ARLA/CLUSTER: Como receber os sinais de cubesat brasileiro AESP-14

[João Costa > CT1FBF]

Por Edson W. Pereira, PY2SDR.

O satélite AESP-14 transmite sinais digitais na freqência de 437,600
MHz em 9600 bps usando a modulação GFSK no padrão G3RUH. GFSK é um
tipo de modulação em frequência e pode ser recebida por um receptor de
FM. Porém a largura de banda dos filtros do receptor precisa ser de
pelo menos 15 kHz para que o sinal em 9600 bps possa passar sem
distorções.

Muitos transceptores FM para radioamador possuem uma saída para 9600.
Essa saída no passado era normalmente usada para rádio-pacote usando
um TNC (Terminal Node Controler) conectado via interface serial ao
computador. Hoje é possível emular um TNC em software e usar a placa
de som do computador para digitalizar os sinais provenientes do rádio.
Um software que permite a emulação de um TNC é o Mixw.

Para funcionar com o AESP-14, o Mixw precisa ser configurado para o
modo “Packet” usando o menu “Mode”. Posteriormente selecione “Mode
Settings” também no menu “Mode” e na aba “Modem”, selecione “VHF 9600
baud G3RUH”. Depois disso, entre no menu “Config”, selecione a opção
“Sound Device Settings”, e selecione a interface de áudio que você
deseja usar como entrada de áudio proveniente do receptor. Após isso,
o Mixw deverá estar apto a receber os sinais do satélite.
Certifique-se que a interface de áudio está funcionando antes de
tentar usá-la com o Mixw.

Uma alternativa para receber os sinais do satélite é o uso de um SDR.
Existem vários tipos de interfaces para SDR, mas duas muito comuns são
o FUNcube Dongle e o RTL-SDR. Esse último custa por volta de US$10 e
alguns fornecedores enviam de graça para o Brasil. Um software para
SDR que é fácil de usar e funciona muito bem é o SDRSharp. Existem
vários guias na Internet de como usar o SDRSharp com vários tipos de
SDR. No caso do RTL-SDR, eu recomendo esse guia.

No caso do uso de um SDR, a saída de áudio do software para SDR
precisa ser conectada a entrada de áudio do Mixw. Isso pode ser
realizado com o uso de um cabo de áudio virtual. Eu uso o VBcable. O
VBcable é grátis e muito simples de usar. O site do VBcable descreve
como instalar o software. O VBcable não necessita configuração. Após a
instalação do VBcable, reinicialize o computador e selecione “VB Audio
(Cable Input” como dispositivo de saída de áudio do SDRSharp (na seção
Audio / Output no quadro de controle na esquerda da tela do software).
No Mixw, selecione “VB Audio (Cable Output” como dispositivo de
entrada de áudio. No SDRSharp, configure o modo para “NFM” e a largura
de banda para 15 kHz.

Como antena, existem diversas possibilidades. Antenas verticais
omnidirecionais normalmente usadas para contatos locais ou via
repetidoras não são adequadas para receber sinais de satélites uma vez
que as mesmas não possuem ganho suficiente em ângulos de irradiação
mais elevados. Na página do PY4ZBZ você poderá encontrar vários
projetos de antenas desenvolvidos especificamente para uso com
satélites.

Para maior eficiência, a frequência do receptor deve ser corrigida
para compensar o efeito doppler. Em 437 MHz, no tipo de órbita do
AESP-14, o efeito doppler pode chegar à +- 10 kHz. No início da
passagem do satélite o sinal fica acima da freqência nominal. No caso
do AESP-14, por volta de 437,610 MHz. Durante o passo a frequência vai
diminuindo e no final a frequência chega próximo à 437,590 MHz. A
correção do efeito doppler pode ser feita de forma automática usando o
software Orbitron. Um plugin é necessário para permitir o Orbitron se
comunicar com o SDRSharp.

O PY4ZBZ escreveu esse guia explicando como baixar e instalar o plugin
e como configurar o Orbitron e SDRSharp. Receber sinais digitais de
satélites requer um pouco de estudo, preparo e dedicação por causa do
grande número de tecnologias envolvidas. Esse artigo ilustra somente
um exemplo. Não existe uma receita de bolo que funcionaria para todos,
pois existem vários tipos de receptores, de softwares, de SDRs, de
antenas, etc. Em caso de dúvidas e/ou dificuldades, entre no forum da
AMSAT-BR e poste uma mensagem. Nós tentaremos te ajudar no que for
possível. Apesar dos desafios, a recepção de sinais digitais e de
telemetria de satélites é uma atividade muito interessante, educativa,
e prazerosa.

73, Edson PY2SDR

Fonte: CRAM - Clube dos Radioamadores de Americana