Secção Técnica Temática de trabalhos da A.R.L.A.

Os Satélites com repetidores analógicos de banda cruzada em FM.

O recentemente activo satélite Sul-Africano SUNSAT-OSCAR 35 deu início a uma nova era na operação das comunicações espaciais dos radioamadores… a comunicação em FM através de uma estação repetidora automática a bordo que usa VHF e UHF nas suas ligações com o solo.

Até aqui, a operação das estações do serviço de amador por satélite em FM limitavam-se quase exclusivamente a contactos com os astronautas radioamadores a bordo das naves espaciais americanas tripuladas em programas muito especiais como o SAREX ou com a estação orbital russa MIR quando esta era tripulada. As transmissões por satélite eram quase exclusivamente em telegrafia ( CW ) ou por transmissão de dados ( sobretudo rádio pacote ) e a telefonia limitada quase exclusivamente ao uso da banda lateral única ( SSB ).

Com estes pressupostos, aliados ao facto do uso de banda cruzada em que por vezes uma das faixas de frequências era no segmento de HF e a outra em VHF ou mesmo UHF, a operação dos satélites de amador tornava-se difícil de se tornar uma actividade popular.

Os raros aficcionados deste tipo de operação eram vistos como uma espécie de elite e os custos em equipamentos, para quem não tinha possibilidades para os construir em casa, afastava desta modalidade sobretudo os utentes das licenças de níveis mais baixos pela inacessibilidade legal para trabalharem certas frequências em faixas que não lhe estavam atribuídas ou ainda certas modulações dentro dos seus segmentos.

Actualmente há pelo menos 3 satélites do serviço de amador que transportam a bordo estações repetidoras automáticas analógicas do serviço de amador em FM, como qualquer comum ligação deste tipo por telefonia no solo.

Não se pense porém que logo desde o início esta forma de operação foi generalizada. Nas primeiras experiências, satélites com esta rara capacidade de comunicações foram apenas activados em FM por curtos períodos de tempo ou apenas sobre determinado hemisfério ou território.

Hoje em dia já se podem operar satélites em FM com um simples equipamento portátil ou móvel de banda dupla desde que se escolha bem a antena em causa, ( como com qualquer estação repetidora local ). Será pois previsível que em breve, ( há medida que mais e mais radioamadores se apercebem da facilidade de operação de um repetidor FM com alcance de pelo menos 3.000 quilómetros e o testarem com sucesso ), surjam as situações de congestionamento generalizado que presentemente apenas se dão ainda em alguns casos pontuais.

Há medida que a operação através do SUNSAT se veio a popularizar, ( a partir da Primavera de 1999 ), sobretudo em certas regiões do mundo como na Austrália, na América do Norte e em determinadas partes da Europa, os radioamadores que operavam este satélite sentiram cada vez mais necessidade de regulamentar uma situação que ameaçava tornar-se caótica. Desta necessidade surgiram os primeiros procedimentos não formais de etiqueta que algumas estações começam a implementar com sucesso para o tráfego.

Para se compreender melhor esta situação convinha antes de analisarmos com maior profundidade este tipo de satélites analógicos antes de entrarmos porpriamente no seu modo de operação.

No quadro que se segue vamos começar por comparar diferentes tipos de estações repetidoras do serviço de amador por satélite e de solo :

Considerando estes dados comparativos podemos encontrar algo de comum entre estações repetidoras do serviço de amador em FM, isto é, o facto de só permitirem o uso de um utilizador de cada vez, ( quer estejam instaladas a bordo de satélites em órbita ou no solo colocadas no topo de montanhas e noutros locais estratégicos como edifícios altos ). Esta situação obriga a uma certa disciplina nas comunicações, sobretudo se estivermos a ter em consideração um satélite que passa de cada vez por escassos 10 a 20 minutos acima do nosso horizonte e por apenas 2 a 4 vezes por dia.

Os congestionamentos de comunicações aconselham a moderação na ânsia de se usar o satélite, sendo a primeira regra de etiqueta e bons costumes uma estação limitar-se a apenas um ou dois QSO’s por cada passagem sobretudo se estiverem outras estações presentes em frequência para tentarem os seus contactos também.

Nestas condições, compreende-se desde logo que em situação de congestionamento os câmbios devem ser o mais curtos possíveis e quase se limitarem à imprescindível troca de indicativos, seguida de um curto relatório de recepção e, para quem está interessado na troca de QSL a pergunta do costume antes das despedidas com cortesia e educação mas de uma forma telegráfica. Um contacto desta natureza faz lembrar os « empilhamentos » de estações com expedições em locais muito procurados ou às actividades de concurso. Demorar cerca de uns 2 minutos por contacto é ainda um período aceitável.

Para muitos colegas este tipo de actividade não justifica sequer a perda de tempo e de meios a calcular a trajectória do satélite e a preparar a sua estação para esta actividade. Para outros, só o facto de aprenderem a lutar contra o efeito Doppler e fazerem contactos a mais de 3.000 quilómetros de distância em FM quando não dispõem de uma licença para operarem em ondas curtas, vale todos esses esforços e mais alguns. Outros ainda fazem-no só para conquistarem um DX com uma licença que não lhes permite trabalharem nas faixas de frequências em que os contactos em longa distância são naturais.

Em momentos de menor actividade podem-se efectuar contactos mais prolongados, ( na ordem dos 15 minutos ), até com uma só estação apenas, tendo sempre o cuidado de se fazerem intervenções curtas ( não ultrapassar 15 a 20 segundos de cada vez ), até porque o controle sobre os afastamentos na frequência obrigam a esse rigor.

O que já está escrito e disponível sobre a operação através de satélites analógicos do serviço de amador nos artigos de radioamadores, ( como esta primeira regra que aqui foi avançada ) faz parte do senso comum, porém há um conjunto de procedimentos que são mais ou menos específicos para o caso da FM, combinando-se neste caso regras da operação tradicional em estações repetidoras locais, com as dos concursos e as da operação nos satélites tradicionais de comunicações digitais com segmentos de telegrafia e telefonia em banda lateral.

As propostas que se seguem são um corolário do que os nossos colegas da bacia do Pacífico ( nomeadamente Estados Unidos e Oceânia ) estão a tentar pôr em prática informalmente entre eles sobretudo através do satélite UO-14 :

1. Escute bem durante algumas passagens o tráfego de comunicações antes de emitir pela primeira vez. Mesmo quando já tiver muita prática na operação via satélites em telefonia usando banda lateral, faça da escuta uma regra de ouro. Lembre-se que há estações fracas que só podem fazer-se escutar quando têm condições ideais, o que a ocorrer numa determinada passagem apenas lhes permitem fazerem-se ouvir durante alguns escassos minutos. É essencial também que possa ter condições de escuta da sua própria emissão ( de preferência com auscultadores para evitar a realimentação ou " feed-back " ), não só para corrigir a frequência de emissão como para se aperceber quando deve ou não fazer uso da emissão. Certos satélites apenas estão disponíveis em F3E em determinadas alturas. Use o tempo em que não pode emitir para ajustar ou melhorar as suas condições de recepção e escuta, treinando a correcção do efeito Doppler.
   

2. Limite o seu contacto ao máximo, pois o tempo de comunicação é escasso e há com certeza alguém mais que quer ter uma primeira oportunidade. Algumas estações podem estar muito interessadas na posição geográfica dos seus interlocutores, pelo que não é grave se acrescentarem essa pergunta ao princípio geral de operação aqui desenvolvido anteriormente. Lembre-se que nas passagens seguintes terá outras oportunidades de contactar as estações que procura e que alguém com mais dificuldades estará seguramente a agradecer-lhe esse gesto de cortesia.
   

3. Tal como nos contactos por esta via, a chamada geral deve ser bastante curta, usando uma língua internacionalmente vulgar, como o inglês por exemplo, pois lembre-se que a sua chamada vai ultrapassar fronteiras. Use expressões como " CQ Satellite, this is CT(…) " ou simplesmente " This is CT(…) listening SUNSAT ( ou outro satélite ) ". Esta chamada deve ser feita uma única vez em cada tentativa. Chamadas muito longas são um desperdício de tempo e deixam escapar oportunidades de contacto com a nossa própria estação porque tanto a entrada como a saída de estações no alcance do satélite são rápidas, frustrando quem aguarda por uma oportunidade para nos responder e vê escoar-se essa hipótese durante uma chamada prolongada.
   

4. Aguarde sempre pela sua oportunidade de falar. Nunca interrompa um contacto a meio só porque o seu tempo está a chegar ao fim. Corre ainda o risco dos sinais das estações interferidas serem mais fortes do que o seu ( devido à posição ), e o contacto ter que se prolongar ainda mais para que consigam voltar a escutar as informações que foram prejudicadas ou interferidas pela sua chamada.
   

5. Nunca teste o seu acesso ao repetidor do satélite com uma portadora não modulada, uma banalidade como a expressão " olá " ou um simples assobio, ( sobretudo se outras estações o estão a usar ). Dê sempre o seu indicativo em qualquer circunstância e aproveite as horas menos concorridas para fazer os seus testes através de chamadas com o seu indicativo de estação. Lembre-se sempre que a sua chamada via chegar a vários países e há que dar uma boa imagem dos radioamadores nacionais no estrangeiro.
   

6. Recompense os bons operadores nas suas respostas às chamadas gerais. Esta é uma forma de premiar quem faz da etiqueta o seu modo de operar satélites e é uma lição para os « tubarões » que assim começam a entender que só os melhores operadores conseguem as mais altas taxas de contactos. Não se esqueça também de reconhecer o esforço a quem tenta corrigir-se dos erros e se prontifica a fazer um esforço para mudar de atitude nas passagens seguintes.
   

7. Use sempre a menor potência necessária. Em satélites que operam em FM as diferenças entre potências não são tão devastadoras para as comunicações e para o repetidor como em banda lateral ou em comunicações digitais, contudo convém provocar o menor nível possível de interferências e perturbações. Com um enfasamento de 4 antenas do tipo Yagi-Uda de 2 metros de comprimento de uma estação trabalhou perfeitamente um destes satélites apenas com 20 mW de potência. Só é necessário dispor de mais de 5 W quando se está a trabalhar com uma simples antena omnidireccional própria para comunicações ao nível local, a fim de se compensarem as irregularidades relativas ao seu organigrama de irradiação ( sobretudo nos ângulos críticos para a passagem do satélite ).

Operar através destes repetidores analógicos em FM a bordo de satélites do serviço de amador não é tecnicamente difícil nem é uma comunicação que se afasta radicalmente das formas de contacto via repetidores locais. Para se conseguirem ultrapassar as particularidades destes repetidores, como o facto de estarem a mais de 800 quilómetros de altitude e em movimento, constante basta seguir algumas regras simples :

• Se trabalhar com equipamentos separados para VHF e para UHF, sintonize um para a frequência de emissão ( canal de subida ou frequência de recepção do repetidor a bordo do satélite ), e o outro na frequência de recepção ( canal de descida ou frequência de emissão do repetidor a bordo do satélite ).

• Caso esteja a fazer uso de um equipamento de banda dupla com um VFO independente para VHF e outro para UHF, siga os procedimentos normais para o fazer trabalhar independentemente em cada frequência.

• Convém ainda sempre que possível ter também uma antena para VHF e outra para UHF sempre que a emissão possa provocar interferências ou danificar a parte relativa à recepção caso seja usada apenas uma antena comum de banda dupla. Devem sempre ser tomadas todas as medidas para que a emissão não interfira na recepção.

• Trabalhar com auscultadores ajuda a evitar o nefasto efeito de realimentação ( " feed-back " ) que surgem em certas condições de trabalho, sobretudo quando se usam equipamentos separados para VHF e para UHF.

• Operar com equipamentos de banda dupla sem VFOs independentes ou que não permitam escutar uma banda enquanto se emite na outra dificultam muito a operação por impedirem a monitorização do canal de descida ao mesmo tempo que se transmite, mas não é de todo impossível.

• Para treinar a operação em repetidor via satélite use um repetidor de banda cruzada local ( como o que existe em Monsanto - HF/UHF ) simulando a comunicação via satélite com ajuda de outra estação.

• Para controlar o efeito Doppler é necessário ter-se em consideração que ele pode ir até 3KHz em VHF e até 10 KHz em UHF, por essa razão devemos estar preparados para sabermos como actuar para compensar estes desvios usando entre outros os métodos descritos no próximo artigo sobre este tema com o seu esquema de operação.