1、近地軌道衛星的通聯捷徑我們給大家介紹一種簡單、花費少的方式來利用近地衛星（LEO）進行VHF/UHF段FM通信。許多業 余無線電愛好者嘗試使用他們的手持電臺和伸縮天線來與近地軌道衛星通信，但結果往往令人灰心。大家 可能手邊已經有了所有需要的設備，只不過不知道怎樣得到更好的效果。在和衛星通信之前，除了必要的硬件設備，還需要一些必要的知識。這些知識在新版ARRL衛星通信 手冊或AMSAT的網站上都有詳細的介紹。除此之外，還要知道上行和下行頻率，這些頻率是怎樣以多普 勒效應的形式轉化的，以及何時會處于衛星的覆蓋面下。在網絡上，有一個多種語言的免費軟件，可以提 供這些信息。這個軟件需要我們輸入定位碼、

2、精確時間和衛星最新的開普勒軌道根數，這些在AMSAT的網 站上也有。如果不想下載這個軟件，也可以直接訪問AMSAT網站，輸入梅登黑德（Maidenhead）全球定位 碼，就可以得到到達所在位置的所有途徑的清單。需要的硬件當我們知道何時、何地衛星在什么范圍內，我們就要開始考慮用什么樣的無線電設備和天線。三大類 的配置可以用來與衛星通信：基本型：需要一個雙段手持電臺和可折疊的高增益鞭狀天線。這樣可以進行一些聯絡，但一般只有在衛星掠過頭頂時才成功，而且不超過5分鐘。這樣的聯絡通常受到微弱的信號和噪音限制。 但至少人們不用昂貴的花費就可以有機會來通聯衛星。中等型：是在基本型的基礎上提升了電臺的能力，使

3、之可以在每一個路徑都進行通信。增加設備能力固然是一個辦法，但對于在這個階段的手持設備而言，提高天線的能力是更加經濟的方式。 可以買到像“Arrow”這樣的商業天線，但有更簡單的方法自己來制作天線。我們推薦的IOio 2m、 70cm的天線，在AMSAT出版的書刊里也有描述。IOio的命名來源于它的構成，它包括了一個 2m的直線反射體（I），一個全波段環（O）和一個70cm的重復配置（io）。高級型：一般使用2組交叉的八木天線，一個用于VHF、一個用于UHF。交叉或遠程控制極化通常用來處理旋轉衛星，而UHF接收系統通常包括一個低噪音預放大器。對于基本型用戶，必須努力從噪音中提取調音。雖然可能通聯

4、，但并不容易。對于中級用戶，一般需 要在衛星經過前用15分鐘時間將天線架起，在衛星離開后再用15分鐘時間將天線拆分。我們推薦的IOio 會快一些，但的確比較占地方。另外，雖然接收很好，但5W的上行頻率顯得力不從心，尤其是在頻率繁 忙的時候。更簡單的方法我們在考慮怎樣在保持Arrow和IOio良好接收并可攜帶的前提下，改進剛才提到的三個不利點：提高 上行頻率水平、降低天線安裝時間和減小設備體積。ARRL教育協調員馬克斯賓塞（WA8SME）在AMSAT雜志上發表了一篇很有幫助的文章，他在文中 分析了怎樣通過近地軌道衛星成功進行上行通聯和下行通聯的最低條件。他得出結論：上行比較容易，但 輕松獲得下行

5、頻率通常很困難，尤其是在UHF頻段上。他建議接收天線至少有10dB的增益和一根低損耗 饋線，以保證在所有衛星路徑上都可以操作。以此為出發點，我們考慮了不同的方式來直接提高衛星通聯效率。我們經常以汽車為基地用手持設備 操作。在車頂用50W的VHF移動電臺和一根1/4波段的鞭狀天線。我們連續幾周測試它的上行頻率表現， 發現它比5W功率配備指向性手持天線更好用。這種現象比較合理，因為我們用額外一個10dB的傳輸功率 來補償極化的改變。這應該是上行頻率通路上更好的方式。但是，額外增加的傳輸功率并不能幫助下行頻率路徑。我們需要一個移動或便攜的、可以接收調頻UHF 下行頻率的電臺。我們還需要一根有足夠增益

6、的天線，可以從衛星接收足夠信號，為無線電臺的良好接收 打下基礎。我們本希望找到一個可以直接附在手持設備上的高增益天線，但除了伸縮鞭狀天線外找不到更 好的了。手持式天線的一個優點是它不需要有環形的或交叉的極，可以將直的天線繞手腕上，以得到最好 的信號。有一些現成的組件可以用，比如Arrow或者IGioo Arrow有4英尺長，即使減少原有的7個組件，我 們還可以得到足夠的增益。I Gio的UHF部分有一個方形振子和一個僅8英寸長的線性反射子。據我們先前 經驗可知它有足夠增益。但是我們必須證明，增益至少有10dB且輻射模式是合適的。CJU天線的性能我們根據經驗，利用EZNEC軟件為其他種類的天線建

7、模。建模必須考慮到橫向和縱向極化，因為在實 際情況下，天線需要和旋轉衛星的極化方式達到最好的吻合。坐標圖是從自由空間獲得的，至少比地面高 出5英尺，這是我們用手持設備經常用的高度。我們之后會講述為何我們將“半個IGio”命名為“CJU”。圖1是我們小型天線的詳細構造圖。圖2顯示天線在水平和垂直方向極化的SWR關系圖。請注意當我 們變極時并不會顯著影響阻抗。圖3顯示了在自由空間的增益圖，0時的方位和海拔。圖4顯示了在地面 以上的增益。這里我們可以清晰地看到當選擇垂直或水平時它是怎樣變化的，因為水平單元更受地面反射 的影響。預計的增益在12.3和9.6dBi之間。根據WA8SEM的計算，這個增益比

8、較適合與衛星通聯。有了手持天線，饋線的損失可以忽略不計。在與天線諧振的頻率上，阻抗是超過60Q的，導致了 SWR 在1.2:1左右。在衛星的整個頻段上，SWR是1.4:1甚至更少，所以我們并沒有無止境地追求SWR的完美。CJU天線的制作我們先從找材料開始。對于橫梁，需要輕的圓形塑料，或者一個PVC管，其直徑剛好和手持設備上的 BNC接頭大小匹配。還需要一個內徑在0.4英寸左右的管子。胡安和他爸爸（EA4ABV）討論過此事。他 爸爸除了愛好業余無線電，還喜歡養金絲雀。胡安從金絲雀籠得到啟發：雀籠里的塑料棲桿就剛剛合適。 當然，也可以找其他可用的材料。胡安只需要找些粗的硬電線來作天線的組件。他找到

9、了一把廢雨傘，傘布的骨架正好適合。他用了一 小段RG-223同軸電纜將驅動組件和BNC接頭連接起來。任何50Q的同軸電纜都可以，因為電纜長度僅有 4英寸。胡安用了兩個晚上制作了一個初步的天線形狀。當他把它展示給彼得羅看并告訴他這是用金絲雀籠（Canary Jail）的一根橫桿和廢雨傘（Umbrella）骨架做的時候，哈哈大笑了一會兒，并馬上將之命名為CJU。 我們都懷有同樣的問題：這東西好用嗎？現在輪到彼得羅來測試它了，因為彼得羅是我們便攜天線的“專 家”。如果讀者不相信這個天線，可以在他的網站上看到令人驚訝的錄像。CJU天線的實際使用彼得羅用FM和SSB V/UHF衛星對CJU測試了幾個星期

10、，獲得了令人驚訝的結果。只有大的Arrow天 線才能與之媲美。這個天線有2個優點：一個高的dB/尺寸比，以及幾乎可忽略不計的饋線損失。這天線表 現得很好，仿佛有一個預放大器一樣。用TH-F6從FO-29接收到的信號高達S-5，而且天線在全路徑接收 SO-50信號沒有一點問題。許多HAM已經有了車載電臺和手持電臺。如果再有一個CJU，就可以與衛星通信。車載電臺可以提供 有效的上行頻率，而手持電臺和CJU天線可以提供所需的下行頻率增益。那些已經擁有了全模式車載臺， 比如ICOM IC-706或者YAESU FT-857/897系列和全模式手臺的HAM，甚至可以通過近地軌道衛星完成SSB 通信。讀者可以在題圖中看到整個電臺的全貌。對于上行頻率子系統，用了一個50W的車載電臺和一個1/4 波長鞭狀天線。為了接收，CJU天線被捆綁在我右手中的TH-D7上，還有一副頭戴式耳麥。我左手里是車 載電臺的麥克風。我調整車