Radio Club de Carabineros de Chile

Boletín Radial del 22 de marzo de 2017

satelitemovimientoconti 30.03.2017. Nuestro RC dio lectura al siguiente Boletín Radial:

A. Satélites para Radioaficionados

Los satélites de radioaficionado son una de las áreas de la radioafición que menos se practica. La creencia que existe sobre el tema, que operar satélites es complejo y caro, no es necesariamente cierta, es todo un mito y usted puede operar satélites con un portátil y una antena cruzada de fabricación casera o simplemente puede comprar lo último en el comercio, como la antena IC-9100. Para operar satélites dependerá de sus necesidades y qué es lo que quiere lograr: hay satélites que podemos trabajar sin tener que estudiar el tema por meses ni contar con equipo sofisticado.

Aunque parezca difícil de creer en la mayoría de nuestros cuartos de radio existen los equipos necesarios para iniciarse en este campo de la radio experimentación.

La presente es una lista de preguntas básicas sobre la operación satelital con sus correspondientes respuestas. Su nivel es elemental e introductorio y es muy probable que quién desee operar algún satélite deba de consultar otras fuentes, mismas que se citan al final del documento.

1. ¿Qué es un satélite? En su concepción más sencilla, y quizá simplista, los satélites de radioaficionados son repetidoras voladoras. Su principal diferencia con sus equivalentes terrestres, es que vuelan y el que al volar se mueven.

2. ¿Cómo funciona un satélite? Un radioaficionado "A" emite una señal que es recibida por el satélite. El satélite la amplifica y la retransmite inmediatamente. El radioaficionado "B" la recibe y le contesta. Así inicia un comunicado por satélite.

3. ¿Cómo "se mueven" los satélites? Los actuales satélites con los que podemos experimentar los radioaficionados, tienen dos tipos de órbitas: circular y elíptica.

Los satélites con órbitas circulares, se mantienen más o menos a la misma distancia de la tierra, pero su posición respecto a la superficie varía cada momento. Es la más común y conocida de las órbitas. Por su parte los satélites de órbitas elípticas, tiene la característica que pueden permanecen más tiempo viendo un mismo lugar de la tierra y sus órbitas son mucho más largas.

4. ¿Qué cobertura tiene un satélite de órbita baja? Los satélites de órbita baja se encuentran entre 400 y 1400 Km. de altura así que el área que pueden cubrir equivale a todo Estados Unidos, México y Sur de Canadá. Lo que equivale al Sur de Brasil, Bolivia, Sur del Perú, Paraguay, Uruguay, Argentina y Chile.

Esta área o sombra del satélite permite que cualquier estación que se encuentre dentro de ella pueda, en principio, contactar otras estaciones que estén dentro de esa sombra. La duración del satélite en esa posición en muy breve ya que se mueven a gran velocidad. La sombra mantiene su diámetro, pero también se está moviendo. Aunque se han dado comunicaciones, dependiendo de la ubicación de las antenas y con un poco de esfuerzo con estaciones de Francia, Alemania, España. y hasta en África, lo cierto es que no existen absolutos y no todo es la verdad.

5. ¿Cuántas veces pasa un satélite sobre nosotros? Un satélite de órbita baja pasa por arriba de un determinado punto, entre 4 y 6 veces al día. La duración de cada pase varía dependiendo de la órbita, pero en promedio podemos decir que entre 10 y 20 minutos están disponibles para que los operemos. Tenemos pues más de una hora diaria por satélite para usarlo.

Si consideramos que hay muchos de estos satélites de órbita baja nos daremos cuenta que hay más tiempo de satélites que tiempo para hacer radio.

6. ¿Cómo funcionan los satélites de órbita elíptica? Los satélites de órbita elíptica tienen otras características. Su órbita tiene dos puntos claves: el más cercano se le conoce como perigeo y el más lejano como apogeo. En su apogeo casi toda una cara de la tierra está disponible para comunicar, ya que en el caso de algunos satélites como lo fue el OSCAR 13, llegaba a estar a 38,000 Km. de distancia.

Estos satélites equivalen en cierta manera a 20 metros en HF: hay buen DX y siempre hay estaciones llamando CQ. A diferencia de los satélites de órbita baja casi no se nota el efecto dopler, que es el movimiento de frecuencia que se origina por la velocidad a la que se mueve el satélite. Algo similar ocurre cuando escuchamos una ambulancia o un auto a gran velocidad: el tono de la sirena o el motor es distinto antes y después que pasan frente a nosotros.

A la fecha no hay ninguno de estos satélites en operación.

7. ¿Cómo se dónde está el satélite?, ¿cuándo pasará? La predicción de las órbitas satelitales se hace por lo general con ayuda de una computadora personal. No es la única opción, pero hoy por hoy es la más fácil. Hay diversos programas dedicados y entre ellos destacan el “InstanTrack”, el “QuickTrack”, “orbitron”, “winorbit”, entre otros, adicionalmente los puedes ubicar en línea escribiendo la palabra “tracking” y el nombre del satélite, por ejemplo: tracking FO-29. La dirección electrónica: http://www.satview.org/?sat_id=24278U permite hacer un seguimiento de los satélites. OJO hay que tener en cuenta la hora del pc es conveniente colocar la hora en el modo UTC.

Los programas no solo indican y grafican cuando el satélite pasará, sino que dan otros datos importantes como la elevación o altitud sobre el horizonte y el azimut o posición respecto a los cuatro puntos cardinales.

8. ¿Cuál es la mejor elevación? La elevación óptima, que es de 90 grados, solo se da cuando el satélite pasa exactamente sobre nosotros. Pero esto no quiere decir que con otras elevaciones no se pueda trabajar. Prácticamente cualquier elevación superior a 2 o 3 grados es suficiente si nuestro horizonte lo forman montañas lejanas o montes cercanos, pero no muy altos.

9. ¿Y en base a qué información el programa hace estos cálculos? Los programas de computadora para seguimiento de satélite se actualizan con una serie de datos sobre los satélites mejor conocidos como elementos Keplerianos que por lo general uno consigue fácilmente en Internet.

Existen dos tipos de formatos: NASA o de dos líneas y AMSAT que es más fácil de entender a los humanos y por lo mismo son más largos. Para efectos de una computadora da igual cual utilices.

Es conveniente actualizar los elementos Keplerianos por lo menos una vez al mes para evitar sorpresas.

10. ¿Cuántos satélites hay? Casi al igual que los seres vivos los satélites nacen, funcionan e inevitablemente mueren. La manera más fácil de estar actualizado en cuantos y cuales satélites están funcionando es visitar la siguiente página de AMSAT: http://www.amsat.org/track/satloc.php?lang=en&satellite=ISS

Ahí se indican con colores cuatro categorías:

• Operacionales: Los que están operando y pueden ser usados por todos.

• Semi Operacionales: Son algunos que funcionan, pero pueden haber suspendido su operación por diversos motivos, por ejemplo: por estar cargando sus baterías o estar en período de pruebas.

• No-Operacionales: Aquellos que han pasado a mejor vida. En muchos casos son ampliamente extrañados por los que los usábamos a menudo, como es el caso del UO-14, AO-10 o AO-13.

• De lanzamiento futuro: Son los que aún no nacen y que por lo general todos esperamos impacientemente su lanzamiento.

11. ¿Qué tipo de actividad encuentro en los satélites? Hay satélites para todos los gustos. Muchos de los modos de operación que encontramos en las bandas tradicionales también están disponibles en los satélites: banda lateral, telegrafía, FM y paquetes de diversos tipos.

En los satélites de órbita alta el DX era tan bueno como en 20 metros con buena propagación.

En los satélites hay espacio para los que les gusta conversar y hacer nuevos amigos. Para el experimentador y en constructor de equipos y antenas, este es un mundo muy amplio. En pocas palabras: lo que hoy nos gusta del radio casi seguro lo encontramos también vía satélite.

12. ¿Cómo puedo trabajar un satélite? Dependiendo de las características de los satélites será la manera de trabajarlos. Para efectos didácticos podemos dividirlos en cuatro: A. Satélites de órbita baja para voz o analógicos.

Son los más fáciles de trabajar y casi todos nos iniciamos en ellos. El sistema por el que operan es el de retransmitir entre 50 y 100 kHz de una banda, en lugar de una sola frecuencia como lo hace un repetidor, a 50 o 100 kHz de otra banda con todo lo que se encuentre en ella, sea CW o banda lateral. Esto se conoce como "transponder".

Por extraño que parezca son relativamente fáciles de trabajar dado que los cosmonautas permanecen en el espacio por mucho tiempo.

13 ¿Qué equipo necesito para trabajar un satélite? Los satélites que operan en FM, como el AO-27, son más fáciles de trabajar y por ello los que menos equipo requieren: Un simple equipo de VHF/UHF portátil y una antena larga con la mayor ganancia posible (MFJ-1717; Comet SMA-24 (o BNC-24) o la Diamond RH-77CA) es suficiente. Increíble pero cierto.

Para operar el AO-51, se necesita un radio que pueda recibir FM en 70cm y transmitir con 5 watts FM en 2 metros con un subtono de 67Hz., por ejemplo, un handy bibanda muy común en estos días, también se puede usar dos radios separados, uno en cada banda sin mayores problemas. Si usted usa un radio bibanda (VHF-UHF) este debe permitir que cuando transmita en una banda pueda recepcionar en la otra al mismo tiempo. Idealmente el radio debería poder sintonizar en pasos de 5kHz o menos a fin de que se pueda corregir el efecto Dopler. Pre programar las memorias del radio con las correcciones del efecto Dopler facilitará la operación, especialmente durante los primeros QSO’s y hasta que adquiera práctica.

El viejo y popular dicho entre los radioaficionados, “Si usted no los puede oír, usted no los puede operar” es especialmente verdadero en la operación del satélite. ¡Así antes de considerar aumentar a su ERP (Potencia Efectiva Radiada), concéntrese en su downlink! Esto puede ser montando un preamplificador de antena de bajo ruido, mejorando la calidad de la antena o el cable coaxial le ayudará seguramente a mejorar su recepción.

14. Quiero trabajar uno de estos satélites de FM. ¿Qué hago? Para trabajar estos satélites se requiere de:

• Primero. Debes conocer las frecuencias en donde hay que transmitir (subida al satélite) y recibir (bajada del satélite). Esto lo encuentras en la página que se menciona en el punto 10 de este documento. A modo de ejemplo: las siguientes frecuencias se usan actualmente para QSO normal de ARISS:

Voz y Packet "Downlink" (Enlace hacia Abajo): 145.800 (Mundial);

Voz "Uplink" (Enlace hacia arriba): 144.490 para las Regiones 2 y 3 (Las Américas, y el Pacífico);

Voz "Uplink" (Enlace hacia arriba): 145.200 para la Región 1 (Europa, Asia Central y África) Packet "Uplink" (Enlace hacia arriba): 145.990 (Mundial)

• Segundo. Hay que programar las frecuencias correspondientes en el equipo. Un ejemplo interesante al respecto es: http://satelitesradioaficionados.blogspot.cl/

• Tercero. Hay que saber cuándo va a pasar el satélite y por dónde. Ver punto 7 de este documento. Esto es lo más crítico del proceso. Es imposible hablar vía satélite si el satélite está del otro lado del mundo.

• Cuarto. Antes de querer transmitir es indispensable escuchar el satélite. Mueva tu antena en todas las direcciones, incluyendo el apuntar a la tierra, para ver si escuchas algo. Si no escuchas no transmitas, no tiene caso y seguramente perjudicarás a los demás.

• Quinto: Si logras escuchar el satélite transmite, si estas llegando hasta él te escucharas simultáneamente en la frecuencia de bajada. Para evitar que el sonido se vicie es conveniente operar con audífonos.

• Sexto: Es muy importante saber que los contactos en este tipo de satélites de FM son muy cortos. No hay que llamar CQ, es una pésima práctica. Lo único que se requiere es decir una vez tu indicativo, por ejemplo: YV5YMA CQ SATELITE.

De acuerdo a esto no se requiere dar reporte de señal SOLO EL GRID, deletrear tu nombre y ubicación. Recuerda: hay más estaciones queriendo usar el satélite y solo hay una frecuencia para todos.

• Séptima: Recuerda que la práctica hace al maestro. Si no sale a la primera no importa hay que intentarlo nuevamente.

 

B. QRP

En los primeros años de la radio afición en particular y de la radio telefonía en general, la mayoría de los radioaficionados construía sus propios equipos ya que en esa época no existían equipos comerciales fácilmente disponibles. A este proceso se lo llamó construcción casera o "homebrewing" en inglés.

Entre 1930 y 1950, los radioaficionados habían logrado construir equipos de razonable calidad con válvulas de vacío. La cobertura de bandas comprendía entre los 160m y los 10m, entre 1,8 y los 30 MHz, y pesaban del orden de diez a treinta kilogramos.

Los radioaficionados franceses de esa época de pre y posguerra recuerdan (probablemente por razones de peso del material) que el examen no se pasaba en un centro de examen, sino en su propia casa. El examinador iba, se aseguraba que el candidato tuviera los conocimientos necesarios y supiera usar el material, habitualmente, un transceptor de construcción casera.

Luego de la Segunda Guerra Mundial, algunos empresarios comenzaron a comercializar "kits", consistentes en todos los componentes necesarios para construir la radio, el diagrama del circuito e instrucciones detalladas para el ensamblaje. Varias veces, el kit servía como un primer ensayo antes de dedicarse a la construcción casera. A veces esos kits se vendían armados, y los mismos empleados de las empresas que comercializaban los kits, los armaban por su cuenta en sus horas libres para ganar un poco más de dinero. Probablemente, la empresa Heathkit, haya sido la que más haya contribuido a la difusión del material de radioafición de construcción casera.

Las lecciones aprendidas construyendo (y modificando) su propio equipo, fueron fundamentales para desarrollar la maestría técnica de los radioaficionados de esa época. El advenimiento de los semiconductores y con ellos las técnicas de industrialización en masa y de miniaturización de componentes hicieron bajar tanto el precio de los aparatos comerciales que hoy resulta antieconómico fabricar un transceptor de construcción casera. Actualmente, sólo una minoría de radioaficionados utiliza exclusivamente aparatos de construcción casera. Sin embargo, la práctica de armar radios a partir de kits sigue vigente, y actualmente hay muchos proveedores de kits de construcción.

Los transceptores QRP son radios de baja potencia: 5W máximo para el modo A1A (telegrafía) y 10W máximo para el modo Banda Lateral Única. Por su baja potencia y las bajas tensiones requeridas, son particularmente adaptados para operar sin peligro y sin requerir materiales demasiado costosos. Por esta razón, muchos transceptores de construcción casera son también transceptores QRP.

Una característica de algunos transceptores de construcción casera, es el uso de cajas metálicas originalmente destinadas a contener cajas de cigarrillos, pastillas, galletitas, conservas de pescado o bombones. La miniaturización requerida por el envase aguza el ingenio de los constructores. En Estados Unidos, se usan envases de pastillas (Altoids) o bien latas de atún; en Inglaterra el envase de otro tipo de pastillas (O/ZON), y en Francia hay quien ha utilizado latas de galletitas bretonas o de pastillas de menta de los Vosgos.

Los radioaficionados estadounidenses llaman "Bichos de luz" ("Glowbug") a las radios sencillas, construidas con válvulas de vacío, recuerdos de los transmisores de la época 1920-1930. Un transceptor casero de ese tipo incluye típicamente un receptor regenerativo o de conversión directa, y un transmisor de telegrafía con un oscilador Hartley, a veces con una sola válvula.

Sin amplificador, estas radios pueden erogar potencias de 3 a 70 vatios.

Como las válvulas de estas radios requieren altas tensiones, del orden de 150 a 300 Voltios (una tensión de 40 Voltios puede ser ya letal), la alimentación es de corriente alterna, a 110 Voltios (Estados Unidos) o 220 Voltios (Europa y Latinoamérica)

La estética de algunos de esos transmisores, auténticos clásicos, a veces alcanza altos niveles de belleza.

Este al día de hoy resulta de escasa cobertura en Chile, no obstante, no faltará la oportunidad de poder volver a nuestros orígenes como radio aficionados.