaliser que sur terre
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - Kissagogo27 - 2022-12-13
des cubesat ^^
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - neob - 2022-12-13
Le principe de ces trucs est génial ouais.
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - OrOoX - 2022-12-13
Quand je vois le poids du Cubesat, ouais sacrée contrainte
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - neob - 2022-12-13
Il y avait aussi une histoire de capacité de batterie maximum assez ridicule
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - Sk_rmouche - 2022-12-14
Oui c'est sûr il y a un paquet de contraintes, et quand qqchose tourne mal c'est difficile d'aller dépanner
Les puissances radios sont faibles, généralement moins de 300 mW PEP, parfois jusqu'à 1 watt pour les sat un peu plus gros. Et c'est 1 watt partagé entre la télémétrie, les balises morses, etc ...
Une exception : le relais VHF/UHF de l'ISS avec maxi 25W, facile à attraper avec une petite radio portative et une antenne fouet.
(2022-12-12 12:53:56)neob a écrit : Ok intéressant, donc même mecanismque que pour le suivi astro.
Et tu as utilisé quelle motorisation a interfacer avec le pc pour tes antennes? Ça résisterait a un milieu salin?
Oui similaire aux montures astro mais en plus grossier/moins cher, car pas besoin d'avoir une très grande précision en VHF/UHF.
Le rotor est raisonnablement tropicalisé mais en milieu marin je ne donne pas cher de sa durée de vie, encore une fois la motorisation que j'ai coûte 10 à 20x moins cher qu'un système pro.
Ceux qui font de l'EME ( moonbouncing ) sur les bandes micro-ondes avec des paraboles qui ouvrent à moins d'un degré parfois, ceux-là mettent un peu plus le paquet sur la rigidité de la monture et la précision du suivi, évidemment
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - Sk_rmouche - 2024-01-21
Petite update, j'ai fabriqué vite fait une monture pour la motorisation avec ce que j'ai trouvé en chutes d'alu à la feraille, c'est du 5083 marin pour les plaques et du 6061-T6 pour les profilés et les tubes.
Les tube horizontaux sont en fibre de verre de 4mm ( deux tubes l'un dans l'autre pour augmenter la rigidité ), et sont nécessaires pour ne pas perturber le diagramme d'émission des antennes ( métal et fibre de carbone interdit ici ).
Et du coup j'ai pu tester les antennes sur quelques satellites ainsi que quelques contacts terrestres sur la colline ( 700m d'altitude ), et les performances sans les pré-amplis sont déjà impressionnantes, très bonne atténuation sur les côtés et l'arrière de la Yagi. J'ai pu entendre AO-7, un satellite des années 70 qui n'a plus ses batteries fonctionnelles mais émet occasionnellement de la télémétrie sur 432 Mhz avec 200 mW, entendu à 4000 kms de distance, ainsi que quelques contacts entre l'Australie et la NZ en UHF avec un satellite russe, plutot satisfait pour une première sortie
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RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - OrOoX - 2024-01-21
Sympa ce ptit support, t'as l'air de pas mal souder l'alu pour en arriver là.
Par contre pas bien de burner dans le gravier avec le camion du boulot ?
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - Sk_rmouche - 2024-01-21
Ouep ça me donne une excuse pour sortir le TIG, c'est plus agréable à l'oeil que des boulons ou des rivets partout
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - neob - 2024-01-21
Oh cool ton installation, sacré bordel ça a de la gueule
Et ça a l'air performant. J'ai pas compris le "carbone ou metal interdit ici"?
C'est quoi comme moteur qui te sert pour le tilt?
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - Kissagogo27 - 2024-01-21
2 antennes isolées kwa :p
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - neob - 2024-01-21
Ah oui ptain j'ai pigé en relisant, je pensais à "interdit" dans le sens réglementaire du terme
Je retourne me coucher, 'nuit
RE: [Radio-amateur] Station de tracking satellite VHF/UHF - Sk_rmouche - 2024-01-22
Oui, pas d'influence du tube dans le diagramme d'émission de l'antenne, juste au cas où