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zoom RSS 当局の衛星通信システムを紹介します

<<   作成日時 : 2016/06/20 06:46   >>

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 これまで長い時間をかけて、衛星通信のためのシステム構築をコツコツと続けてきましたが、ここに来てようやくQSOができる程度のシステムにまで仕上がって来ました。
 当局の場合には、一般的なシステム構成とは違ってサテライトモードを持っているようなリグは使わず、受信機にSDRを使うことを目標にしたため、他にあまりないシステム構成になりました。

今回は、そのシステム構成についてご紹介をしたいと思います。

RXとTX
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 これがシステムの要となる、RXとTXの写真です。

 RXは、FUNcube dongle pro+を使ったSDRで、ソフトウェアには「SDR-Console V2.3」を採用しました。
 PCは、富士通のMG75Yという、だいぶ昔のものを使っています。OSは購入時のVistaのままで、CPUはCore2Duoクラスのものですが、意外にサクサクと動いています。

 TXは、IC-7100を、送信専用として割り当てています。

アンテナ系のシステム構成
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 まずは、アンテナ系のシステム構成図をご紹介します。

 この図では割とすっきりとまとまっているのですが、この形に至るまではパズルを解くような難しさがありました。
 話を難しくしているのはデュプレクサで、衛星通信の場合には、かぶり防止のために各局ともフィルタ代わりに入れることが普通になっているようです。
 私も最初は、デュプレクサをフィルタ代わりに使い、未使用側をオープンにしてアンテナの直後に入れるような使い方をしていましたが、それだと図のデュプレクサの場所に、同軸切替器か分岐コネクタを入れなければならず、構成的に美しくありません。

 しばらくこの問題で悩んでいたのですが、あるときふと、デュプレクサをこの図のように配置すればすっきりすることに気づいたのです。デュプレクサをフィルタ代わりにのみ使うことに頭が凝り固まっているうちは、答えが出てきませんでしたが、コロンブスの卵のようなものでした。

 プリアンプの電源をどうするかも問題でした。
 プリアンプの電源は、Bias Tを通じて供給していますが、直流を通さないデュプレクサもあるので、RX側のデュプレクサは機種を選ぶ必要がありました。

 同軸切替器やデュプレクサ周りは、次の写真のような形にまとまりました。
(図にある144MHzのLPFは、ここにはまだついていません)
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PC系のシステム構成
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 PCは、SDR用のPC2と、コントロール用のPC1の2台に分けた構成にしています。

 PC2には、SDR用ソフトとして、「SDR-Console V2.3」を導入しています。
 これまでは、「SDR#」を使っていたのですが、CAT制御に対応していないため、軌道計算ソフトからのドップラー補正ができません。
 運用方法を受信固定に絞ることによって、チューニングは手で行う方法を最初は考えましたが、せっかくなのでCAT制御のできるSDRソフトに切り替えることとなりました。

 CAT制御の可能なSDRソフトは、「SDR-Console」の他に「HDSDR」もありましたが、当初の調整段階で、SDR-Consileの方がより安定的にCAT制御が動いたので採用しました。今ならば、HDSDRでも調整は可能だと思います。


 PC1には、軌道計算ソフトとして、「SatPC32」を導入しています。
 国内では、「Calsat32」を使っている方が圧倒的だと思いますが、私のPCではすぐに固まってしまうことが多かったことと、あとこちらの方が重要なのですが、設定の自由度がとても高いということが決め手となりました。
 特に、今回のようなTXとRXが特殊な構成の場合は、「Calsat32」では送受ともの自動化はちょっと難しかったかと思われます。

 今回の構築で最も苦労したのが、PC1とPC2間のブリッジでした。
 PC1とPC2が分かれておらず、1台のPCであれば何の問題もなかったのですが、これらPC間をブリッジさせることにより、CAT制御が不安定になるという新たな問題が発生していました。

 図では、PC1とPC2はワイヤレスで接続されていますが、ワイヤレスにこだわったのも苦労の元でした。
 ワイヤレスで接続する手段にもいろいろありますが、当初はことごとく失敗続きで、結局有線のRS232Cケーブルで繋いでいた時期がしばらくありました。

 今は、いろいろな試行錯誤をしていった流れの中で、WiFiとBluetoothの2つを使ってブリッジさせていますが、これはBluetoothにまとめてしまうことも将来的に可能かもしれません。

 Bluetoothの規格にSPP(Serial Port Profile)というのがあって、簡単にシリアル通信の無線化ができるということを知ったのがつい先日で、昨日ようやくBluetoothでの接続に成功したばかりという状況なので、改善の余地はまだまだあると思います。


 今回は、システム概要をご紹介するにとどまりましたが、細かな設定の方法等については、また別の機会にお伝えしたいと思います。

 今後しばらくは、実際のQSOを重ねて、ソフト的な経験値を高める方向にシフトして行きたいと考えています。

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