В первые дни появления спутников, спустя немногие годы после запуска Sputnik One в 1965 году, любительские спутники были спроектированы и запущены с использованием нисходящей линии связи на 29 МГц. Спутники были намного больше, чем современные CubeSats, которые имеют размеры всего 10 x 10 x 10 см и представляют собой интересные проблемы для конструкции и размещения антенн.

Университеты и другие научно-исследовательские институты используют части любительского спектра для своих CubeSat, что привело к тому, что сегменты любительских спутниковых диапазонов 145 и 435 МГц были очень переполнены, что привело к тому, что все большее число производителей спутников исследовали альтернативы. Для многих, например тех, кому требуется ширина полосы пропускания одного канала более примерно 12,5 кГц, лучший ответ будет найден в микроволновых диапазонах.

 

 

 

 

Однако для тех, кто может его использовать, процесс координации спутниковых частот Международного союза радиолюбителей (IARU) открыл еще одну альтернативу: восходящие линии связи 29 МГц.

Использование любительского спектра университетами и научно-исследовательскими учреждениями для их экспериментов не является идеальным решением и было согласовано IARU только на ограниченный период до тех пор, пока ITU не определит и не выделит альтернативный спектр для этой цели.

Рэй Сойфер W2RS, давний член спутниковой консультативной группы Международного союза радиолюбителей, сказал, что сегмент полосы 29,300–29,510 МГц использовался для нисходящих каналов любительской спутниковой связи более 40 лет, начиная с Australis-OSCAR 5 в 1970 году и AMSAT-OSCAR 6, первый спутник связи AMSAT, в 1972 году. Сегмент полосы частот активно использовался для линий вниз в 1970-х и 1980-х годах. Сегодня только один любительский спутник активно использует канал вниз 29 МГц: AMSAT-OSCAR 7, запущенный в 1974 году. (Это весьма примечательно, что в распоряжении радиолюбителей в США есть спутник, работающий более 40 лет, хотя батареи давно вышли из строя  и спутник питается от солнечных батарей.)

Использование нисходящей линии связи 29 МГц в семидесятых и восьмидесятых годах дало некоторые интересные примеры распространения. В период солнечного максимума сигналы на частоте 29 МГц не будут проходить через ионосферу напрямую, а будут проходить до двух минут вдоль ионизированного слоя, а затем проникнут и будут приняты на земле. Это означало, что получение сигнала (AOS) будет отложено, а потеря сигнала (LOS) будет увеличиваться на такое же количество времени. Сначала считалось, что программы прогнозирования неверны, но оказалось, что это не так. К сожалению, в то время было собрано недостаточно данных, чтобы сделать какие-либо полезные выводы.

К сожалению, нисходящая линия связи с частотой 29 МГц нецелесообразна для большинства современных очень маленьких спутников из-за размера необходимой антенны. Это ставит перед разработчиками спутников интересную задачу: разработать механизм нисходящей антенны, который мог бы, например, высвобождать длинный провод с небольшим весом на конце, который будет резонировать на частоте 29 МГц.

Почему не восходящий канал на 29 МГц?

К счастью, восходящие линии связи на этой частоте очень практичны даже с небольшими приемными антеннами, потому что на земной станции легко получить более высокую мощность передачи.

Следующий пример от Сойфера иллюстрирует это:

• На наклонной дальности 2000 км потери на трассе составляют (только) 128 дБ. Доплеровский сдвиг составляет 0,6 кГц или меньше.
• Чувствительность FM-диапазона на 29 МГц типичного любительского портативного приемопередатчика VHF / UHF с покрытием приема HF, в данном случае Yaesu VX-3, составляет 0,35 мкВ (-116 дБмВт) для SINAD 12 дБ.
• «Коэффициент усиления» загруженной антенны на 29 МГц размером одной антенны для 145 МГц будет варьироваться в зависимости от ситуации, но обычно будет порядка -10 дБи.
• Типичный любительский передатчик или трансивер на 29 МГц будет производить выходную мощность 100 Вт. Для простоты предположим, что передающая антенна с единичным усилением, такая как заземляющий слой, дает мощность сигнала на приемнике -88 дБмВт и запас прочности для бюджета линии 28 дБ. Анализ «наихудшего случая» с чувствительностью приемника 1 мкВ и приемной антенной -15 дБи все равно оставит запас безопасности 13 дБ, что должно быть более чем адекватным.
• Добавление твердотельного усилителя мощностью 500 Вт увеличит отношение сигнал / шум восходящей линии связи на 7 дБ, а использование трехэлементной Yagi вместо антенны на плоскости земли добавит еще 6-7 дБ, что позволит использовать приемную антенну еще меньшего размера на спутник, если необходимо.

Группа по координации частот любительских радиоспутников IARU призвала сообщество разработчиков и разработчиков спутников серьезно рассмотреть возможность использования 29 МГц для восходящего или нисходящего канала для их следующего спутника!

https://www.ee.co.za/article/29-mhz-forgotten-frequency-amateur-radio-satellites.html