Al W5LUA在Moon-Net電子郵件組上發(fā)布了有關(guān)測(cè)試成功的新聞: 他在帖子中說:“這些是單向測(cè)試,只有我能傳送。” “我首先向Mitsuo發(fā)送了單音,然后將其很好地復(fù)制了下來,然后發(fā)送了一些通話和通話序列。 Mitsuo能夠在1146 UTC和1234 UTC解碼呼叫和我的網(wǎng)格。 沃德指出,47 GHz上的第一次EME(月面反射通信)通聯(lián)發(fā)生在2005年初。 沃德說:“未來幾天,Manfred DL7YC將進(jìn)行更多的47 GHz測(cè)試。” “我們希望取得同樣的成功。” 這些是僅由我傳輸?shù)臏y(cè)試方法。目前,Mitsuo僅運(yùn)行1瓦功率,但正在積極開發(fā)10瓦功率放大器。我運(yùn)行的是30瓦TWT,在饋電點(diǎn)上產(chǎn)生的功率約為25瓦。該功率放大管是由Varian VPW2931電源驅(qū)動(dòng)的Hughes 932H,該電源經(jīng)過修改,用于Hughes TWT的第二個(gè)抑制式集電極。這兩個(gè)臺(tái)站都運(yùn)行2.4m偏饋式蝶形天線。 我的系統(tǒng)噪聲系數(shù)是4 dB,在JA1WQF時(shí)約為2.5 dB。兩個(gè)電臺(tái)都使用頻率控制的“月球上恒定頻率”(CFOM)技術(shù)”,該技術(shù)使您可以聽到/看到另一個(gè)電臺(tái)以及您在相同頻率上的回聲。首先,我向Mitsuo發(fā)送了單音,然后將其很好地抄收,然后發(fā)送了多個(gè)呼叫和網(wǎng)格序列。Mitsuo能夠解碼1146Z和1234Z處的呼叫和我的網(wǎng)格。信號(hào)電平為-23dB和-25dB。DT出現(xiàn)并且頻率在13 Hz以內(nèi)。 附帶說明,最早的47 GHz EME發(fā)生在2005年初,RW3BP使用AD6FP(現(xiàn)為K6MG),W5LUA和VE4MA。VE4MA還繼續(xù)使用AD6FP。很高興看到該頻段的EME活動(dòng)再次激活,特別是因?yàn)槲覀冊(cè)诿绹爸擃l段因?yàn)?span style="font-size: 16px;">5G利益分配而要失去的風(fēng)險(xiǎn)。 在47 GHz上出現(xiàn)的第一批EME QSO使用了一個(gè)稱為MMCW的程序,該程序是RW3BP的一個(gè)朋友編寫的。MMCW程序需要傳輸10分鐘,以提高信噪比,以實(shí)現(xiàn)最佳解碼??吹絎SJT模式以不到1分鐘的傳輸時(shí)間提供類似的解碼非常令人鼓舞。 未來幾天,Manfred DL7YC將進(jìn)行更多的47 GHz測(cè)試。 我們希望取得同樣的成功。 73 de Al W5LUA source: 1. http://mailman./pipermail/moon-net/ 2. ARRL 業(yè)余無線電的廣度 | 月面反射通信(EME):與月亮對(duì)話的準(zhǔn)備工作
盡管月面反射(EME)自二戰(zhàn)以來就開始應(yīng)用,但成功的完成業(yè)余無線電的日常通信卻是近期的事。1960年第一次完成了業(yè)余的雙向月面反射通信,直到美國規(guī)定最高輸出功率可以達(dá)到1500W及八十年代GaAsFET(砷化硅場(chǎng)效應(yīng)管)前置放大器的出現(xiàn),月面反射通信才變得流行起來。
月球距地球在近地點(diǎn)的距離為355666.35公里,遠(yuǎn)地點(diǎn)的距離為453836.7公里。由于月面形狀的影響,發(fā)射到月球的信號(hào)只有7%可以被反射回來。其余的93%則被吸收和損耗掉了。路徑損耗和通信頻率成正比,頻率越高,路徑損耗越大。因此在144MHz上,反射回近地點(diǎn)的路徑損托為252dB、遠(yuǎn)地點(diǎn)為254dB。對(duì)于低功率的電臺(tái),近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)2dB的差別并不影響做一次成功的QSO。 影響EME通信的因素包括以下幾種:軌道抖動(dòng)衰減,極大的路徑損耗,噪聲(包括太陽及空間背景的噪聲),法拉第旋轉(zhuǎn)及由于空間位置的變化引起的極化方向的改變。法拉第旋轉(zhuǎn)是由于地球電離層對(duì)信號(hào)的影響而產(chǎn)生的一種極化旋轉(zhuǎn)。也有人說是由于信號(hào)通過電離層時(shí)地球磁場(chǎng)對(duì)其造成的影響(Dave指出伴隨法拉第旋轉(zhuǎn)所發(fā)生的一些現(xiàn)象和HF傳播中的一些現(xiàn)象有某種關(guān)系,這保留了月面反射的神秘性,值得深入研究)。法拉第旋轉(zhuǎn)使信號(hào)有一個(gè)深的周期性衰減,在一定時(shí)間間隔內(nèi)這個(gè)周期會(huì)有所改變,隨著頻率的增加而變長。估計(jì)在144MHz上,這個(gè)時(shí)間間隔約為20分鐘。
基本上EME實(shí)驗(yàn)的簡述完畢,接下來我簡單介紹下如何做業(yè)余的EME通訊實(shí)驗(yàn)。 EME通信系統(tǒng)中,發(fā)射機(jī)的輸出功率經(jīng)由低損耗的電纜送至天線端,再由天線向月球發(fā)射。由于電波的路徑非常長,并且月球反射波散開的面積非常大,接收天線只能收到很小的回波,接收天線輸出的微弱信號(hào)經(jīng)過前置放大器預(yù)放大以后,送到接收機(jī)進(jìn)行變頻、中頻放大和解調(diào),最后恢復(fù)出聲音信號(hào),輸出供人或電腦進(jìn)行信息判讀。 如上期所述,采用JT65模式進(jìn)行EME通信,由電腦運(yùn)算進(jìn)行信號(hào)的調(diào)制和解調(diào),操作者根據(jù)屏幕的信息進(jìn)行判讀,令EME的操作門檻大為降低,可以采用相對(duì)比較普通和簡單的器材,即使你只有一根八木天線和幾十瓦的功率,通過努力也可以享受EME通信的樂趣。 在搜集資料的時(shí)候,我發(fā)現(xiàn)頗多的HAM使用HF收發(fā)信機(jī)配搭變頻器的方式。變頻器的工作原理是在接收時(shí)把VHF或UHF的接收信號(hào)和一個(gè)固定頻率的本振頻率相減,使輸出頻率落在28~29MHz的10m波段范圍內(nèi),再用HF收發(fā)信機(jī)來接收這一信號(hào)。 而在發(fā)射時(shí)則把HF收發(fā)信機(jī)所發(fā)射的10m波段信號(hào)和本振信號(hào)相加,輸出成為VHF或UHF的信號(hào),再用適當(dāng)?shù)姆糯笃靼研盘?hào)放大,經(jīng)過變頻器的變換處理以后,就能夠利用HF收發(fā)信機(jī)來進(jìn)行EME通信了,可以不用重新添置VHF/UHF的全模式收發(fā)信機(jī)。 HF收發(fā)信機(jī)以ICOM的IC-756PRO及以后的系列為多,或許這與這系列的機(jī)器具有DSP功能有關(guān),還有KENWOOD的TS-850等,變頻器為DB6NT生產(chǎn)的LT系列。有動(dòng)手能力的也可以在網(wǎng)上找到制作資料自制一個(gè)。 一般操作在VHF或UHF的EME天線都采用高增益的八木天線陣列,比較流行的是四堆疊的八木天線陣列和兩堆疊的八木天線陣列結(jié)構(gòu)。當(dāng)然,也有采用單八木天線的成功例子。大多成品天線都是寬帶設(shè)計(jì),性能最好的在頻段中部,但EME所使用的頻率集中在頻段的低端,2m波的在144.200MHz以下,70cm波的在432.200~432.400MHz,有動(dòng)手能力的朋友完全可以按照這些頻段自己制作,省錢之余又有高性能,一舉兩得。 個(gè)人認(rèn)為,使用2×5單元陣列比使用單個(gè)10單元八木天線有優(yōu)勢(shì)。 為啥?從方向性方面想想,方向性越尖銳越能集中能量擊中月球。把八木天線堆成天線陣列可以提高增益和方向性,但將八木天線擺在一起會(huì)產(chǎn)生彼此干擾的現(xiàn)象,因此天線之間的距離需要耐心調(diào)整,以求得到最佳的增益和方向性。 天線陣列由多條八木天線組合,若分別輸入信號(hào)會(huì)形成非常復(fù)雜的系統(tǒng),一般采用功率分配器及電纜移相器等將輸出功率做適當(dāng)?shù)姆峙?,調(diào)整后再分別饋送到每條八木天線的輸入端。頻率高的天線結(jié)構(gòu)比較小,并且增益容易做得比較大。因此,在居住條件比較狹小的日本,天線比較小的430MHz和1.2GHz等高頻段EME通信比較活躍。 1.2GHz頻段以上的微波頻段除了用八木天線陣之外,比較多的是采用拋物面反射式天線,拋物面天線的增益更大,方向性更好。拋物面反射式天線的增益和拋物面的截面積有關(guān),所以,拋物面天線的增益能夠做得非常大。拋物面天線的反射面并不需要用整塊金屬板制作,可以采用金屬網(wǎng)或金屬條來構(gòu)成,只要反射網(wǎng)的網(wǎng)孔小于十分之一波長就可以。這樣可以節(jié)省制作材料,使制作變得容易,同時(shí),也可以大為減輕天線的重量,減少天線的風(fēng)阻,減輕天線在架設(shè)、跟蹤和定位等方面的困難。拋物面天線只要通過更換或者增加饋源就能改變天線的工作頻段(當(dāng)然增益和指向性等特性會(huì)有變化),而且通過旋轉(zhuǎn)小小的饋源就能改變天線發(fā)射和接收的極化,這樣就能更方便地跟蹤調(diào)整天線的極化來減小法拉第旋轉(zhuǎn)引起的信號(hào)衰落。因此,拋物面天線被廣泛應(yīng)用于EME通信。
第一種是固定架設(shè)。這是很多低配置電臺(tái)或臨時(shí)架設(shè)時(shí)的做法。如前所述,天線水平地(或以5°~8°的小仰角)指向月亮升起或者下落的地平線方向,可以得到6dB的地面增益,達(dá)致成功的QSO。這種架設(shè)方法最簡單,而且天線在整個(gè)QSO過程中甚至并不需要進(jìn)行調(diào)整,但這種架設(shè)方法QSO時(shí)間比較短,只在月亮升起或者下落0~12°這段時(shí)間進(jìn)行(QSO時(shí)間約40min,若天線以7°左右的仰角安裝,則QSO時(shí)間可延長到1個(gè)多小時(shí))。 第二種是極軸架設(shè)。天線固定在一個(gè)主軸上,預(yù)先調(diào)整主軸安裝仰角角度和月亮軌道平面相垂直(注意不是和地面垂直哦)的位置上固定好,這樣只要單純旋轉(zhuǎn)主軸,就能在整個(gè)看到月亮的天空中跟蹤月亮。 由于月亮在天空的移動(dòng)速度比較慢,大約每小時(shí)15°,因此,采用這種架設(shè)方法很容易用人工追蹤月球,只要你有足夠的體力跑來跑去調(diào)整天線的旋轉(zhuǎn)角度就行了,這可是強(qiáng)身健體的好方法。就算用電動(dòng)控制,也只需要采用一個(gè)天線旋轉(zhuǎn)器,只要坐在Radioroom(電臺(tái)室)里就能夠隨時(shí)控制天線對(duì)準(zhǔn)月球,多爽! 第三種是兩軸架設(shè)。天線分別由水平方向(東南西北)旋轉(zhuǎn)器和垂直方向(仰俯)旋轉(zhuǎn)器控制(有的廠家把兩個(gè)旋轉(zhuǎn)器做在一起稱為水平仰角旋轉(zhuǎn)器)。采用這種架設(shè)方法的天線可以指向空中任意一點(diǎn),這是最普遍的EME通信天線的架設(shè)方法。 受歡迎的原因是建造的方法清楚明白,不像極軸架設(shè)那樣需要設(shè)置極軸仰角角度(因?yàn)檫@個(gè)角度會(huì)隨著月亮的軌道平面相對(duì)地球赤道面作不停地?cái)[動(dòng)而變化,每天大約有2°的變化量,因此,每次運(yùn)用都要進(jìn)行調(diào)整)。 但是,兩軸架設(shè)要有效地追蹤月球,需要同時(shí)調(diào)整方向角和仰俯角。所幸的是隨著個(gè)人電腦的普及,已經(jīng)有HAM開發(fā)出利用電腦控制兩軸旋轉(zhuǎn)器的跟蹤軟件和接口,只要在軟件中設(shè)置好電臺(tái)所在位置坐標(biāo),軟件會(huì)自動(dòng)從網(wǎng)上下載標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和月球準(zhǔn)確的軌道信息,軟件即可自動(dòng)計(jì)算和控制天線實(shí)時(shí)跟蹤月球,在整個(gè)EME通信的過程中,甚至都不需要人去干預(yù)。通過改變下載輸入的不同軌道參數(shù)信息,軟件還可以使天線用于跟蹤各種衛(wèi)星,從而使天線很容易地用于進(jìn)行衛(wèi)星通信。 有的HAM嫌用電腦控制麻煩,干脆在天線上安裝一個(gè)小攝像頭,通過人工操作旋轉(zhuǎn)器使從攝像頭上看到的月亮影像在屏幕中間,由于月亮在天空的移動(dòng)速度慢,如此也能達(dá)到跟蹤月亮的目的。但這種方法在有密云或雨天時(shí)就無法應(yīng)用了。 饋線 另外,由于發(fā)射功率比較大,因此發(fā)射用的同軸電纜除了要求低損耗以外,還要能耐受較大的功率,通常發(fā)射同軸電纜采用如LAF4-50A、HRCAY-50-9等1/2寸波紋同軸饋管為佳。 為了使電纜對(duì)電波信號(hào)的損耗最小,連接電纜的長度也應(yīng)盡量地縮短。有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)是,若采用8D-FB的電纜,長度應(yīng)小于15m,如果需要的電纜長度比較長,就要用更粗或者損耗更小的電纜。 對(duì)于接收和發(fā)射采用不同電纜的安裝方法,需要在天線端安裝一個(gè)同軸開關(guān),在發(fā)射和接收時(shí)自動(dòng)切換到相應(yīng)的電纜上,有的接收前置放大器內(nèi)部帶有此功能。 接收前置放大器 一般來說,所有的接收系統(tǒng)都有他自己的本底噪聲,使用了低噪聲的前置放大器后,機(jī)器的信噪比會(huì)大幅度的改善,這個(gè)對(duì)于弱信號(hào)能否成功解讀很關(guān)鍵。 低噪聲前置放大器一般采用GaAsFET或HEMTFET等低噪聲場(chǎng)效應(yīng)器件制成,為了得到良好的效果,通常把放大器造成天線桿頂盒的形式,安裝在離天線饋電端最接近的地方,并且,通常內(nèi)部帶有收發(fā)電纜的轉(zhuǎn)換開關(guān),通過收發(fā)轉(zhuǎn)換信號(hào)控制開關(guān)對(duì)接收和發(fā)射信號(hào)進(jìn)行切換。有些廠制的接收前置放大器是通過接收信號(hào)同軸電纜供電的,因此,不需要另外架設(shè)供電線路,使用非常方便。 EME通信要求入門級(jí)的輸出功率要在200W以上,一些所謂的"大炮"電臺(tái)的輸出功率可達(dá)幾千瓦級(jí)!功率放大器可以采用電子管或晶體管構(gòu)成,VHF/UHF功率放大器廠制的和自制的都有,頻率超過1.2GHz的就以自制的為多。 由于EME通信采用CW和SSB模式,前者可以采用效率比較高的C類放大器,輸出功率容易做得比較大,對(duì)電路的線性也沒有特殊要求,有很多以前BB機(jī)發(fā)射機(jī)上的功率放大器模塊可以利用。而后者則需要采用線性特 軟件
一條單水平極化VHF八木天線,其增益大約是12.5dBd(或大約14.6dBi),天線以極軸方式架設(shè),用一個(gè)方位旋轉(zhuǎn)器來跟蹤月球。收發(fā)信機(jī)采用任何能操作在VHF頻段的全模式接收機(jī)和發(fā)射機(jī)或收發(fā)裝置。 作為接收機(jī)需要有RIT或分開的VFO功能用于補(bǔ)償多普勒頻移。接收機(jī)應(yīng)具有窄帶的中頻濾波器(例如500Hz帶寬),采用內(nèi)置或者外置的DSP將有助于改善收聽微弱EME信號(hào)的信噪比。 還要配備一臺(tái)至少輸出150W功率的功率放大器和一臺(tái)少于1.5dB噪聲系數(shù)的低噪聲接收前置放大器。接收前置放大器要安裝在天線輸出端上,在發(fā)射時(shí)用繼電器把前置放大器切換開,以避免發(fā)射的高電平信號(hào)損壞前置放大器。 低損耗饋線電纜將會(huì)使接收機(jī)的信號(hào)衰減到最少,而且使傳送到天線的功率最大化。有條件的可以用1/2寸波紋饋管電纜,以減低信號(hào)損失,甚至把接收和發(fā)射信號(hào)分別用兩條電纜進(jìn)行傳輸,以獲得最好的效果。輕便的筆記本電腦用于運(yùn)行WSJT軟件,借助軟件在電腦上完成QSO的全過程。
最后的最后,雖然EME實(shí)驗(yàn)需要一定器材以及資金,同時(shí)也需要接受返回信號(hào)的耐心,但如果你真的希望探求真理,這些是值得的。 source:http://tieba.baidu.com/p/3164133702?traceid= |
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