Przygotowania do odbioru sygnałów PW-Sat2 cz. II
Z czym przyjdzie nam się zmierzyć …. czyli o zakłóceniach w paśmie 70cm.
Satelita PW-Sat2 nadawać ma swoją telemetrię na częstotliwości 435,275MHz, czyli w wycinku satelitarnym pasma 70cm. Zgodnie z krajową tablicą przeznaczeń częstotliwości (oraz bandplanem 70cm) częstotliwości między 434,79MHz a 438,00MHz przeznaczone są między innymi dla amatorskiej służby satelitarnej. Innymi użytkownikami tych częstotliwości poza amatorami mogą być służby cywilno-rządowe oraz rządowe (radiolokacja) a także mogą służyć do satelitarnych badań Ziemi. Z praktycznych obserwacji wynika, iż służby rządowe nie używają tych częstotliwości lub używają ich niezwykle sporadycznie. Teoretycznie więc ten wycinek spektrum powinien być czysty i jedynymi transmisjami, które na nim można by na nim słyszeć to satelitarne. Nie mniej diabeł tkwi w szczegółach....
Niestety wycinek pasma 433,05MHz-434,79MHz, a więc leżący w bezpośrednim sąsiedztwie interesujących nas częstotliwości jest częścią pasm ISM Industrial, Scientific, Medical – "przemysłowe, naukowe, medyczne"). Pasmo to pod warunkiem spełnienia warunków użytkowania (najistotniejszy z nich to efektywna moc wypromieniowana <10mW) dostępne jest dla wszystkich bez licencji i opłat a także bez konieczności homologacji sprzętu. Wielu producentów sprzętów do transmisji danych na niewielkie dystanse zdecydowało się użyć tych częstotliwości (w szczególności 433,92MHz). Stąd też duża ilość sprzętów typu piloty do bram, czujki temperatury, wszelkiego rodzaju klucze bezprzewodowe, urządzenia telemetryczne itp. używa właśnie tych częstotliwości. Skutkiem tego pasmo to jest jednym z najbardziej „zaśmieconych”. Jak wspomniano wyżej, legalne użytkowanie pasma ISM wiąże się z przestrzeganiem między innymi limitów mocy wypromieniowanej przez antenę, niestety spotyka się dość sporą grupę urządzeń, która znacznie przekracza limity wypromieniowanej mocy. Szereg urządzeń stosuje również bardzo nieskomplikowane modulacje (ASK) , która wraz z uproszczeniem układów radiowych w celu minimalizacji kosztów produkcji daje bardzo zanieczyszczone widmo sygnału. Wraz z upowszechnieniem się skomplikowanych modułów radiowych, coraz częściej pojawiają się bardzo zaawansowane modulacje typu LoRa. Są one bardzo efektywne, wykorzystują jednak dość znaczny wycinek pasma, nie rzadko też moduły owe oferują moce znacznie przekraczające dozwolone w tym paśmie. Oferują również możliwość pracy na częstotliwościach poza pasmem ISM, z czego część nieświadomych lub nieodpowiedzialnych użytkowników korzysta. Wszystko to powoduje, iż częstotliwość, na której będzie nadawał satelita PW-Sat2, szczególnie na obszarze zurbanizowanym nie będzie całkowicie wolna od zakłóceń. Aby wpływ tych zakłóceń zminimalizować można podjąć kilka kroków. - Zastosowanie anteny kierunkowej, która będzie tłumiła sygnały pochodzące z kierunków innych od zadanego - Zastosowanie filtrów częstotliwości radiowych, które będą tłumiły sygnały nie pochodzące z pasma - Zastosowanie sposobu transmisji (modulacji) minimalizującej wpływ zakłóceń - Zlikwidowanie sygnałów zakłócających - Zlokalizowanie stacji odbiorczej z dala od źródeł zakłóceń (miasta) Pierwszy punkt spełniony musi zostać nie tylko ze względu na uniknięcie zakłóceń, ale przede wszystkim ze względu na bardzo niski poziom sygnału docierającego do Ziemi z satelity. Filtry wysokich częstotliwości nie wyeliminują co prawda zakłóceń, ale ograniczą ich wpływ. Zawężą one odbierane pasmo tylko do użytecznego wycinka minimalizując możliwość powstawania interferencji, intermodulacji lub nasycenia się wzmacniaczy. Filtry nie wyeliminują jednak zakłóceń (niepożądanych transmisji) z częstotliwości odbieranej. Organem odpowiedzialnym za gospodarkę zasobami częstotliwości w Polsce jest Urząd Komunikacji Elektronicznej i w przypadku wykrycia niewłaściwego wykorzystania spektrum radiowego może podjąć działania w celu jego zaprzestania. W razie wykrycia uporczywych zakłóceń wynikłych z niewłaściwego używania pasma radiowego utrudniających odbiór satelity a konieczne będzie zawiadomienie powyższego organu w celu ich eliminacji. Zlokalizowanie stacji odbiorczej z dala od źródeł zakłóceń jest rozwiązaniem najprostszym i bodaj najskuteczniejszym, niestety logistycznie trudnym, bądź niemożliwym. W ekstremalnych przypadkach konieczna może się okazać założenie tymczasowej stacji odbiorczej w terenie. Jak widać z powyższego, stację do odbioru satelity należy się starannie przygotować skupiając się między innymi na torze antenowym i odbiorczym. Priorytetem jest zastosowanie dobrych i skutecznych filtrów wysokiej częstotliwości zapewniających skuteczne tłumienie sygnałów pochodzących z poza pożądanego pasma a minimalnie tłumiących sygnał pożądany. Prawdopodobnie nie uda się wyeliminować wszystkich zakłóceń, należy się więc liczyć z trudnościami w odbiorze satelity.
Na ilustracji przykładowy widok widma pasma radiowego 432,5MHz-437,5MHz – program SDRSharp, odbiornik ADALM Pluto, antena Diamond X300, Reda, 02/05/18
