Communications satellitaires

(Article rédigé par Abdelhedi Ali 3V8ESG)

Les communications satellitaires radio-amateur

Les communications satellitaires sont faisables particulièrement pour nous radio-amateurs Tunisiens n’ayant pas beaucoup de possibilités d’acquisition de matériel spécifiques à cette application.

Tout d’abord il faut savoir que la communauté radio amateur mondiale dispose de sa propre constellation de satellites pour le service amateur régie par l’organisation internationale AMSAT (Amateur SATellite) parmi ces satellites on trouve : HAMSAT VO-52, ECHO AO-51, SAUDISAT 1C SO-50… la liste complète est disponible sur le site de l’AMSAT avec tous les détails concernant ceux-ci (base de lancement, fréquences d’opérations, date de lancement, mode radio supporté…).

Outre la constellation AMSAT il existe d’autres satellites non amateurs ouverts à l’exploitation tels que quelques  satellites météo dépendants de la NASA (NOAA 15, NOAA 16, NOAA 17…)  et qui offrent des possibilités d’expérimentation pour les radio-amateurs.

Comment peut-on exploiter un satellite en étant radio amateur ?

Le rôle essentiel d’un satellite en général est la répétition d’information plus précisément le relai de signaux radio. C’est pour cela que dans la majorité des satellites la fréquence de réception et celle d’émission sont distinctes on parle de notion de « uplink » et « downlink ».

Cette activité consiste entre autre à effectuer des contacts radio avec d’autres radio amateurs mais pas seulement, des échanges de données peuvent aussi s’effectuer selon la capacité du satellite, par exemple la réception d’images météo satellitaires émises en continu et en direct des satellites de la constellation NOAA.

Comment peut-on localiser et prévoir le passage des satellites ?

Il existe pour cela énormément de méthodes qui permettent de connaitre la position d’un satellite, directement sur internet ou à l’aide de logiciels téléchargeables sous Windows et linux, par exemple le logiciel ORBITRON simple et clair qui peut localiser les satellites même hors connexion en utilisant des fichier TLE qui contiennent les éléments de calculs nécessaires à la localisation et la prévision des passages des satellites, ORBITRON est le logiciel qu’on utilise au club 3V8ESG, ceci n’exclut pas qu’il y en ait d’autres plus performant, c’est à vous de chercher.

Quel est le matériel radioélectrique minimum dont on doit disposer afin de pouvoir communiquer via les satellites ?

La réponse dépond des cas d’utilisations :

1. vous voulez seulement faire de la réception du trafic satellitaire 
2. vous voulez communiquer avec d’autres radio amateurs via ces satellites

1er cas : certainement le plus simple : 

• une station radio mobile ou portable il faut au mois que celle-ci couvre la fréquence downlink du satellite, en général le trafic satellitaire s’effectue sur la bande VHF des 2 mètres (144-146Mhz) ou la bande UHF 70 centimètres, cette fréquence est propre à chaque satellite et disponible sur internet ou dans le logiciel de localisation des satellites, par exemple la fréquence downlink du satellite ECHO AO-51 est 435.300 Mhz, le satellite météo NOAA 18 est 137.912 Mhz…
• le plus important : une bonne antenne performante, taillée sur la fréquence downlink du satellite et pas forcément directive puisqu’on ne va faire que de la réception (avoir une antenne directive est mieux certes mais on discute du matériel minimum !) 

2ème cas :

• une station radio mobile ou portable qui couvre la fréquence downlink et uplink du satellite et qui peut fournir une puissance d’au moins 2 ou 3 W (il faut savoir que le satellite en passage au dessus de nos têtes est en ligne de vue directe et sans obstacles physiques et c’est pour ça qu’on se permet de réduire la puissance d’émission de la radio).
• une antenne directive, antenne Yagi-Uda par exemple, avec un gain d’au moins 15 dB, vous pouvez facilement concevoir une antenne directive simple et bien étudiée avec d’anciennes antennes TV en bon état (pour la conception d’antennes voir l’article qui traite de ce sujet dans le blog)

J’ai mon matériel sous les mains, que dois-je faire ?

Le plus difficile à été réalisé, la prochaine étape va étudier les manœuvres et réglages du matériel pour une bonne émission/réception satellitaire.

• on fixe d’abord le choix du satellite qu’on veut opérer et on note l’heure de son passage ainsi que la trajectoire qu’il va effectuer qui dépend de variables appelés azimut et élévation et tout cela relativement à notre position géographique, on consulte tous ses détail surtout les fréquences de downlink et uplink. Toutes ces données peuvent être tirées facilement du logiciel ORBITRON.
• on procède au réglage de la radio, pour cela il faut désactiver le squelch  de la radio afin de pouvoir écouter les signaux de faible puissance venant du satellite, on fixe les fréquences d’émission (uplink) et la fréquence de réception (downlink) et régler l’offset de la radio (disponible dans le menu de la radio) pour qu’elle puisse basculer automatiquement de la fréquence d’émission à la fréquence de réception.
• à l’heure d’arrivée du satellite on pointe l’antenne (si elle est directive) vers la position du satellite qu’on a noté précédemment et on suit la trajectoire prédite en attendant de recevoir un signal radio en veillant à modifier aléatoirement la fréquence de réception de +/- 10Khz, cela est du à l’effet doppler appliqué à l’émetteur du satellite vu sa vitesse relative à la terre élevée.
• dès qu’un signal est audible, on écoute la conversation en cours et on attend que le canal soit libre pour émettre