- duplexní provoz
- duplexní provoz s řízeným TX (TCVR má PTT tlačítko nebo VOX a vysílá pouze, pokud hovoříme)
- dusimplexní provoz (poloviční duplex, half duplex).

Duplexní provoz umožňuje komunikaci v obou směrech současně. Prakticky to znamená, že na takovém zařízení můžeme poslouchat vlastní modulaci, která není žádným způsobem potlačena (jako např. při telefonním spojení zařízením, které se jmenuje vidlice). Signál je zpožděný a zpoždění je poplatné vzdálenosti satelitu na geostacionární dráze (signál musí uletět asi 70 tis. km tam a zpátky). Zpoždění činí asi čtvrt sekundy a je sluchem rozlišitelné. Upoutáme-li se na poslech svého slova, může nám to činit komplikace při výslovnosti, ale jsme schopni poměrně přesně naladit vysílač tak, aby jeho kmitočet odpovídal přijímanému signálu. Někteří se ladí vysíláním řady teček (CW).

Duplexní provoz s řízeným TX je varianta předchozího. Znamená to, že na mikrofonu máme PTT tlačítko a vysíláme pouze, když máme PTT stisknuté a hovoříme. PTT můžeme mít nahrazeno VOXem.

Duplexní provoz lze snadno realizovat s SDR transceivery, s TRXem, který je vybaven pro satelitní komunikaci (Kenwood TS-2000, Icom-910, Icom-9700, ...), se dvěma TRXy, se samostatným TX a RX.

Poloviční duplex (dusimplex) je možný, pokud má náš TCVR funkci "split" a umožňuje nám na jednom pásmu přijímat (např. 432 MHz) a na druhém pásmu vysílat (např. 144 MHz nebo 50 MHz). Obvykle se potkáme s problémem, jak přijímač a vysílač správně naladit, aniž bychom vysílali vedle stanice, se kterou máme spojení.

Na převaděči QO-100 NB pracuje mnoho stanic, které se na vás naladí úplně přesně a SSB signál je při prvním volání dokonale čitelný a srozumitelný. Ale slyšíte i stanice, které mají problém s přesným naladěním nebo se stabilitou kmitočtu.

Bohužel, při polovičním duplexu neslyšíme sami sebe, což je základní nevýhodou tohoto druhu komunikace.

Zkouška jednotlivých režimů komunikace

Duplexní TRX Kenwood TS-2000
Nemám SDR transceiver, ale vlastním z dob dřívějších duplexní TRX Kenwood TS-2000. Koncepce mého setupu je navržena tak, že BPSK maják poslouchám na kmitočtu 432.750 MHz. Modifikovaný LNB obsahuje první směšovač heterodynu a je řízem z GPS-DO. Transvertor vysílače byl vyzkoušen ve dvou variantách konfigurovatelného oscilátoru ADF4351. Pokud byl jeho kmitočet řízen z GPS-DO, nastavoval jsem kmitočet oscilátoru 2255.500 MHz. Pokud je kmitočet řízen z původního TCXO, je kmitočet "ujetý" a musí se nastavovat 2255.538 kHz. V této konfiguraci se přijímaný kmitočet shoduje s vysílaným, pokud je RIT nastaven na hodnotu RIT = + 3.1 kHz.

Provoz je bez problémů. Z dřívějšího provozu na satelitech s nízkou dráhou (LEO) jsem získal jeden špatný návyk. A sice prováděl jsem kompenzaci Dopplerova posuvu kmitočtu během spojení pomocí XIT (inkrementální ladění vysílače) funkce transceiveru. Přijímaný kmitočet byl stále stejný a s ohledem na pohyb satelitu jsem upravil kmitočet vysílače. Na QO-100 NB se mi tato praktika neosvědčila a postupuji jinak. Před vysíláním si vyzkouším zařízení a doladím RIT na vlastní signál, pokud nestabilizuji TX pomocí GPS-DO. Synchronní ladění (TRACE) mi umožňuje přesné naladění na protistanici. Pokud se protistanice neumí naladit přesně a po zavolání mi ujede s kmitočtem, doladím ji RITem, ale vysílám na stále stejném kmitočtu.

Duplexní provoz se samostatným RX a TX
Jako RX jsem použil přijímač z TRXu Icom IC-706 MK2G a jako TX jsem použil vysílač transceiveru Icom IC-7200, který pracoval v pásmu 50 MHz, konkrétně kolem kmitočtu 50.750 MHz (střední BPSK maják převaděče).

Upřímně, nedovedu si představit rychlé ruční naladění knoflíkem TX na protistanici, byť nastavuji pouze hodnoty od stovek kHz po desítky Hz na vysílači podle displeje přijímače. Proto jsem si napsal o víkendu jednoduché pomůcky (programy), které mi synchronně ladí TX podle okamžitého kmitočtu RX, obrázky níže. Možná takové pomůcky existují nebo to některý SW umí, ale hledání v Internetu někdy sežere víc času, než si jednoduchý algoritmus během okamžiku napsat.

Funkce RIT se liší u TCVRu Kenwood, kde se po aktivaci RIT mění hodnota kmitočtu na stupnici a u TCVRů Icom, kde hodnota kmitočtu na stupnici je stále stejná, ale mění se přijímaný kmitočet podle RIT.

Dusimplexní provoz s jedním TCVRem
Dusimplexní provoz s jedním transceiverem jsem vyzkoušel s Icom IC-706 MK2G. Protože na geostacionárním satelitu nedochází k posunu kmitočtu vlivem Dopplerova jevu, je takový provoz možný. Dusimplexní provoz se označuje též jako poloviční duplex (half duplex). TCVR používá dvou kmitočtů, které se přepínají s použitím VFO A, VFO B a funkce Split.

Nedovedu si však představit, že bych ručně nastavoval VFO B podle VFO A pro každý kmitočet a nejsem si  jistý, zda a které TCVRy umí synchronní ladění kmitočtů na 2 pásmech s konstantním duplexním odstupem. Proto jsem použil stejnou pomůcku, jako pro duplexní provoz dvou rádií (předchozí příklad).

Pomůcky
 

 
Pohled na kmitočet přijímače
 

 
Pohled na kmitočet vysílače

Synchronizaci kmitočtu TX podle kmitočtu RX jsem vyzkoušel jednoduchým prográmkem (Windows), který umožňoval pouze dvě funkcionality:

- nastavit kmitočet RX, např. kmitočet 144.750 00 MHz
- synchronizovat kmitočet vysílače podle momentálního kmitočtu přijímače, a to tak, že kmitočtům pásma 144-146 MHz (nebo 432 -434 MHz) odpovídají kmitočty v pásmu 50-52 MHz (nebo 144 -146 MHz).

TCVRy Icom používají jednoduchý protokol, který umožňuje řízení rádia. Protokol se u jednotlivých typů rádií liší např. množstvím instrukcí. Novější typy mají bohatší sadu instrukcí (IC-705), ale zachovávají kompatibilitu ke starším typům (IC-706, IC-7200).

Pro nastavování kmitočtu, myslím, nemusel Icom tak šetřit s bajty a mohl použít jeden bajt pro přenos jedné dekadické číslice z hodnoty frekvence. Nevadí, Icom přenáší v jednom bajtu informaci o dvou číslicích. Alespoň si pár minut potrénujeme náš mozek, když popřemýšlíme nad přepočtem hodnot. Nejsem programátor, tak jsem to vyřešil dost vidlácky první metodou, která mě napadla - viz ukázka algoritmu.

Nastavování kmitočtů

Pro nastavení kmitočtu potřebujeme do rádia přenést příkaz (jeden bajt) a informaci o frekvenci (5 bajtů). Komunikace však spotřebuje 11 bajtů (hlavička protokolu, adresy zařízení, příkaz, data, konec protokolu). Pro ověření, zda mě Icom poslouchá, používám jednoduchý program, který používám déle než 10 let. Na ilustračním obrázku je protokol s příkazem vyčtení nastaveného kmitočtu (FE FE 58 E0 03 FD), tedy 6 bajtů, příkaz k vyčtení je definován číslem 03 (hex).

Icom odpoví zopakováním příkazu a v dalším vyčtení bufferu hodnotou nastaveného kmitočtu - 11 bajtů (FE FE E0 58 00 00 75 00 50 00 FD), kde hodnota kmitočtu je reprezentována tučnými červenými hexadecimálními čísly. Pořadí bajtů dat (kmitočet) je v protokolu 5, 4, 3, 2, 1, takže hodnoty bajtů znamenají kmitočet 50.750 000 MHz.

Icom v jednom datovém bajtu přenáší informaci o dvou dekadických číslicích hodnoty kmitočtu:

Příklad 1: kmitočet 01 44 75 00 00 Hz je reprezentován 00 00 75 44 01.
Příklad 2: kmitočet 00 50 75 00 00 Hz je reprezentován 00 00 75 50 00.

Abych pochopil způsob nastavování a čtení kmitočtů a osahal si vše prakticky, napsal jsem si nejdřív dva jednoduché prográmky ve Visual Basic. První umí kmitočet nastavovat, druhý číst:
 

Se synchronizací RX aTX jsem se vypořádal jednoduchým technickým postupem. Pro duplexní příjem a vysílání jsem si vybral kmitočty tak, aby hodnoty za desetinnou tečkou byly pro RX i TX stejné. Např. 432.774 MHz/50.744 MHz. Nebo 144.774MHz/50.774 MHz. Potom mohu v programu natvrdo dosadit hodnotu TX před desetinnou tečkou. Hodnotu za desetinnou tečkou vyčtu z RX (tři bajty) a tytéž bajty pošlu do TX. Je to jednoduché, rychlé.

Prakticky to znamená, že kmitočet oscilátoru LO v LNB nastavím tak, abych střední maják QO-100 NB slyšel přesně např. na 432.750 MHz. Přeladím RX na 432.774 MHz a kmitočet ADF4351, který mám jako LO transvertoru, naladím tak, abych ho slyšel poblíž požadovaného kmitočtu. Toto nejde úplně přesně, ale nijak to nevadí. Malý rozdíl doženeme pomocí RIT. V mém případě musím mít při použití TCXO ADF5351 nastaven RIT na hodnotu asi +3.1 kHz. Protože je TCXO v hamovně, lze se na nastavení spolehnout a provozovat jeden levný transceiver v dusimplexním režimu. Občas se však vyplatí zkontrolovat, zda takovéto nastavení funguje. Např. s použitím SDR přijímače, kdy provedeme korekci provozem v duplexním režimu. 

Jak s tím dělám?

Programy lze spouštět ve více instancích. Proto občas používám program pro nastavování kmitočtu jako provozní paměť - jedním kliknutím rychle přepnu kmitočet RX na požadovanou stanici. Na snímku obrazovky jsou spuštěné tři instance:

a pohledy na displeje Icom:

Icom 706 MK2G jsem řídil pomocí USB CAT rozhraní, které jsem koupil od číňana na ebay.com:

Pro práci s jedním TCVRem v dusimplexním režimu jsem si nepatrně upravil uživatelské rozhraní programu. Program pracuje jen s jedním sériovým portem.
 

1. Po zapnutí PC kliknu na Set COM. Program si nastaví sériový port a adresu Icom.

2. Na TCVRu (ladicím knoflíkem) nebo v programu (nacvakám RX f a kliknu ENTER) nastavím frekvenci, kde chci přijímat.

3. Kliknu na SYNC TX a dějí se následující věci:

a) Vpravo je náhodně nastavený displej Icomu po jeho zapnutí (f=432.719.70, split OFF, ...)

b) Dole je nastaven kmitočet po kliknutí ENTER a po provedení synchronizace (SYNC TX) je:

c) VFO_B je nastaveno na 50.774.00 MHz, je zapnut split ON a displej je přepnut na VFO_A. Icom je schopen po stisknutí PTT komunikace SSB, pokud máme nastaven RIT.

 RIT nelze nastavit z PC.

Synchronizace programem je téměř okamžitá (zacvakají si relé, problikne displej s VFO B), takže mě ani stařičký Icom 706 MK2G při provozu SSB na QO-100 NB nijak podstatně neomezoval.

Program s více funkcemi pro ovládání Icomů, včetně zdrojového kódu (Visual Basic) je na této stránce.

Další plán a tvůrčí činnost ?

Až budu mít pár okamžiků, rozšířím algoritmus synchronizace vysílače o algoritmus kompenzace změny kmitočtu dle Dopplera, a to s ohledem na použité kmitočty RX/TX a pohyb nebeského tělesa.