Amsat Argentina LUSEX. LU Satellite EXperiment

Transcripción

1 Amsat Argentina LUSEX LU Satellite EXperiment

2 Lusex - Radiofrecuencia, Recepción/emisión y antenas. Guillermo Killing gjkilling@amsat.org.ar Pablo Álvarez lu2apr@amsat.org.ar El LUSEX operara recibiendo en banda de 70 cm. (435 MHz) y transmitiendo en 2 metros (145 MHz). La elección de frecuencias y bandas esta en función de que sea recibido por la mayor cantidad de gente que es la que posee handies o equipos de 2m. Las frecuencias iniciales establecidas son recepción en MHz y transmisión en MHz. El receptor y transmisor abordo del LUSEX esta realizado con equipos sintetizados, que tienen la posibilidad de seleccionar vía comandos del procesador hasta 16 diferentes frecuencias en transmisión y otro tanto en recepción. Por lo que se incluirán otras frecuencias entre ellas la que utiliza la ISS para packet y aprs, Khz. La de UHF sobre la cara Z la cual esta implementada como antena de 5/8 longitud de onda en el extremo de un panel acoplado con bobina de carga y conducido al receptor con strip line implementados con pistas sobre el kapton que sostiene a los paneles. Módulo Transceptor El módulo transceptor comprende cuatro etapas: 1) Módulo receptor 2) Tratamiento de audio de recepción y decodificador de subtono. 3) Sumador y conmutador de entradas de audio. 4) Módulo transmisor y amplificador de potencia. 1) Módulo receptor: Este módulo, es un receptor de UHF FM completo, el cual opera a una frecuencia prefijada (la cual se puede reestablecer mediante un reset) o se la puede modificar a través del procesador de a bordo por un puerto de comunicación serie. El receptor tendrá un sensibilidad utilizable desde los -125 dbm, y el modulo excitador con su modulo de transmisión será capaz de transmitir hasta 4W de RF alimentado con 3.7 volts. Para operación en modo repetidor U-V se prevee la habilitación vía subtono. Se dispondrá también de comandos alternativos para diferentes funciones vía DTMF. La recepción y transmisión operara tanto en analógico (voz/sstv) como en digital (packet 1200 bauds afsk y 5kbps fsk). Las antenas son parte integral de los paneles solares desplegables. La de VHF sobre +Z conformando un dipolo de 1/2 longitud de onda acoplado con strip line y capacitor implementados con pistas sobre el kapton que sostiene a los paneles. 2

3 La entrada de RF se acopla a uno de los paneles solares, el cual, llega hasta el extremo donde forma un cuarto de onda a la frecuencia de operación a través de un strip line hecho en el kapton que soporta los paneles. El módulo entrega una señal de RSSI (nivel de señal recibida) la cual se utiliza para detectar portadora y para que el procesador de a bordo informe por telemetría el nivel de señal recibida. Se dispone de una salida en FSK con una velocidad máxima de hasta 5kbps el cual se utiliza como comunicación alternativa con el procesador de a bordo. 2) Tratamiento de audio de recepción y decodificador de subtono: En esta etapa, se acondiciona la señal de audio para modular el transmisor cuando se detecta la presencia del subtono, ajustar el nivel para ingresar al procesador de a bordo y detectar la presencia del subtono. La señal de subtono se utiliza, como ya se dijo, para activar el transmisor y que el satélite funcione como repetidor de fonía, a su vez envía una señal al el procesador de a bordo para que no transmita tramas digitales en ese instante para no producir interferencia en la comunicación. El audio de salida se entrega con un nivel de señal de 0,7 vpp y un ancho de banda de 4khz, el cual es entregado a la etapa de tratamiento de audio de recepción y decodificador de subtono. 3

4 3) Sumador y conmutador de entradas de audio: Aquí se selecciona la señal a transmitir mediante laves electrónicas la cuales son accionadas por el decodificador de subtono y el procesador de a bordo a fin de seleccionar y acondicionar la señal a transmitir a los niveles y ecualización del modulador. Esquema del módulo de tratamiento de audio de recepción y decodificador de subtono 4

5 4) Módulo transmisor y amplificador de potencia: Esta etapa esta comprendida por el modulo sintetizador, el cual genera y modula la portadora a transmitir, el módulo amplificador, el cual amplifica la señal a transmitir a la potencia deseada y el filtro pasa bajos, con el cual se filtran los armónicos indeseados. Esta etapa se activa con subtono o por una señal del procesador de a bordo y la potencia es monitorizada por el mismo para dar reporte de telemetría. Se ha hecho un cálculo de enlace con las potencias y umbrales establecidos para obtener una estimación de la cobertura del LUSEX el cual se puede apreciar en la tabla 1. MODULO DE POTENCIA DEL LUSEX ADAPTACION MODULO TRANSMISOR A ANTENA LUSEX PATH LOSS CALCULATION & BUDGET 5

6 LUSEX PATH LOSS CALCULATION & BUDGET Down Link max loss Down Link min loss Up Link max loss Up Link min loss Frequency 145,95 145,95 435,95 435,95 Max Range Min Range Maximum Path Loss 145,23 133,75 154,73 143,25 Ground Station / Echo Echo Echo Ground Station Ground Station Tx Power (Watts) 2,00 2,00 3,00 3,00 Tx Power (dbm) 33,01 33,01 34,77 34,77 Tx Feeder Loss (db) 0,20 0,20 0,00 0,00 Tx Antenna Gain (dbi) 2,00 2,00 6,00 6,00 EIRP (dbm) 34,81 34,81 40,77 40,77 Polarisation Mismatch Loss (db) 3,00 3,00 3,00 3,00 Ionospheric propagation loss (db) 1,00 1,00 1,00 1,00 Rx Antenna Gain (dbi) 0,00 0,00 2,00 2,00 Rx Feeder Loss (db) 3,00 3,00 0,20 0,20 Rx Noise Floor (dbm) -130,00-130,00-138,00-138,00 Max Range Received Signal (dbm) -117,42-105,94-116,16-104,68 Quality Assessment (S/N db) 12,58 24,06 21,84 33,32 6