E3.3 Satellitenmodi: altes und neues Schema
Einstiegsfrage:
In einer Satellitenliste steht «Mode V/U». Auf welchem Band sendet eine Station zum Satelliten – und wo hörst du zu?
Uplink und Downlink
Der Uplink ist die Strecke von der Erde zum Satelliten. Der Downlink ist die Strecke vom Satelliten zur Erde.
Viele Amateurfunksatelliten haben einen Transponder. Er empfängt Signale im Uplink und sendet sie im Downlink wieder aus. Den Frequenzbereich, den er dabei weiterleitet, nennt man Transponder-Passband.
Uplink und Downlink liegen meist in verschiedenen Bändern. So stört der Sender des Satelliten seinen eigenen Empfänger nicht.
Als Empfangsamateur brauchst du vor allem den Downlink. Den Uplink musst du kennen, um zu verstehen, was du hörst.
Das alte Schema: ein Buchstabe pro Bandpaar
Früher bekam jedes Bandpaar einen eigenen Buchstaben. Diese Kürzel findest du noch in älteren Unterlagen und bei älteren Satelliten.
Der Nachteil: Du musst jeden Buchstaben auswendig kennen. «Mode J» verrät nicht, welche Bänder gemeint sind.
Das neue Schema: Uplink/Downlink
Heute bekommt jedes Band einen Buchstaben (neues Modus-System). Ein Modus besteht aus zwei Buchstaben: zuerst der Uplink, dann der Downlink.
V/U heisst also: Uplink im 2-m-Band, Downlink im 70-cm-Band. U/V ist genau umgekehrt.
Ein Beispiel aus dem Mikrowellenbereich: QO-100 arbeitet in S/X, also Uplink 13 cm und Downlink 3 cm.
Warum das Bandpaar eine Rolle spielt
Höhere Frequenzen haben eine grössere Freiraumdämpfung, wenn die Antennen gleich bleiben. Von 145 MHz auf 435 MHz sind es rund 9,5 dB mehr.
Auch der Doppler-Effekt wächst mit der Frequenz. Bei 435 MHz ist die Verschiebung dreimal so gross wie bei 145 MHz.
Darum ist es wichtig, auf welchem Band du hörst. Die Einzelheiten lernst du in Kapitel E4.
Simulator-Aufgabe: U/V gegen V/U
Öffne den Orbit- und Linkbudget-Simulator. Trage die Werte von Hand ein. Lies alle Messwerte zum selben Zeitpunkt ab.
| Teil | Schritt | Feld | Wert |
|---|---|---|---|
| A (U/V) | 1 Orbit wählen | Preset | LEO |
| A (U/V) | 2 Position Bodenstation | Locator | dein Locator, z. B. JN47 → «Position berechnen» |
| A (U/V) | Kaskade Uplink | Frequenz | 435,000 MHz |
| A (U/V) | Kaskade Downlink | Frequenz | 145,000 MHz |
| A (U/V) | Zeitraffer | Pause | während eines Überflugs anhalten, Messwerte ablesen |
| B (V/U) | wie Teil A | Uplink / Downlink | 145,000 MHz / 435,000 MHz (vertauscht) |
| Teil | Messgrösse | erwartet | Toleranz |
|---|---|---|---|
| A (U/V) | Freiraumdämpfung Up minus Freiraumdämpfung Down | +9,5 dB | ± 0,2 dB |
| A (U/V) | Betrag Doppler Up geteilt durch Betrag Doppler Down | 3,0 | ± 2 % |
| B (V/U) | Freiraumdämpfung Down minus Freiraumdämpfung Up | +9,5 dB | ± 0,2 dB |
| B (V/U) | Betrag Doppler Down geteilt durch Betrag Doppler Up | 3,0 | ± 2 % |
Richtwerte zur Kontrolle (aus Formeln berechnet): Bei 1000 km Entfernung beträgt die Freiraumdämpfung 135,7 dB bei 145 MHz und 145,2 dB bei 435 MHz. Bei einer Radialgeschwindigkeit von 7 km/s beträgt die Doppler-Verschiebung etwa 3,4 kHz bei 145 MHz und 10,2 kHz bei 435 MHz. Ein Satellit in 500 km Höhe erreicht am Horizont ungefähr diese Radialgeschwindigkeit.
Merksatz und Formeln
Merksatz:
Neues Schema: erst Uplink, dann Downlink. V/U heisst: hinauf auf 2 m, hinunter auf 70 cm. Als Empfangsamateur hörst du auf dem zweiten Band.
Formeln (Details in E4)
L
FS
=
20 ·
log
10
(
4π
d
f
c
)
L FS = Freiraumdämpfung in dB · d = Entfernung in m · f = Frequenz in Hz · c = 299 792 458 m/s
Δ
L
FS
=
20 ·
log
10
(
f
2
f
1
)
Beispiel: 20 · log₁₀(435 MHz / 145 MHz) ≈ 9,54 dB
Δ
f
=
f
·
v
r
c
Δf = Doppler-Verschiebung in Hz · v r = Radialgeschwindigkeit in m/s
Beispiel: 435 000 000 Hz · 7000 m/s ÷ 299 792 458 m/s ≈ 10 157 Hz ≈ 10,2 kHz
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