通常业余卫星管理者会提供转发时间表。例如，AO-51有多个转发器，通信前核对时间表尤为重要。可在AMSAT网站AO-51主页查询，点击“查询时间表”链接并查找“FM转发器”频率，网址：www.amsat.org /amsat-new / echo / index.php。转发器大多转发的是FM语音，慢扫描电视（SSTV），低功率（QRP）调频或数字通信信号。通过查看时间表，爱好者可以确定转发时间、发射频率、解调模式。此外，在时间表中还能发现其他安排。例如，“大学卫星之夜”或AO-51的管理者何时调整卫星角度更好覆盖南半球等。
表1 部分“EZ-sats” FM卫星上、下行频率
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卫星名称 |
上行 |
下行 |
备注 |
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AO-51 （ECHO） |
145.920MHz 145.880MHz |
435.300MHz 435.150MHz |
调频语音 |
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AO-27 （Eyesat） |
145.850MHz |
436.795MHz |
白天过境 |
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SO-50 （SaudiSat 1-C） |
145.850MHz |
436.795MHz |
需要67Hz CTCSS系统信令 |
设备
开展业余卫星通信既不需要超级强大的FM收发信机，也不需要大尺寸天线。爱好者有时仅用双频段对讲机和“rubber duck”天线就能成功实现业余卫星通信。“EZ sats”这类卫星UHF频段转发器下行输出功率很低（通常小于1瓦），爱好者可以采用提高天线接收增益的方式，有效提升下行链路信号接收的成功率。
一些爱好者用金属衣架安装在木头上制作八木卫星天线。但大多数AO-51通信爱好者，都在使用“Arrow II”型手持式卫星天线。
图4 作者正用一台建伍TH-78A双频段对讲机和一副轻量化天线通过AO-51进行通信。在空旷、无遮挡的地带，只输出功率5W也能在FM卫星刚出现在地平面以上进行通信。
地点：密歇根州休伦湖畔 (KB1OGF 提供)
大多数业余卫星采用“全双工”传输通信方式，通信数据可以上行接收和下行转发同时传输，地球站采用这种方式通信同样便于通信传输。例如，全双工模式下，地球站发射的上行信号，可以立刻在下行链路接收。
即使没有全双工电台，爱好者仍然可以通过使用两部电台的方式开展卫星通信：一部电台向卫星发射上行信号，另一部电台接收卫星下行信号。如果天线接收增益高，甚至可以考虑使用对讲机或VHF / UHF频段扫描式接收机接收下行信号。
设置电台
为解决多普勒频移的影响，还需要考虑设置电台频率。如果电台有编辑存储功能，建议先存储一、两个略高于和稍低于卫星管理者发布的上下行信号频率，当卫星靠近和远离地球站时可以使用。
例如， AMSAT网站发布的AO-51转发器下行信号频率435.300 MHz，建议先编辑存储两个略高的频率435.320 MHz、435.310 MHz和两个稍低的频率435.290 MHz、435.280 MHz；同样如果时间表中上行信号频率为145.920MHz，建议先编辑存储上行信号频率略高的145.925MHz、145.930 MHz和稍低的145.915 MHz、145.910 MHz。
类似地面中继器，部分FM卫星上行链路信号输入卫星转发器时，要求发送CTCSS系统信令。所以，在发射信号前，一定要明确通信卫星是否需要发送CTCSS系统信令。目前，AO-51需要67 Hz的 CTCSS系统信令。
随着频率的升高，多普勒频移效应更加明显。在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高（蓝移blue shift）；在运动的波源后面时，波长变得较长，频率变得较低（红移red shift）。根据经验，波源速度越高，产生的多普勒效应越大。因此，在已设定频率上切换接收频率就能保证卫星靠近和远离地面站时持续接收下行信号。
功率：多大就够了？
功率大小是相对的，取决于使用同一转发器的用户数量、天线系统的上行增益，以及卫星过顶或刚出地平线时与地面站的距离。通常情况下，5瓦功率的对讲机和本文图片中的天线能够在“无竞争”的条件下有效和AO-51通信。
“无竞争”是因为卫星更像是安装在800公里高塔上的地面中继器，因为一个卫星转发器只有一个频率，通信可能异常繁忙。用户数量不多时，5瓦功率双频段对讲机和扩展型“rubber duck”天线足以在卫星接近过顶时实现快速通信，但周末可能50瓦发射功率电台配八木卫星天线都无法覆盖大功率上行信号。
卫星覆盖区
理论上卫星处于地平线时，可以实现通信，但需要更大功率的电台，更高增益的天线。“卫星覆盖区”是指卫星信号所覆盖地面的区域。对低轨卫星（LEO）而言，地面上两点能同时观察到同一颗卫星的区域范围可能是整个北美的地理面积。
例如，美国东海岸的一些业余通信爱好者可以利用AO-51和西欧进行通信，或者在美国西海岸和夏威夷通信。但这种情况只有在一方处于卫星覆盖区边缘，而另一方处于覆盖区的另一边缘时才能成功，并且因覆盖区移动速度过快，无法维持稳定通信。
极轨卫星通常有三次操作机会，可实现一天两次通信。过境时间（处于卫星覆盖区的时间）7-15分钟不等，具体通信时长取决于卫星过境时，地球站是在覆盖区还是部分在覆盖区范围。
很多卫星可以覆盖整个大西洋。一些卫星通信爱好者，使用厂家出售或自制的手持式八木天线，配合对讲机，在轮船甲板上实现通信。
图5 发射前夕，AO-51和其他卫星置于运载火箭前级。AO-51为图片下方的立方体卫星，两边是六棱柱形的意大利UniSat-3卫星和长方形SaudiSat-2卫星。（AMSAT提供）
过境预测
访问AMSAT网站，可以下载AO-51过境时间在线预测数据，网址：www.amsat.org/amsat-new/tools/predic。选择AO-51，输入经纬度或Maidenhead区块坐标，点击“预测”按钮，过境时间（UTC）和过境方向就会呈现出来。点击AO-51位置链接，可以查看其基于地图的运行轨迹。
表格中缩写AOS表示“Acquisition of Signal”，指卫星第一次出现在地平线；LOS表示“Loss of Signal”，指卫星消失在地平线。方位角和仰角都基于360度罗盘表示。
观察运行轨迹发现AO-51会重复、规律地经过地球站所在位置。当卫星在近极地轨道（卫星轨道通过地球南北极）运行时，随着地球缓慢旋转，一天内卫星多次覆盖到地球上每个点。观察AO-51和其他极轨卫星的运行轨迹能发现卫星连续三次，每间隔90分钟从北向南或从南向北过境，一次偏东，一次接近过顶，一次偏西。12小时后，相同的三次连续过境将从相反方向再次运行。
第一次尝试业余卫星通信，先在列表中选择超过45或50度的卫星通信成功概率较大。
图6 2004年6月29日，AO-51搭载的改造版俄罗斯ICBM火箭发射升空。
地点：拜科努尔发射场（AMSAT提供）
收听什么？
根据AOS时间，在空旷地带打开电台，将其频率设置为稍高于所公布的卫星上、下行信号频率，然后等待卫星出现在地平面上。如果使用八木天线，在水平方向瞄准预测的AOS方向，前后水平移动天线，开启电台静噪，电台安静时，意味着爱好者能够收听到800公里外的AO-51了！
卫星不仅由于快速接近和远离导致多普勒频移，它在轨道上还会缓慢旋转导致交叉极化现象，信号会显著衰减。当卫星信号衰减或语音模糊时，尝试调高或调低下行频率、旋转或移动天线，获得更好的极化匹配。
卫星过境时，可能听到业余无线电爱好者说“你好”，或者交换他们的Maidenhead区块坐标。大部分AO-51的对话都是类似于高频远距离通信（HFDX）的“你好-再见”，长时间占用上行链路在FM卫星通信中是不受欢迎地。
表演时间！
使用全双工电台尝试业余卫星通信时，需要确保扬声器与麦克风分离。全双工模式下，当麦克风和扬声器距离很近会产生啸叫，并通过卫星传播！
准备好尝试卫星通信后，只需等待卫星语音暂停的瞬间，飞快按下呼号，注意避免发射CQ信号。等待在下行链路收听到自己发出的信号，表示爱好者已经建立起卫星通信连接。
附录：使用正确的天线
一部电台，功能与价格成正比，爱好者并不需要投入过多资金成本，有些关于天线的小知识，可以帮助你更高效地与“EZ sats”通信。
“EZ sats”输出功率一般仅有1瓦多。为了延长卫星电池的使用寿命，卫星管理者经常将其下行输出功率降至0.5瓦以内。为了更高增益，特别是卫星通信位于地平线附近时，可以使用VHF/UHF垂直天线。
另一种高可靠性的天线是FM卫星通信者使用的双频段可旋转3~4单元八木天线。当卫星从地平面出现时，将天线波束对准卫星并随之转动；当卫星过顶后，反转天线跟踪卫星，这种操作适用于卫星过境俯仰角在45度左右时的情况。
安装在方位俯仰旋转器上的高增益、3~4单元八木天线适用于卫星过境全程通信。但与“EZ sats”通信时，并不需要这种天线。
（编译：李英华、纽莉荣、戴慧玲、张宁）
关于作者
Keith Baker于1976年首次获得业余无线电操作认证，呼号为KB1SF/VA3KSF，持美国高级执照和加拿大高级执照，担任北美AMSAT组织前任主席和现任财务总管。1994-1998年任AMSAT执行副总裁，1994-2003年任AMSAT董事会成员。除《AMSAT期刊》，在《ARRL手册》《ARRL卫星选集》《QST杂志》《CQ杂志》《CQ VHF》《CQ-Ham电台（日本）》和《OSCAR新闻（英国）》上也发表文章和图像资料。
曾出版专著《How to Use the Amateur Radio Satellites》，该著作自1990年以来由北美AMAST组织出版数个版本，之后KeithBaker将此书的成果捐赠予世界其他AMAST组织。目前，该著作已被翻译成五种语言出版发行。
Keith Baker现为《监测时报》撰写“sky surfing”季度专栏，并为北美AMAST组织的出版物《AMSAT:The First Forty Years》撰写部分内容，同时担任ARRL新版《卫星手册》编辑。现与妻子（KB1OGF/VA3OGF）、女儿Emily居住于加拿大安大略省科伦纳小镇。
