La communication par satellite pour les radioamateurs a connu une révolution ces dernières années. Alors que par le passé, nous étions limités à de courts passages de satellites en orbite basse (LEO), arrivée QO-100 (Es’hail-2) à la position 25,5° est de l'est a changé les règles du jeu. Pavel Husák (OK1PHU) dans sa série en cinq parties offre des conseils pratiques inestimables sur la construction d'un appareil fonctionnel, évitant les théorisations inutiles et allant droit au cœur des défis techniques.
Dans l'article, vous apprendrez
1. Antennes et émetteurs: Portail vers l'espace
Prvý diel seriálu sa venuje tomu najviditeľnejšiemu – anténam. Keďže QO-100 je geostacionárny satellite, najlogickejšou voľbou jeparabole décalée utilisée pour la réception de télévision par satellite. Le défi est cependant que nous devons gérer deux fréquences différentes: uplink à 2,4 GHz (bande 13 cm) et downlink à 10,5 GHz (bande 3 cm).
Confrontation des concepts: Patch vs. Helix
Pavel présente deux types fondamentaux d'émetteurs doubles qui permettent d'utiliser une seule parabole pour les deux directions:
Alimentation Patch: Il s'agit d'une construction avec un élément actif et un réflecteur pour 2,4 GHz, au centre duquel passe un tube en cuivre (guide d'onde) de 22 mm de diamètre. Ce tube conduit le signal de 10 GHz directement au LNB. C'est une solution mécaniquement compacte que Pavel préfère pour sa précision.
Alimentation hélicoïdale (par DC8PAT) : Ici, une hélice (helix) est utilisée pour l'uplink. Elle est plus facile à fabriquer, mais Pavel met en garde sur un détail important : l'hélice peut légèrement atténuer la réception (downlink).
Facteur critique : Polarisation
Avec la polarisation circulaire requise par QO-100, un phénomène important se produit. L'uplink du satellite nécessite une polarisation circulaire à droite (RHCP). Comme le signal se reflète sur la surface de la parabole, sa polarisation tourne. L'émetteur lui-même au foyer doit donc être à polarisation circulaire à gauche (LHCP), afin que le signal émis résultant soit à polarisation circulaire à droite. Vous ne devez pas oublier ce détail lors de la construction de l'hélice ou du patch.
Astuce de OK1PHU : Pour éviter que l'eau ne pénètre dans l'émetteur, Pavel utilise un pot en plastique. Cependant, tous les plastiques ne sont pas perméables aux micro-ondes. Un test au micro-ondes (pour voir si le pot sec ne chauffe pas) est un moyen simple et fiable d'éviter une atténuation inutile du signal.
2. Convertisseurs LNB : Le cœur de la réception
Le deuxième volet plonge dans l'intérieur des convertisseurs LNB (Low Noise Block). Pour les besoins amateurs, des modèles bon marché tels que Zircon L101 ECO ou Amico L208.
Pourquoi modifier le LNB ?
Les LNB standard utilisent un cristal de 25 MHz, qui convertit le signal de 10,5 GHz à une fréquence intermédiaire d'environ 739 MHz. Pavel explique cependant une modification avancée : le remplacement du cristal par une référence externe de 24 MHz.
Cela déplace la fréquence intermédiaire à 1129 MHz.
De nombreux LNB ont un meilleur gain dans ce domaine car ils sont initialement conçus pour une bande télévisée plus large et à 739 MHz, le signal peut être atténué par des filtres internes.
Pour le modèle Amico L208 (à double sortie), Pavel utilise un connecteur pour la sortie du signal et un autre pour l'alimentation de la référence externe, ce qui simplifie le câblage.
3. Stabilité et dérive : Lutte pour chaque Hertz
Dans le troisième volet, Pavel aborde le sujet qui préoccupe chaque débutant – stabilité de fréquence. Les LNB ordinaires sont destinés à la télévision à large bande, où un décalage de quelques dizaines de kHz n'a pas d'importance. En fonctionnement étroit (SSB, CW ou FT8) est cependant inacceptable.
Dépendance à la température
Il suffit que le soleil brille sur le LNB ou qu'un vent froid souffle, et la fréquence commence à 's'échapper'. Pavel montre que le dérive peut être de plusieurs dizaines de kHz, ce qui entraînera la perte de la station ou rendra votre signal illisible.
Options de solution :
Compensation logicielle : Programme SDR Console a une fonction unique. Il peut 's'accrocher' à un phare central du satellite et recalculer et corriger tout le spectre reçu en temps réel selon son mouvement.
Stabilisation matérielle : La meilleure solution est d'utiliser GPSDO (oscillateur discipliné GPS). Une référence externe garantira que la fréquence ne bouge pas d'un hertz, ce qui est essentiel surtout pour les modes numériques comme FT8.
4. Comment réaliser sa propre réception (RX): Procédure pratique
Le quatrième volet est un 'livre de recettes' pour assembler la chaîne de réception. Si vous ne souhaitez pas investir immédiatement dans du matériel coûteux, Pavel recommande de commencer par WebSDR (IS0GRB ou BATC), où vous pouvez écouter le fonctionnement en ligne.
Configuration matérielle
Pour recevoir par vous-même, vous aurez besoin de :
Une parabole avec LNB (réglée sur la polarisation verticale pour le segment étroit).
Un commutateur d'alimentation (Bias-T) : Le LNB nécessite une alimentation pour son fonctionnement (généralement 12 V à 14 V).
Récepteur SDR: Clé RTL-SDR, HackRF ou idéalement Adalm Pluto.
Règle d'or: 30 dB d'atténuation
C'est l'un des conseils les plus importants de toute la série. Le signal du LNB est trop fort pour la plupart des récepteurs SDR et contient beaucoup de bruit. Pavel recommande d'insérer un article d'atténuation d'environ 30 dB. Le résultat sera un waterfall plus propre, un meilleur rapport signal/bruit et une protection des entrées de votre SDR contre la saturation.
Recherche de satellite
Le satellite QO-100 est situé à 25,5°E. Si vous n'avez pas d'appareil de mesure professionnel, utilisez une application sur votre téléphone mobile (par exemple via la caméra avec réalité augmentée). Cherchez le satellite sous le nom Badr ou Es’hail-2. Dès que vous voyez sur le waterfall des lignes typiques des phares, vous êtes chez vous.
5. Appareils prêts et réflexions finales
Le dernier épisode de la série résume les options pour ceux qui ne veulent pas tout construire « à la va-vite ». Pavel mentionne deux acteurs principaux sur le marché :
SP3OSJ (Pologne) : Il fabrique des modules compacts qui s'installent directement dans le foyer de la parabole. Ils contiennent un émetteur uplink et un LNB stabilisé.
DX Patrol : Propose des « stations au sol » complètes, qui sont très populaires pour leur simplicité et leur stabilisation GPS intégrée.
Avantage du duplex intégral
Pavel souligne que le plus grand confort lors de l'exploitation via QO-100 est exploitation en duplex intégral. Grâce à cela, vous entendez votre propre signal en temps réel tel qu'il revient du satellite. Cela vous permet non seulement un contrôle immédiat de la qualité de votre propre modulation, mais aussi un « ajustement » précis sur la fréquence de la station adverse dans le pile-up. Des appareils comme Adalm Pluto sont parfaitement adaptés à cet usage grâce à leurs deux canaux indépendants (RX et TX).
Conclusion et évaluation
La série de Pavel Husák (OK1PHU) est un excellent tremplin pour tout radioamateur. Elle montre que l'entrée dans le monde de la communication par satellite ne doit pas coûter des milliers d'euros. Avec un peu de patience, en utilisant une ancienne parabole et des technologies SDR modernes, vous découvrirez un monde où il n'y a pas de brouillage de la ville et où les conditions de propagation sont stables 24 heures sur 24.
Que vous choisissiez de fabriquer vous-même un patch d'antenne selon le premier épisode, ou que vous optiez pour une solution prête à l'emploi de DX Patrol, les conseils de cette série vous feront gagner de nombreuses heures dans des impasses. QO-100 est un projet fascinant qui allie le radioamateurisme classique aux technologies les plus modernes – et grâce à Pavel, nous avons une carte pour ne pas nous perdre.
Sources (liens vers des vidéos) :