git.gag.com Git - web/altusmetrum/blob - Radio/index.mdwn

   1 # Amateur Radio and Rockets
   2
   3 ## Why Radio? ##
   4
   5 There are at least two strong motivations for putting radios in rockets.  The
   6 first is to help locate the rocket after flight, either by using radio
   7 direction finding techniques, or by having the rocket report its position as
   8 determined by on-board GPS over a radio link.  The second is to record data
   9 about the flight for later analysis in case the rocket itself isn't recovered.
  10
  11 One of the main features of [TeleMetrum](../TeleMetrum/) is the fully
  12 integrated radio link.  The chip at the heart of our designs includes a highly
  13 optimized digital radio transceiver at very low power.
  14
  15 ## Legal Context ##
  16
  17 It is not clear to us that all of the approaches people have taken over
  18 the years to put off the shelf radios in rockets are actually legal.  To
  19 legally operate a radio transmitter, we need to understand and adhere
  20 to the rules that regulate use of the radio frequency spectrum.  When
  21 commercial radio components are used in ways the original designer did not
  22 envision, the rules against which they were designed and certified may not
  23 still apply.  But because rocket flights are short and often happen in
  24 remote places, and the chance of harmful interference to other radio users is
  25 therefore pretty small, we're never heard of anyone being fined or
  26 prosecuted over this.
  27
  28 In the United States, the rules that matter to us are published by the
  29 Federal Communications Commission, or [FCC](http://fcc.gov/).  Under Part 15
  30 of the FCC rules, it is possible to design and build radios that can be used
  31 without each user needing to hold an FCC license.  However, complying with
  32 those regulations isn't trivial and isn't cheap.  But all hope is not
  33 lost!  There's an alternative, unambiguously legal
  34 approach to operating our radio links.
  35
  36 FCC Part 97 and its equivalent in
  37 other countries define an "amateur radio" (sometimes called "ham radio")
  38 service.  Holders of amateur radio licenses can transmit on many different
  39 frequency bands in many different operating modes, using equipment that does
  40 not have to be specifically certified.  This includes permission to operate
  41 telemetry links and remote controls such as what we want for our rockets!
  42
  43 ## Getting an Amateur Radio License ##
  44
  45 To legally operate a [TeleMetrum](../TeleMetrum) system as designed
  46 in the USA, you need at least a "Technician Class" amateur radio
  47 license.  This is the entry level license, and getting one is actually
  48 pretty easy.  The exam fee is low, and the license is good for 10 years and
  49 renewable for life.  Anyone who has been through
  50 the written test for a Level 2 high power rocketry certification will find
  51 taking a ham radio license exam a similar sort of experience.  The test is
  52 multiple
  53 choice with questions taken from a pool that is completely published ahead
  54 of time, and there are some great online resources for learning the material
  55 and taking practice exams until you're ready to take the real test.  This
  56 [ARRL page](http://www.arrl.org/FandES/ead/classes.html) is a good place
  57 to start.
  58
  59 ## Related Equipment ##
  60
  61 It's entirely possible to use just a [TeleMetrum](../TeleMetrum/)
  62 in a rocket and a [TeleDongle](../TeleDongle/)
  63 on the ground with simple wire whip antennas and nothing else.  But there are
  64 other pieces of amateur radio gear that we think are worth mentioning because
  65 we find them useful too.
  66
  67 ### Transceivers ###
  68
  69 A popular class of commercially available ham radio transceiver is commonly
  70 known as an "HT".  These are hand-held, cover one or more frequency bands,
  71 and usually are meant to operate primarily using narrow-bandwidth FM
  72 voice.  Various companies make and sell them, and they have multiple
  73 uses at a rocket
  74 launch.  Like walkie talkies or FRS radios (but better!), they can be used to
  75 talk to others on the flight line, coordinate search activities, and so
  76 forth.  Choosing a "dual band" or "multi band" model that covers both
  77 the "2 meter"
  78 and "70 centimeter" bands is a good idea, since 2m is a good band for local
  79 voice conversations and the audio tones put out by [TeleMetrum](../TeleMetrum)
  80 for direction finding are in the 70cm band.
  81
  82 Keith and Bdale both currently own and use the
  83 [Yaesu VX-6R](http://yaesu.com/indexVS.cfm?cmd=DisplayProducts&ProdCatID=111&encProdID=4C6F204F6FEBB5BAFA58BCC1C131EAC0&DivisionID=65&isArchived=0)
  84 at launches.
  85
  86 ### Antennas ###
  87
  88 Almost any antenna that covers 435 Mhz can be used for receiving signals
  89 from [TeleMetrum](../TeleMetrum).
  90
  91 The best hand-held commercial directional antennas we've found for radio
  92 direction finding rockets are from
  93 [Arrow Antennas](http://www.arrowantennas.com/).  The 440-3 and 440-5 are
  94 both good choices for finding a TeleMetrum-equipped rocket when used with
  95 a suitable 70cm HT.
  96
  97 The best home-made directional antennas for this purpose that we're aware of
  98 are based on the ["cheap yagi"](http://www.wa5vjb.com/yagi-pdf/cheapyagi.pdf)
  99 designs by Kent Britain WA5VJB.  Bdale makes his using lengths of pine
 100 1x2, 1/8 inch brazing rod for the parasitic elements, and work-hardened 12
 101 gauge copper wire for the driven element.  The longer versions are great
 102 for roving in radio contests, and the 6-element 432 Mhz design works fine
 103 for chasing [TeleMetrum](../TeleMetrum)-equipped rockets.
 104