Amatörsatelliter, ISS och EME
Så använder radioamatörer rymden: satelliter i låg bana, geostationära QO-100, rymdstationen ISS och ARISS, jord–måne–jord-trafik (EME). Med Dopplereffekt, banprediktering och dämpning som räkneexempel.
Innehåll
Radioamatörer har byggt och skickat upp egna satelliter sedan 1960-talet, och i dag finns både små satelliter i låg bana, en geostationär satellit och amatörstationer ombord på rymdstationen ISS. Med en handapparat och en handhållen antenn kan du ha en kontakt via rymden, och med stora antenner kan du skicka signaler hela vägen till månen och tillbaka. Artikeln förklarar vad som skiljer satelliterna åt, hur Dopplereffekten påverkar signalen, hur man räknar ut var en satellit är, hur ARISS och QO-100 fungerar och hur svag en signal blir efter en resa till månen.
Amatörsatelliter och deras band#
Den första amatörsatelliten, OSCAR 1, sköts upp 1961 (se Radioamatörernas historia). I dag kan man dela in amatörsatelliterna efter vad de gör:
- FM-satelliter fungerar som en repeater i rymden: du sänder FM på en frekvens, och satelliten sänder ut signalen på en annan. Bara en station i taget kan använda den.
- Linjära transpondrar tar emot ett helt frekvensband och sänder det ut igen på en annan frekvens. Många stationer kan använda dem samtidigt med SSB eller telegrafi.
- Digitala satelliter och mycket små satelliter (CubeSats) sänder telemetri, tar emot meddelanden eller lagrar och vidarebefordrar dem. Många har en kort livslängd.
- Geostationära satelliter som QO-100 står stilla på himlen och täcker en stor del av jorden.
Vilka satelliter som är aktiva ändras ofta, eftersom små satelliter har begränsad livslängd och nya sänds upp. Kontrollera status hos AMSAT och i öppna spårningsnät innan du planerar en kontakt.
Tabell 1. Segment för satelliter och rymdkommunikation på VHF och UHF i IARU Region 1:s bandplaner, och band som i den svenska frekvensplanen även har amatörradio via satellit.
| Frekvens | Användning |
|---|---|
| 144,000–144,025 MHz | Satellitnedlänk |
| 145,194–145,206 MHz | Rymdkommunikation (bl.a. uppsändning till ISS i region 1) |
| 145,794–145,806 MHz | Rymdkommunikation (ISS 145,800 MHz) |
| 145,806–146,000 MHz | Satellit |
| 435–438 MHz | Satellit (70 cm) |
| 1 260–1 270 MHz | Satellit (23 cm) |
| 7 000–7 100 kHz, 14 000–14 250 kHz | Även amatörradio via satellit (PTSFS 2025:2) |
Hur satelliter fungerar som radiolänkar, med upplänk, nedlänk och transponder, förklaras i Satellitkommunikation.
Hur en passage ser ut#
En satellit i låg bana syns bara en kort stund från din plats. Rymdstationen ISS ligger ungefär 420 km upp och varvar jorden på ungefär 93 minuter (se Satellitbanor: LEO, MEO och GEO). Eftersom jorden roterar under satelliten hamnar varje nytt varv ca 23° längre västerut, så de flesta varv syns inte alls från din plats. En passage börjar när satelliten går upp över horisonten (på engelska acquisition of signal, AOS) och slutar när den går ned (loss of signal, LOS). Figur 1 visar hur avståndet och vinkeln över horisonten, elevationen, ändras.
Dopplereffekten#
När satelliten rör sig mot dig mottar du en högre frekvens än den som sänds, och när den rör sig bort en lägre. Förskjutningen beror på hastigheten längs siktlinjen, den radiella hastigheten :
Här är den sända frekvensen och m/s ljusets hastighet. Dopplereffekten förklaras även i Radarteknik.
Figur 2 visar förloppet för en överflygning och för en lägre passage. Kurvan är brantast när satelliten är närmast, för där ändrar sig den radiella hastigheten snabbast. Vid en överflygning är förändringen som mest ca 64 Hz per sekund på 145,8 MHz och ca 190 Hz per sekund på 437,8 MHz.
Dopplereffekten har praktiska följder. En FM-kanal är 12,5 eller 25 kHz bred, så ±10,5 kHz på UHF är tillräckligt för att signalen ska hamna utanför mottagarens filter om du inte justerar. Du måste därför ändra mottagningsfrekvensen under passagen, och samtidigt sändningsfrekvensen, så att signalen träffar transpondern rätt. Detta kallas Dopplerkompensering. Många tar hjälp av ett program som styr radion via CAT-porten, och på FM-satelliter går det att göra för hand. Med SSB på en linjär transponder är det viktigare, eftersom ett fel på några hundra hertz gör rösten onaturlig och svår att förstå.
Banprediktering#
För att veta när och var satelliten dyker upp behöver du banprediktering. Principen är att en satellits bana kan räknas ut i förväg om man känner dess läge och hastighet vid en viss tidpunkt, och om man har en modell för hur banan påverkas av jordens ojämna form och av luftmotståndet (figur 3).
Banen beskrivs med ett banelement (eng. two-line element set, TLE): två rader tal som anger banans form, lutning och satellitens läge vid en viss tidpunkt. Banelementen uppdateras regelbundet och finns fritt tillgängliga från öppna källor. Eftersom luftmotståndet bromsar satelliter på låg höjd, och banan därför ändras, blir gamla banelement allt sämre. Det går fort för små satelliter på låga banor, så hämta nya uppgifter före passagen.
En banmodell (SGP4 är den vanliga) räknar ut satellitens läge och hastighet för varje önskad tidpunkt. Med din position (latitud, longitud och höjd) och tiden i UTC kan programmet sedan räkna ut azimut (kompassriktningen), elevation och avstånd, och av avståndets förändring får du den radiella hastigheten och därmed Dopplerförskjutningen. Resultatet är en passlista med AOS, LOS och högsta elevation, och för varje ögonblick en riktning och en frekvenskorrektion. Klockan måste vara rätt: ett tidsfel på en sekund motsvarar för ISS ungefär 7,7 km längs banan. Se också Tidssignaler och frekvensnormaler.
FM-satelliter och linjära transpondrar#
På en FM-satellit sänder du på ett band (till exempel 2 m) och lyssnar på ett annat (70 cm). Du måste kunna lyssna på nedlänken medan du sänder, det vill säga köra duplex, så att du hör dig själv i satelliten. Det går med två radior eller en radio med två mottagare. Du behöver bara en mycket svag signal, och en handapparat och en handhållen riktantenn (en Yagi, se Riktantenner: Yagi, logperiodisk, parabol och horn) räcker. Satelliterna roterar och antennerna ändrar riktning mot dig, så signalen fluktuerar. Det är en av anledningarna till att många föredrar cirkulär polarisation (Polarisation).
En linjär transponder översätter ett helt band (figur 4). Den kan vara icke-inverterande, då frekvensordningen bevaras, eller inverterande, då den vänds: en station som ligger högt i upplänksbandet hamnar lågt i nedlänksbandet, och övre sidbandet (USB) blir undre (LSB). Många transpondrar i låg bana är inverterande, medan QO-100 inte är det2. Det betyder att sidband och Dopplerkorrigering måste ställas in på olika sätt beroende på transpondertyp.
Några vanor gäller på alla satelliter. Lyssna först och håll kontakterna korta så att andra får plats. Använd så låg effekt att du hör dig själv i satelliten med liten marginal, för en för kraftig signal tar effekt och utrymme från andra användare.
ISS och ARISS#
Rymdstationen ISS har haft amatörradioutrustning i många år. ARISS (Amateur Radio on the International Space Station) är ett program som låter elever prata direkt med besättningen, och som drivs av nationella amatörradioorganisationer och AMSAT-organisationer i Kanada, Europa, Japan, Ryssland och USA3. ESA uppger att över 700 skolkontakter har genomförts, och att en direktkontakt varar ungefär tio minuter, eftersom stationen rör sig med över 28 000 km/h och snabbt lämnar räckvidden1.
Eleverna förbereder sina frågor i förväg, och ett radiolag tar kontakten med stationen medan den passerar. Om skolan ligger långt från en lämplig station kan kontakten ske via en telebridge: en markstation någon annanstans i världen sköter radiolänken till ISS, och skolan är kopplad till den via telefon eller internet.
Ett svenskt exempel är kontakten 15 mars 2018 med Räddningsgymnasiet Sandö vid Sandöverken, där elever från flera skolor deltog. Den genomfördes som en telebridge via stationen K6DUE, på nedlänken 145,800 MHz, med astronauten Scott Tingle (KG5NZA), och eleverna hade lista på 24 frågor4.
Frekvenserna på ISS ändras med besättning och utrustning. Tabell 2 visar läget enligt ARISS under hösten 2026.
Tabell 2. Amatörradiofrekvenser på ISS. Uppgifterna kommer från ARISS (status per 2026-10-07 och kontaktsidan) och kan ändras; kontrollera ARISS innan du sänder eller lyssnar.3
| Tjänst | Frekvens | Anmärkning |
|---|---|---|
| Röst (FM), nedlänk | 145,800 MHz | Världsvid; här hörs skolkontakterna |
| Röst, uppsändning | 145,200 MHz | I ITU-region 1 (Europa, Ryssland och Afrika) |
| Röstrepeater, upp | 145,990 MHz | Subton 67 Hz, station NA1SS (Columbus) |
| Röstrepeater, ned | 437,800 MHz | Samma repeater |
| APRS och paket | 437,825 MHz | Station RS0ISS (Zvezda); äldre källor anger 145,825 MHz |
| SSTV, nedlänk | 437,550 MHz | Enligt ARISS kontaktsida; scheman för SSTV-aktiviteter publiceras separat |
ISS röstrepeater är ett exempel på korsbandsdrift: du sänder på 2 m och lyssnar på 70 cm, och den kräver en subton på 67 Hz, på samma sätt som markrepeatrar (Subton och tonsignal). Utrustningen kan vara avstängd eller bytas ut, så kontrollera ARISS aktuella status före varje försök. Mer om APRS finns i Digitala trafiksätt, och SSTV är en av de äldre smalbandsmoderna där. Hur en skola ansöker om en ARISS-kontakt står på ARISS webbplats.
QO-100: en amatörsatellit som står still#
QO-100 är amatörradiodelen ombord på den geostationära satelliten Es'hail-2, som står över ekvatorn vid ca 25,5° Ö. Den täcker Europa, Afrika och delar av Asien, och eftersom den inte rör sig behöver du inte följa den och Dopplereffekten är försumbar2. För att nå den behöver du en fast antenn riktad mot en punkt på himlen. Från Sverige står satelliten lågt i söder (figur 6; se också Satellitbanor).
Satelliten har en smalbandstransponder och en bredbandstransponder (ca 8 MHz bred, som bland annat används för digital amatör-TV). Smalbandstransponderns data enligt AMSAT-DL:
- Upplänk: 2 400,005–2 400,490 MHz, högercirkulär polarisation.
- Nedlänk: 10 489,500–10 490,000 MHz, vertikal polarisation. Nedlänken ligger alltid 8 089,5 MHz över upplänken, och transpondern är icke-inverterande.
- Bandbredd: högst 2,7 kHz per signal, och FM är inte tillåtet.
- Fyrar på nedlänken: 10 489,500 MHz (telegrafi), 10 489,750 MHz (BPSK, 400 bit/s), en multimediafyr på 10 489,9935 MHz (8APSK, 7 200 bit/s) och en övre fyr på 10 490,000 MHz (försöksfyr, för närvarande telegrafi).
Bandplanen delar smalbandstransponderns band i segment för olika trafiksätt (figur 5 och tabell 3). Områdena närmast fyrarna ska hållas fria, och inga sändningar får ligga under den nedre eller över den övre fyren. Trafik via grindar (gateways) och vidarebefordran är förbjuden utom för katastrofkommunikation, och fjärrstyrning är tillåten bara av den egna stationen från den egna platsen, med full kontroll2.
Tabell 3. Segment i QO-100:s smalbandstransponder enligt AMSAT-DL. Nedlänkens frekvens är upplänkens plus 8 089,5 MHz.
| Upplänk (MHz) | Nedlänk (MHz) | Användning |
|---|---|---|
| 2 400,005–2 400,040 | 10 489,505–10 489,540 | Endast telegrafi |
| 2 400,040–2 400,080 | 10 489,540–10 489,580 | Digitala moder, högst 500 Hz |
| 2 400,080–2 400,150 | 10 489,580–10 489,650 | Digitala moder, högst 2 700 Hz |
| 2 400,150–2 400,245 | 10 489,650–10 489,745 | Endast SSB, högst 2 700 Hz |
| 2 400,255–2 400,350 | 10 489,755–10 489,850 | Endast SSB, högst 2 700 Hz |
| 2 400,350–2 400,3575 | 10 489,850–10 489,858 | Rundsändningsfrekvens 10 489,855 |
| 2 400,3575–2 400,365 | 10 489,858–10 489,865 | Nödfrekvens 10 489,860 |
| 2 400,365–2 400,490 | 10 489,865–10 489,990 | Blandade moder och särskilda ändamål (bl.a. tävlingar) |
Grundregeln på QO-100 är att din signal aldrig får vara starkare än fyren. Transpondern är liten, och en för kraftig signal kommer att pressa ned alla andra. Om signalerna blir starkare än fyrarna slår ett automatiskt system larm (kallat LEILA), och du ska då genast sänka effekten. Full duplex är obligatoriskt, så du ska kunna höra din egen signal i nedlänken2. Nödfrekvensen är 10 489,860 MHz ned och 2 400,360 MHz upp, enligt IARU Region 1 (2020).
Mottagningen på 10 GHz görs vanligen med en liten parabolantenn och en mikrovågsmottagare (LNB) som omvandlar signalen till en lägre frekvens för en SDR-mottagare. Sändningen på 2,4 GHz behöver en antenn med hög förstärkning. Det här är inget du gör med handapparat.
Jord–måne–jord (EME)#
Månen är en reflektor som alla kan använda. Vid EME (eng. earth–moon–earth, "månstudsning") sänder man mot månen och lyssnar efter ekot. Månen ligger ungefär 384 400 km bort, så signalen tar s tur och retur. Den dämpning signalen får är enorm, och det är därför EME är en utmaning.
Figur 7 jämför dämpningen med andra länkar. Via månen är den ca 110 dB större än till ISS vid horisonten, en faktor mer än i effekt.
För att klara en så stor dämpning behöver man hög effekt, mycket förstärkande antenner och en känslig mottagare. En typisk EME-station på 144 MHz använder flera sammankopplade Yagi-antenner, medan man på högre frekvenser kan använda en parabolantenn. I Sverige är gränsen utan särskilt tillstånd 200 W p.e.p. på 2 m, och högre effekt kräver tillstånd från PTS (se Amatörbanden och bandplaner). Eftersom signalerna är så svaga och fluktuerar, delvis på grund av månens rörelse, används smalbandiga trafiksätt: telegrafi och WSJT-X-moderna JT65, JT4 och Q65, som är gjorda för EME och för snabbt fluktuerande signaler6. Programmet har också ett läge, Echo, som mäter dina egna ekon från månen. På 23 cm finns i IARU:s bandplan ett segment för EME vid 1 296,000–1 296,025 MHz, se Amatörbanden och bandplaner. Andra sätt som signaler kan nå långt på VHF och UHF finns i Sporadiskt E, meteorspridning, norrsken och EME.
Kontrollfrågor#
Vilka frekvenssegment avsätter IARU Region 1 för satelliter på 2 m och 70 cm?
145,806–146,000 MHz på 2 m och 435–438 MHz på 70 cm (och dessutom smalare segment för rymdkommunikation runt 145,200 och 145,800 MHz).
Varför är dopplerförskjutningen större på 437,8 MHz än på 145,8 MHz?
Förskjutningen är proportionell mot frekvensen (). Frekvensen är 3 gånger högre, så förskjutningen blir 3 gånger större: ca 10,5 kHz mot 3,5 kHz.
Beräkna den radiella hastigheten för ISS vid horisonten och dopplerförskjutningen på 145,8 MHz.
km/s och km/s. kHz.
Vad händer med dopplerförskjutningen när satelliten är närmast dig?
Den radiella hastigheten är noll, så förskjutningen passerar noll och byter tecken: från högre till lägre frekvens än den sända.
Vilka uppgifter behöver ett program för att förutse en passage?
Satellitens banelement (TLE), en banmodell som SGP4, din position (latitud, longitud och höjd) och tiden i UTC.
Varför ska en signal på QO-100 aldrig vara starkare än fyren?
Transpondern delas av många och har begränsad uteffekt. En för stark signal tar effekt från de andra och trycker ned dem. Systemet LEILA larmar när signalerna är för kraftiga, och då ska du sänka effekten.
Vad är en telebridge i ARISS-sammanhang?
En kontakt där en markstation någon annanstans i världen sköter radiolänken till ISS medan skolan är ansluten till den via telefon eller internet. Den svenska kontakten med Sandö 2018 var en telebridge.
Hur stor är fördröjningen och dämpningen vid EME på 144 MHz, och hur ändras dämpningen på 432 MHz?
Tur och retur ca 2,56 s. Dämpningen är ca 252 dB på 144 MHz. På 432 MHz ökar den med dB, till ca 262 dB.
-
ESA, ”Amateur radio on the Space Station”: över 700 skolkontakter (odaterad uppgift), direktkontakt ca tio minuter eftersom stationen rör sig med över 28 000 km/h. Egen beräkning ger 27 600 km/h och 10,5 min som mest. ↩↩
-
AMSAT-DL, ”QO-100 narrowband bandplan”: frekvenser, icke-inverterande, polarisation, fyrar, regler (full duplex obligatoriskt, aldrig starkare än fyren, LEILA) och nödfrekvens. Nödfrekvensen: IARU Region 1, ”QO-100 international emergency frequency” (2020-03-24). Positionen 25,5° Ö och uppgiften om bredbandstransponderns bredd och användning är etablerade uppgifter som inte kontrollerats i en källa för denna artikel. ↩↩↩↩
-
ARISS, ”Current status of ISS stations” (status per 2026-10-07: NA1SS 145,990 MHz upp med subton 67 Hz och 437,800 MHz ned; RS0ISS APRS 437,825 MHz) och ”Contact the ISS” (röstnedlänk 145,80 MHz, uppsändning 145,20 MHz i region 1, SSTV-nedlänk 437,550 MHz; stödd av nationella amatörradioorganisationer och AMSAT i Kanada, Europa, Japan, Ryssland och USA). ↩↩
-
Libre Space Community, ”ARISS contact – Gymnasium Räddningsgymnasiet Sando, Sandöverken, Sweden, telebridge via K6DUE” (inlägg 2018-03-15): kontakt ca 11:12 UTC, nedlänk 145,80 MHz, astronauten Scott Tingle (KG5NZA), 24 frågor, elever från Räddningsgymnasiet Sandö, Minerva school Ånge och NTI Gymnasium Sundsvall. ↩
-
Kammarrätten i Stockholm, mål 5295-19, dom 2020-07-01 (RK 2020:1), lagen.nu/dom/rk/2020:1. ↩
-
WSJT-X User Guide, version 2.7.0: JT65 (VHF och högre, EME), JT4 (främst EME på mikrovåg), Q65 (snabbt fluktuerande signaler, bl.a. EME), Echo (mäter egna månekon). ↩