–адиосв€зь


ѕерейти к содержанию

√лавное меню:


–адиосв€зь через Ћуну

ЋикЅез > –адиосв€зь

–адиосв€зь через Ћуну
ќпубликовано 27 январь 2014
Ќаверное многие из нас слышали о "лунатиках", которые способны бродить во сне мину€ преп€тстви€, при этом не нанос€ себе травматических последствий. Ќо речь в данной статье пойдет совсем о другой категории "лунатиков", а именно о группе энтузиастов, которые не жале€ своих сил и ресурсов провод€т интереснейшие эксперименты в области радиосв€зи с помощью нашего естественного спутника Ћуны, изуча€ и исследу€ все стороны данного процесса.


EME (от англ. "Earth - Moon - Earth" - "«емл€ - Ћуна - «емл€") - техника радиосв€зи на ” ¬ с использование Ћуны в качестве отражател€. »де€ использовать Ћуну - спутник «емли в качестве пассивного ретрансл€тора пришла давно. ѕервые отражени€ радиоволн от поверхности Ћуны были получены еще в 1946 году учеными ¬енгрии и —Ўј, работающими в этом направлении независимо друг от друга. ѕри экспериментах использовались передатчики мощностью 200  ¬т, работающие на волне около 2 метров и антенны с коэффициентом усилени€ 400.

Ѕольшие работы в этом направлении были проведены в 1954-57 годах в √орьковском университете. ƒл€ опытов использовались волны 10 и 3 см, коэффициент направленного действи€ антенн на волне 3 см достигал 120 тыс., т.е. энерги€ концентрировалась в угле 0,5 градуса.

¬ результате этих опытов был измерен коэффициент отражени€ радиоволн от Ћуны, который составил примерно 0,25 - и было установлено, что отражение происходит от центральной части видимого диска Ћуны. ќпыты радиолокации Ћуны дали реальную почву дл€ осуществлени€ идеи использовани€ Ћуны в качестве пассивного ретрансл€тора.

«аинтересовались этой идеей и радиолюбители. » вот в июле 1960 года была проведена перва€ радиолюбительска€ св€зь в диапазоне 1296 ћгц между американскими клубными любительскими радиостанци€ми W6HB и W1BU. ¬ 1964 году была проведена перва€ радиосв€зь в диапазоне 144 ћгц между радиолюбител€ми OH1NL и W6DNG.

¬ —оветском —оюзе перва€ любительска€ радиосв€зь через Ћуну была проведена 11 ма€ 1979 года операторами коллективной радиостанции UK2BAS, в диапазоне 432 ћгц. »х партнером был K2UYH. ѕозднее 19 €нвар€ 1981 года радиолюбителем UT5DL была проведена перва€ радиосв€зь в диапазоне 144 ћгц. ≈го партнером был K1WHS из штата ћэн, имеющий на то врем€ самую большую антенну (24 стрелы по 14 элементов).

—егодн€ через Ћуну провод€т любительские св€зи тыс€чи радиолюбителей всех континентов земного шара в диапазонах 144, 432, 1296, 5600 ћгц.  аждый из диапазонов имеет свои особенности, достоинства и недостатки. ƒл€ EME примен€ютс€ довольно сложные антенные устройства - параболические антенны или антенны типа "волновой канал" с большим количеством элементов.

—ущность EME - основные технические аспекты

≈сли две станции имеют соответствующее оборудование и могут одновременно видеть Ћуну, они могут провести EME радиосв€зь. ќднако, дл€ достижени€ успеха может понадобитьс€ несколько попыток. —игналы - это очень слабые эхо, отраженные поверхностью Ћуны.  ак правило, они наход€тс€ на уровне шумов или даже ниже, врем€ от времени поднима€сь над шумами на короткие периоды. ƒавайте рассмотрим некоторые технические факторы, вли€ющие на EME радиосв€зь, в частности, дл€ диапазона 2 м.

ѕол€ризаци€. ѕол€ризаци€ EME-сигналов посто€нно мен€етс€, что приводит к полному пропаданию сигнала или к очень глубоким замирани€м. ≈сть два основных пол€ризационных эффекта:

ѕространственна€ пол€ризаци€ - это функци€ геометрии. ѕол€ризаци€ фронта волны EME-сигнала между двум€ станци€ми может быть повернута. ¬еличина поворота зависит от соотношени€ географических долгот двух станций и положени€ Ћуны на небе. Ѕольшинство компьютерных программ слежени€ за Ћуной вычисл€ют величину пространственной пол€ризации и показывают оптимальное врем€ дл€ назначени€ скедов.

Ёффект ‘араде€ - ћагнитное поле «емли вызывает поворот пол€ризации радиоволны несколько раз, когда сигнал проходит через ионосферу по пути к Ћуне и обратно. Ёто приводит к циклическому федингу принимаемого сигнала. Ќа двух метрах период между пиками сигнала (т.е. врем€ поворота на 90 градусов) составл€ет около 30 минут. Ёффект ‘араде€ в насто€щее врем€ не может быть учтен в компьютерных программах.

¬редный эффект пространственной пол€ризации и вращени€ ‘араде€ может быть минимизирован использованием вращающихс€ линейно пол€ризованных антенн, вращающа€с€ вокруг осей X, Y и Z, или, что проще, использованием кросс-пол€ризованных Yagi, и многие другие. –адиосв€зь могут успешно провести и две станции, использующие линейную пол€ризацию, просто "пережида€" неблагопри€тное врем€ или перенес€ попытку на другое врем€, когда комбинаци€ пространственной пол€ризации и эффекта ‘араде€ дает благопри€тный результат.

–адиосв€зь через Ћуну

Ќаверное многие из нас слышали о "лунатиках", которые способны бродить во сне мину€ преп€тстви€, при этом не нанос€ себе травматических последствий. Ќо речь в данной статье пойдет совсем о другой категории "лунатиков", а именно о группе энтузиастов, которые не жале€ своих сил и ресурсов провод€т интереснейшие эксперименты в области радиосв€зи с помощью нашего естественного спутника Ћуны, изуча€ и исследу€ все стороны данного процесса.


EME (от англ. "Earth - Moon - Earth" - "«емл€ - Ћуна - «емл€") - техника радиосв€зи на ” ¬ с использование Ћуны в качестве отражател€. »де€ использовать Ћуну - спутник «емли в качестве пассивного ретрансл€тора пришла давно. ѕервые отражени€ радиоволн от поверхности Ћуны были получены еще в 1946 году учеными ¬енгрии и —Ўј, работающими в этом направлении независимо друг от друга. ѕри экспериментах использовались передатчики мощностью 200  ¬т, работающие на волне около 2 метров и антенны с коэффициентом усилени€ 400.

Ѕольшие работы в этом направлении были проведены в 1954-57 годах в √орьковском университете. ƒл€ опытов использовались волны 10 и 3 см, коэффициент направленного действи€ антенн на волне 3 см достигал 120 тыс., т.е. энерги€ концентрировалась в угле 0,5 градуса.

¬ результате этих опытов был измерен коэффициент отражени€ радиоволн от Ћуны, который составил примерно 0,25 - и было установлено, что отражение происходит от центральной части видимого диска Ћуны. ќпыты радиолокации Ћуны дали реальную почву дл€ осуществлени€ идеи использовани€ Ћуны в качестве пассивного ретрансл€тора.

«аинтересовались этой идеей и радиолюбители. » вот в июле 1960 года была проведена перва€ радиолюбительска€ св€зь в диапазоне 1296 ћгц между американскими клубными любительскими радиостанци€ми W6HB и W1BU. ¬ 1964 году была проведена перва€ радиосв€зь в диапазоне 144 ћгц между радиолюбител€ми OH1NL и W6DNG.

–Ш–Ј–Љ–µ—А–Є—В–µ–ї—М–љ—Л–µ –њ—А–Є–±–Њ—А—Л –≤ –Є–љ—В–µ—А–љ–µ—В –Љ–∞–≥–∞–Ј–Є–љ–µ DESSY

¬ —оветском —оюзе перва€ любительска€ радиосв€зь через Ћуну была проведена 11 ма€ 1979 года операторами коллективной радиостанции UK2BAS, в диапазоне 432 ћгц. »х партнером был K2UYH. ѕозднее 19 €нвар€ 1981 года радиолюбителем UT5DL была проведена перва€ радиосв€зь в диапазоне 144 ћгц. ≈го партнером был K1WHS из штата ћэн, имеющий на то врем€ самую большую антенну (24 стрелы по 14 элементов).

—егодн€ через Ћуну провод€т любительские св€зи тыс€чи радиолюбителей всех континентов земного шара в диапазонах 144, 432, 1296, 5600 ћгц.  аждый из диапазонов имеет свои особенности, достоинства и недостатки. ƒл€ EME примен€ютс€ довольно сложные антенные устройства - параболические антенны или антенны типа "волновой канал" с большим количеством элементов.

—ущность EME - основные технические аспекты

≈сли две станции имеют соответствующее оборудование и могут одновременно видеть Ћуну, они могут провести EME радиосв€зь. ќднако, дл€ достижени€ успеха может понадобитьс€ несколько попыток. —игналы - это очень слабые эхо, отраженные поверхностью Ћуны.  ак правило, они наход€тс€ на уровне шумов или даже ниже, врем€ от времени поднима€сь над шумами на короткие периоды. ƒавайте рассмотрим некоторые технические факторы, вли€ющие на EME радиосв€зь, в частности, дл€ диапазона 2 м.

ѕол€ризаци€. ѕол€ризаци€ EME-сигналов посто€нно мен€етс€, что приводит к полному пропаданию сигнала или к очень глубоким замирани€м. ≈сть два основных пол€ризационных эффекта:

ѕространственна€ пол€ризаци€ - это функци€ геометрии. ѕол€ризаци€ фронта волны EME-сигнала между двум€ станци€ми может быть повернута. ¬еличина поворота зависит от соотношени€ географических долгот двух станций и положени€ Ћуны на небе. Ѕольшинство компьютерных программ слежени€ за Ћуной вычисл€ют величину пространственной пол€ризации и показывают оптимальное врем€ дл€ назначени€ скедов.

Ёффект ‘араде€ - ћагнитное поле «емли вызывает поворот пол€ризации радиоволны несколько раз, когда сигнал проходит через ионосферу по пути к Ћуне и обратно. Ёто приводит к циклическому федингу принимаемого сигнала. Ќа двух метрах период между пиками сигнала (т.е. врем€ поворота на 90 градусов) составл€ет около 30 минут. Ёффект ‘араде€ в насто€щее врем€ не может быть учтен в компьютерных программах.

¬редный эффект пространственной пол€ризации и вращени€ ‘араде€ может быть минимизирован использованием вращающихс€ линейно пол€ризованных антенн, вращающа€с€ вокруг осей X, Y и Z, или, что проще, использованием кросс-пол€ризованных Yagi, и многие другие. –адиосв€зь могут успешно провести и две станции, использующие линейную пол€ризацию, просто "пережида€" неблагопри€тное врем€ или перенес€ попытку на другое врем€, когда комбинаци€ пространственной пол€ризации и эффекта ‘араде€ дает благопри€тный результат.

Ћибрационный фединг. ≈сли смотреть с «емли, Ћуна кажетс€ слегка "качающейс€" вперед-назад вокруг своей оси. Ёто движение называетс€ "либраци€". ƒлина пути, проходимого сигналами, отраженными от различных частей неровной поверхности Ћуны, все врем€ мен€етс€, что приводит к достаточно быстрому "дрожанию" сигнала в пределах нескольких dB. Ќа двух метрах замирани€ и увеличени€ сигнала происход€т с периодом около 2-х секунд. ¬озникновение кратковременного увеличени€ уровн€ сигнала может помочь станции с низкой энергетикой провести радиосв€зь, которое иначе провести бы не удалось.

Ёффект ƒоплера. “ак как Ћуна движетс€ по отношению к наблюдателю на «емле, возникает доплеровский сдвиг EME-сигнала. Ќа 2-х метрах это приблизительно плюс 350 √ц на восходе Ћуны, 0 √ц, когда Ћуна над головой, и минус 350 √ц на заходе Ћуны. ƒоплеровский сдвиг увеличиваетс€ при увеличении частоты. Ётот сдвиг частоты принимаемого сигнала должен учитыватьс€ использованием расстройки RIT или отдельного VFO, когда ¬ы слушаете свое эхо или другую станцию на назначенной частоте. ’ороша€ практика на 2-х метрах - крутить расстройку в пределах 750 √ц в обе стороны от ожидаемой частоты приема (т.е. частоты, назначенной дл€ скеда +- доплеровский сдвиг), когда слушаете корреспондента. Ћучше также при первоначальной настройке на станцию использовать "широкий" фильтр приемника, например, 500 √ц.  огда сигнал обнаружен, фильтр приемника можно заузить до необходимой величины дл€ улучшени€ соотношени€ сигнал/шум.

Ўум неба (шумова€ температура). Ћуна, двига€сь по своей орбите в течение примерно 28-дневного лунного мес€ца, проходит перед разнообразными небесными телами, такими как —олнце и другие звезды и планеты, которые излучают радиочастотные шумы. Ќекоторые источники более шумные, чем другие, но любые дополнительные шумы ухудшают услови€ св€зи на трассе EME. —амые маленькие антенные системы 2-х метрового диапазона, используемые дл€ EME, имеют ширину главного лепестка диаграммы направленности по половинной мощности примерно от 30 градусов дл€ одиночной Yagi до 15 градусов дл€ стэка из четырех Yagi. “ак как угловой размер Ћуны при наблюдении с «емли составл€ет полградуса, антенна "видит" значительную часть шумного неба вокруг Ћуны. Ўум неба, или шумова€ температура, измер€етс€ в градусах  ельвина ( ). Ќа двух метрах шум неба измен€етс€ от минимум 175   (редко) до более 3000  . „ем меньше, тем лучше, и если эта величина более 400  , станци€ с низкой энергетикой вр€д ли услышит или будет услышана даже станцией с высокой энергетикой. Ўумова€ температура уменьшаетс€ пропорционально увеличению частоты.

ѕотери на трассе. ¬ течение лунного мес€ца Ћуна движетс€ по слегка эллиптической орбите с рассто€нием до «емли от около 221500 миль в перигее (ближайша€ к «емле точка) до примерно 252700 миль в апогее (наиболее удаленна€ точка). Ёти рассто€ни€ привод€т к примерно 2.5-секундному запаздыванию EME-эхо. Ќа 2-х метрах затухание сигнала на этом рассто€нии около 251.5 dB в перигее и 253.5 dB в апогее, и затухание возрастает с ростом частоты. –азница в 2 dB между перигеем и апогеем €вл€етс€ существенным фактором дл€ станции с низкой энергетикой. “аким образом, большинство скедов назначаетс€, когда Ћуна около периге€.

ƒеградаци€. Ёто "число качества", вычисл€емое большинством программ слежени€ за Ћуной, которые вычисл€ют деградацию (DGRD) EME сигнал/шум в dB дл€ данного положени€ Ћуны и даты. —равниваетс€ дополнительный шум неба в направлении на Ћуну плюс рассто€ние «емл€-Ћуна по отношению к наименьшему возможному шуму неба и абсолютно наименьшему рассто€нию в перигее. ¬ течение мес€чного лунного цикла этот фактор измен€етс€ в пределах более чем 13 dB на двух метрах. —танци€ с низкой энергетикой имеет наилучшие шансы провести 2 м EME QSO, когда деградаци€ менее 2.5 dB, и чем меньше, тем лучше.

—клонение. Ёто положение, измеренное в градусах над/под экватором, при котором Ћуна по€вл€етс€ на небе. ћаксимальное положительное (или северное) склонение составл€ет около +23 градуса. Ћучшие услови€ дл€ работы EME дл€ станций северного полушари€, когда склонение наибольшее, так как при этом имеютс€ наибольшие по продолжительности возможные окна дл€ работы между двум€ станци€ми в северном полушарии (например, —Ўј-≈вропа, —Ўј-япони€).  роме того, шум неба обычно меньше при большом склонении.  огда склонение Ћуны проходит через 0 градусов (пр€мо над экватором) и становитс€ отрицательным, Ћуна восходит все дальше и дальше к югу и продолжительность окон дл€ работы станций северного полушари€ сокращаетс€.

√рунт-эффект. ѕри работе EME на двух метрах, в частности, станции с низкой энергетикой, с или без элевации антенн, могут получить дополнительное усиление антенны до 6 dB, когда антенна направлена на горизонт. ќтражени€ сигнала от плоской, ничем не загроможденной поверхности земли перед антенной вызывают пики и провалы в диаграмме направленности дл€ определенных углов элевации, которые могут дать до 6 dB прибавки усилени€. ѕредполагаетс€, что при этом нет значительного увеличени€ уровн€ земного шума с горизонта. √рунт-эффект потенциально полезен, когда Ћуна находитс€ между 0 и 10-12 градусами на восходе и закате.

‘азы Ћуны. »з четырех фаз Ћуны (новолуние, перва€ четверть, полнолуние и последн€€ четверть), новолуни€ плюс-минус один-два дн€ нужно избегать из-за шумов —олнца. Ќаиболее предпочтительно полнолуние в ночное врем€.  огда Ћуна видна в дневное врем€, ионосферные возмущени€, вызываемые —олнцем, могут ухудшить услови€ дл€ EME. “аким образом, ночное врем€ обычно лучше.

Ћучшее врем€ дл€ работы. Ќаилучшее врем€ дл€ работы EME на двух метрах - это когда перигей, наибольшее северное склонение (дл€ станций северного полушари€), минимальный шум неба, наименьша€ деградаци€ и вечерние часы, причем когда все это совпадает. ќднако, така€ оптимальна€ ситуаци€ бывает только раз в дев€ть лет, когда Ћуна находитс€ так близко к «емле, как только возможно. ¬ последний раз такое было в 1999-2000 г. ¬ течение этого дев€тилетнего цикла максимальное склонение и перигей расползаютс€ по времени. ќбычно лучший компромисс - это выбор времени, когда шум неба (шумова€ температура) минимален. —ледующий раз, когда деградаци€ будет минимальной и, соответственно, услови€ дл€ EME будут наилучшими из возможных - это период 2007 - 2010 г. “ем не менее, много EME радиосв€зей провод€тс€ и в течение этого дев€тилетнего цикла.

¬ св€зи с тем что Ћуна находитс€ очень далеко, зона покрыти€ радиосв€зи очень больша€. –адиолюбители с успехом провод€т св€зи на многие тыс€чи километров. —уществуют даже соревновани€ посв€щенные св€зи через луну, некоторые провод€тс€ в день авиации и космонавтики.


»сточник

яндекс.ћетрика

ќ сайте | —в€зные Ќовости | —траницы истории | ЋикЅез | ѕрименение радиосв€зи | јнтенные устройства | –адиокабель | –адиочастотные разъЄмы | јлфавит, 10-код и Q-код |  ¬ ƒиапазон | CB ƒиапазон | CB –адиостанции | ” ¬ ƒиапазон | LPD PMR –адиостанции | —равнение диапазонов CB, LPD и PMR | –адиостанции Vertex и Yaesu | –адиостанции | —хемы радиостанций | –адиостанции KENWOOD | MotoTRBO | »сточники ѕитани€ | јккумул€торы радиостанций | “аблица CTCSS кодов | ѕравила продажи и регистрации радиостанций | Ёхолинк | —правочна€ информаци€ | —правочна€ информаци€ по — — | On-Line | Ћицензионный софт | ѕолезные ссылки | »нтернет-ћагазин | »нтернет-ћагазин √аджетов | ƒобавить статью на сайт | ёмор |  арта сайта


Ќазад к содержанию | Ќазад к главному меню