Comunicaciones de las sondas Voyager de la NASA. 40 aniversario del lanzamiento.

Para el que sea amante de los DX espaciales extremos y pueda, las frecuencias de las Voyager 1 y 2 son:

Spacecraft            Coherent Downlink      Frequency (MHz) Channel        Non-Coherent Downlink       Frequency (MHz) Channel
Voyager 1                 2296.481481                                  18                                   2295.000000                                 14

Voyager 2                 2295.000000                                  14                                   2296.481481                                 18

Voyager 1                 8420.432097                                  18                                   8415.000000                                 14

Voyager 2                 8415.000000                                  14                                   8420.432097                                 18

Link Polarization

S-band Right circular
X-band TWTA-1 Left circular
X-band TWTA-2 Right circular

Telemetry Modulation

The telemetry comes to the telemetry modulation unit (TMU) separately as a “low-rate”
channel and a “high-rate” channel. Low rate is 40 bps only and its routing through the TMU is
such that it can only be downlinked as uncoded bits. High rate, one of a set of rates between 10
bps and 115.2 kbps, is downlinked as coded symbols. The TMU encodes the high rate data
stream with a convolutional code having constraint length of 7 and a symbol rate equal to twice
the bit rate (k=7, r=1/2). 
 
Either modulator can bi-phase-modulate the telemetry symbols onto either a 22.5-kHz or a
360-kHz subcarrier. A subcarrier is a symmetrical square wave signal derived from a TMU
crystal oscillator that has a nominal frequency of 2.88 MHz. The 360-kHz subcarrier is required
for bit rates greater than 7.2 kbps. The TMU has one modulator for the S-band downlink and
another for X-band downlink. The modulated subcarrier goes to the S- or X-band exciter.7

7 DSN telemetry data bit, symbol, and subcarrier waveform requirements are defined in [10], module 207, 34-m
and 70-m Telemetry Reception.

Para los no versados en inglés:

Modulación de telemetría:

La telemetría  llega a la unidad de modulación de telemetría (TMU) por separado por un canal de "baja velocidad"
 y un canal de "alta velocidad". La baja velocidad es de 40 bps solamente y su enrutamiento a través de la TMU es
de modo que solo se puede enviar al downlink como bits no codificados.

La alta velocidad, es un conjunto de velocidades entre 10bps y 115.2 kbps, se pueden enviar al downlink como símbolos

codificados. La TMU codifica las secuencias de datos de alta velocidad con un código convolucional que tiene una longitud

de restricción de 7 y una tasa de símbolos igual a dos veces la velocidad de bits (k = 7, r = 1/2).
 
Cualquiera de los moduladores puede modular bi-fase los símbolos de telemetría ya sea a 22.5 kHz o a una

subportadora de 360 ​​kHz. La subportadora es una señal de onda cuadrada simétrica derivada del oscilador de cristalde la TMU

que tiene una frecuencia nominal de 2,88 MHz. Se requiere la subportadora de 360 ​​kHz para velocidades de bit superiores a 7.2 kbps.

La TMU tiene un modulador para el enlace descendente de la banda S y otro para el enlace descendente de banda X.

La subportadora modulada va al excitador de banda S o X.

Y para aquellos que quieran saber más, las sondas Voyager tienen dos transmisores uno en banda S y otro en banda X. Dos amplificadores,

uno de estado sólido SSA, y otro con un tubo de Ondas Progresivas (TWTA)en la Banda S, y Dos TWTA en banda X un o principal y otro de backup.

El SSA de banda S entrega 6W en Low power y 15W en high power, el TWTA entrega 6.5W en high power y 19W en high power.

El TWTA de banda X entrega 12w en low power y 18W en high power. De las dos unidades TWTA, sólo puede funcionar una a la vez.

Dispone de dos antenas una de alta ganancia de tres metros y otra de baja ganancia.

La de Baja ganancia en Banda S tiene 7dBi y un haz de 60º

La de Alta ganancia en Banda S tiene 36dBi y 2.3º

La Banda X trabaja sólo en alta ganancia con una ganancia de 48dBi y un ancho de haz de 0.5º

Lo cual si hacemos unos cálculos rápidos nos dan que si el TX en banda S y alta potencia entrega 15W y la antena tiene 36dBi

estará radiando 60kW pire.

Y en Banda X si está entregando el amplificador TWTA 19W estará  radiando casi 1MW pire.

Cosas...