主頁(yè)（http://www.130131.com）：利用EME通信實(shí)驗(yàn)(一)

利用月球表面反射電波進(jìn)行地球兩 點(diǎn)之間的通信，這種無(wú)線電通信 方式稱為月面反射通信

路徑損耗

月球距地球在近地點(diǎn)時(shí)的距離 約為363  300km，遠(yuǎn)地點(diǎn)的距離約為 405  500km。由于月面不規(guī)則形狀的 影響，發(fā)射到月球的電波信號(hào)只有 7%（約- 11.8dB）左右可以被反射 回來(lái)。其余的（約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頻段上，反射回來(lái)的電波在 近地點(diǎn)的路徑損耗約為252dB，遠(yuǎn)地點(diǎn) 約為254dB。對(duì)于低功率的電臺(tái)，近地 點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)這2dB的差別有可能是成功 QSO的一個(gè)重要因素，因此，通常EME 的QSO計(jì)劃宜安排在近地點(diǎn)附近時(shí)段 進(jìn)行。月球的反射率不會(huì)因滿月或新 月而有差別，只是滿月時(shí)能夠比較容 易尋找目標(biāo)。

天空噪聲

由于太陽(yáng)和背景空間產(chǎn)生的噪 聲干擾，會(huì)影響電臺(tái)接收弱信號(hào)的能 力。對(duì)處于北半球的電臺(tái)，當(dāng)月亮呈 新月?tīng)顣r(shí)（除了月食以外，肉眼無(wú)法 看到月亮），或月亮在空中位于遠(yuǎn)南 端時(shí)，通常通信效果不理想；當(dāng)月亮 最靠近南方時(shí)，通信效果最不理想。 這不僅是由于在這種情況下南方的星 座引起的背景噪聲增加，還由于天體 的運(yùn)行規(guī)律，使電波的實(shí)際傳輸路徑 變得更遠(yuǎn)，因此，當(dāng)月球位于靠南的 位置時(shí)，緯度越高的電臺(tái)看到的月亮 越小，通常他們很難在空中聯(lián)通。對(duì) 于位于北半球的電臺(tái)來(lái)說(shuō)，一個(gè)月中 最理想的通信時(shí)間是當(dāng)月亮從其向北 傾斜角度最大的位置轉(zhuǎn)向天空南方 時(shí)。在太陽(yáng)接近月球的時(shí)刻或者天線 有很大的旁波瓣時(shí)，所接收到的太陽(yáng) 輻射噪聲會(huì)非常強(qiáng)，有時(shí)甚至?xí)�超過(guò) 接收機(jī)所具有的噪聲。對(duì)于使用較低 波段進(jìn)行的EME通信，太陽(yáng)輻射噪聲會(huì)越嚴(yán)重。對(duì)于430MHz及1.2GHz頻 段，有可能會(huì)接收到來(lái)自銀河系星球 所輻射的噪聲干擾，月球表面產(chǎn)生的 約210°K的輻射噪聲也會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生 干擾。

另外，還有一些奇怪的干擾會(huì)影 響到EME通信的效果，例如雙重反射， 電離層變化產(chǎn)生的信號(hào)聚焦或散射現(xiàn) 象，太陽(yáng)風(fēng)造成磁暴等，好在這些現(xiàn) 象發(fā)生持續(xù)的時(shí)間很短暫，可以等這 些現(xiàn)象消失后再進(jìn)行通信。

法拉第旋轉(zhuǎn)

法拉第旋轉(zhuǎn)是由于地球電離層 對(duì)無(wú)線電波信號(hào)的影響而產(chǎn)生的一種 極化旋轉(zhuǎn)，也有人說(shuō)是由于電波信號(hào) 通過(guò)電離層時(shí)地球磁場(chǎng)對(duì)其造成的影 響。當(dāng)無(wú)線電波在前往月亮和返回途 中經(jīng)過(guò)電離層的時(shí)候，地磁場(chǎng)導(dǎo)致到 來(lái)的無(wú)線電波的極化產(chǎn)生好幾次的旋 轉(zhuǎn)，因而引起接收信號(hào)有一個(gè)深的周 期性衰減。在一定的時(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(zhǎng)。估計(jì)在144MHz頻段上，這 個(gè)時(shí)間間隔為20～30分鐘。因?yàn)榉?拉第旋轉(zhuǎn)受電離層密度和地球磁場(chǎng)的 影響，如果電波傳播路徑與地球磁場(chǎng) 成垂直角度則不會(huì)有這種現(xiàn)象，所以 設(shè)置在赤道上的電臺(tái)就不會(huì)有法拉第 旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象的困擾。另外在夜間電離層 的密度比較低時(shí)，法拉第旋轉(zhuǎn)的影響 也比較小。法拉第旋轉(zhuǎn)并不具有可逆 性，因而電波來(lái)回往返會(huì)造成兩倍的 影響，并不會(huì)兩相抵消。如果采用一 個(gè)電動(dòng)機(jī)控制天線極化角度去跟隨著 法拉第極化旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，則可減輕所 帶來(lái)的信號(hào)衰減。也有人把兩副天線 的振子互相垂直地成十字形安裝在一 起，構(gòu)成所謂"十字交叉"雙極化八 木定向天線，通過(guò)用高頻開(kāi)關(guān)切換接 入兩條不同極化的振子，也能在一定 程度上改善法拉第旋轉(zhuǎn)所引起的衰 減。法拉第旋轉(zhuǎn)所引起的衰減可以用 發(fā)射和接收?qǐng)A極化波來(lái)消除。運(yùn)用圓 極化波的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是左旋和右旋極 化波并不會(huì)互相干擾，可以在相同的 天線上運(yùn)用兩種不同的極化波，同一 條天線能以20dB以上的隔離度發(fā)射和 接收左旋或右旋極化波。

多普勒頻移

因?yàn)樵铝羾�繞地球運(yùn)動(dòng)，在EME 信號(hào)上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)多普勒頻移。多普 勒頻移與工作頻率及電波路徑的變化 率成正比,對(duì)于144MHz頻段，在月亮升 起時(shí)會(huì)產(chǎn)生高于你的頻率300～500Hz 的多普勒頻移，當(dāng)月亮落下時(shí)則會(huì)產(chǎn) 生低于你的頻率300～500Hz的多普勒 頻移，當(dāng)月亮在頭頂上時(shí)則沒(méi)有多普 勒頻移現(xiàn)象。對(duì)于兩個(gè)不同位置的電 臺(tái)，兩者之間的EME通信產(chǎn)生的多普 勒頻移是兩臺(tái)信號(hào)多普勒頻移的算術(shù) 平均值。最極端的例子是兩個(gè)電臺(tái)位 于地球的兩端，一個(gè)電臺(tái)處于月亮升 起時(shí)刻，而另一電臺(tái)則是處于月亮落 下時(shí)刻，由于兩者的多普勒頻移效應(yīng)恰好相反，兩相抵消反而沒(méi)有頻移產(chǎn) 生。另外要注意的是在EME通信中，其 實(shí)多普勒頻移的變化是緩慢的，如果 接收機(jī)的通頻帶比較寬的話，并不需 要頻繁地調(diào)整，多普勒頻移隨頻率的 增加而逐漸增加。在144MHz頻段，可 以調(diào)節(jié)接收機(jī)的RIT或分開(kāi)的VFO在將 要接收頻率的±  750  Hz范圍內(nèi)跟蹤信 號(hào)即可。采用WSJT軟件進(jìn)行QSO時(shí)， 軟件會(huì)在一定范圍內(nèi)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償信號(hào)的多普勒頻移，甚至不需要人工去 干預(yù)和調(diào)整。

地面增益

當(dāng)天線水平地指向地平線上可能 獲得達(dá)6dB的額外信號(hào)增益，這是由于 在天線前面的平坦地面以特定角度反 射電波所造成的，這個(gè)現(xiàn)象稱為"地 面增益"。尤其是一些簡(jiǎn)陋的電臺(tái)， 可以使他們的天線以沒(méi)有仰角、水平 地指向月亮將要升起來(lái)的地平線方向 架設(shè)，這樣當(dāng)月亮從地平線上升起的 時(shí)候，在0°到10°～12°之間的上升 區(qū)域中，就能利用到這6dB的信號(hào)增強(qiáng) 效果，達(dá)致成功的QSO，而且這個(gè)現(xiàn) 象在地平線上不會(huì)顯著地增加地球的 噪聲電平（當(dāng)然，天線所指方向有人 為造成的干擾除外）。

最好的操作時(shí)機(jī)

通常EME通信最好的操作時(shí)機(jī)是 在月球處于近地點(diǎn)的時(shí)候，這時(shí)電波 的衰減量最低。然而，月亮最接近地 球的最佳位置以９年為一個(gè)周期，本 周期最接近位置是在2007～2010年 間，因此，現(xiàn)在正是處于操作EME通信 的最好時(shí)期，希望大家不要錯(cuò)過(guò)這個(gè) 月亮最接近地球的最佳時(shí)機(jī)。但是， 也不是說(shuō)在其他時(shí)期不能進(jìn)行EME通信 操作，事實(shí)上在整個(gè)９年周期內(nèi)隨時(shí) 都有很多非常好的EME聯(lián)絡(luò)發(fā)生。 另外，當(dāng)月亮在天空的位置（與 水平面成的傾角）比較高時(shí)，通常天空噪聲會(huì)比較低，也是EME最好的操 作時(shí)機(jī)。這一傾角還決定了北半球兩 個(gè)電臺(tái)之間最長(zhǎng)可能的共同操作窗口 （例如中國(guó)和美國(guó)，中國(guó)與歐洲之 間），因此，北半球地區(qū)電臺(tái)的最佳 EME操作條件應(yīng)該是以月亮的最高傾角 而建立的。

在月亮的四個(gè)相中  (新月、上弦 月、滿月和下弦月)，在新月前后一兩 天，由于太陽(yáng)噪聲比較大，并不適宜 進(jìn)行EME通信。在能看見(jiàn)月亮的白天， 由太陽(yáng)所引起的電離層擾動(dòng)能降低EME 通信狀況。因此,  通常在夜間進(jìn)行EME 通信操作比較好。處于穩(wěn)定夜間條件 的滿月是進(jìn)行EME通信操作的有利時(shí) 機(jī)。通常，每個(gè)月只有數(shù)天是EME通信 條件有利的時(shí)候。有些EME通信月球跟 蹤軟件會(huì)試圖綜合各種因素以一個(gè)圖 表的形式告訴你每個(gè)月的哪幾天是條 件最好的。一些EME通信的討論組也有 定期發(fā)布傳播預(yù)測(cè)的信息。不管怎么 樣，選擇月亮處于近地點(diǎn)、月球在最 大傾角上（最靠北方），再結(jié)合最低 天空噪聲的時(shí)候就是EME通信成功的最 好機(jī)會(huì)。