主頁（http://www.by236.com）：利用EME通信實驗(一)

利用月球表面反射電波進行地球兩 點之間的通信，這種無線電通信 方式稱為月面反射通信

路徑損耗

月球距地球在近地點時的距離 約為363  300km，遠地點的距離約為 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只有 7%（約- 11.8dB）左右可以被反射 回來。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，反射回來的電波在 近地點的路徑損耗約為252dB，遠地點 約為254dB。對于低功率的電臺，近地 點和遠地點這2dB的差別有可能是成功 QSO的一個重要因素，因此，通常EME 的QSO計劃宜安排在近地點附近時段 進行。月球的反射率不會因滿月或新 月而有差別，只是滿月時能夠比較容 易尋找目標。

天空噪聲

由于太陽和背景空間產生的噪 聲干擾，會影響電臺接收弱信號的能 力。對處于北半球的電臺，當月亮呈 新月狀時（除了月食以外，肉眼無法 看到月亮），或月亮在空中位于遠南 端時，通常通信效果不理想；當月亮 最靠近南方時，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 的運行規(guī)律，使電波的實際傳輸路徑 變得更遠，因此，當月球位于靠南的 位置時，緯度越高的電臺看到的月亮 越小，通常他們很難在空中聯(lián)通。對 于位于北半球的電臺來說，一個月中 最理想的通信時間是當月亮從其向北 傾斜角度最大的位置轉向天空南方 時。在太陽接近月球的時刻或者天線 有很大的旁波瓣時，所接收到的太陽 輻射噪聲會非常強，有時甚至會超過 接收機所具有的噪聲。對于使用較低 波段進行的EME通信，太陽輻射噪聲會越嚴重。對于430MHz及1.2GHz頻 段，有可能會接收到來自銀河系星球 所輻射的噪聲干擾，月球表面產生的 約210°K的輻射噪聲也會對信號產生 干擾。

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

法拉第旋轉

法拉第旋轉是由于地球電離層 對無線電波信號的影響而產生的一種 極化旋轉，也有人說是由于電波信號 通過電離層時地球磁場對其造成的影 響。當無線電波在前往月亮和返回途 中經(jīng)過電離層的時候，地磁場導致到 來的無線電波的極化產生好幾次的旋 轉，因而引起接收信號有一個深的周 期性衰減。在一定的時間間隔內，這 個周期會有所改變，隨著頻率的增加 而變長。估計在144MHz頻段上，這 個時間間隔為20～30分鐘。因為法 拉第旋轉受電離層密度和地球磁場的 影響，如果電波傳播路徑與地球磁場 成垂直角度則不會有這種現(xiàn)象，所以 設置在赤道上的電臺就不會有法拉第 旋轉現(xiàn)象的困擾。另外在夜間電離層 的密度比較低時，法拉第旋轉的影響 也比較小。法拉第旋轉并不具有可逆 性，因而電波來回往返會造成兩倍的 影響，并不會兩相抵消。如果采用一 個電動機控制天線極化角度去跟隨著 法拉第極化旋轉而旋轉，則可減輕所 帶來的信號衰減。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，構成所謂"十字交叉"雙極化八 木定向天線，通過用高頻開關切換接 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所引起的衰 減。法拉第旋轉所引起的衰減可以用 發(fā)射和接收圓極化波來消除。運用圓 極化波的另一個優(yōu)點是左旋和右旋極 化波并不會互相干擾，可以在相同的 天線上運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

因為月亮圍繞地球運動，在EME 信號上會產生一個多普勒頻移。多普 勒頻移與工作頻率及電波路徑的變化 率成正比,對于144MHz頻段，在月亮升 起時會產生高于你的頻率300～500Hz 的多普勒頻移，當月亮落下時則會產 生低于你的頻率300～500Hz的多普勒 頻移，當月亮在頭頂上時則沒有多普 勒頻移現(xiàn)象。對于兩個不同位置的電 臺，兩者之間的EME通信產生的多普 勒頻移是兩臺信號多普勒頻移的算術 平均值。最極端的例子是兩個電臺位 于地球的兩端，一個電臺處于月亮升 起時刻，而另一電臺則是處于月亮落 下時刻，由于兩者的多普勒頻移效應恰好相反，兩相抵消反而沒有頻移產 生。另外要注意的是在EME通信中，其 實多普勒頻移的變化是緩慢的，如果 接收機的通頻帶比較寬的話，并不需 要頻繁地調整，多普勒頻移隨頻率的 增加而逐漸增加。在144MHz頻段，可 以調節(jié)接收機的RIT或分開的VFO在將 要接收頻率的±  750  Hz范圍內跟蹤信 號即可。采用WSJT軟件進行QSO時， 軟件會在一定范圍內自動跟蹤補償信號的多普勒頻移，甚至不需要人工去 干預和調整。

地面增益

當天線水平地指向地平線上可能 獲得達6dB的額外信號增益，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，這個現(xiàn)象稱為"地 面增益"。尤其是一些簡陋的電臺， 可以使他們的天線以沒有仰角、水平 地指向月亮將要升起來的地平線方向 架設，這樣當月亮從地平線上升起的 時候，在0°到10°～12°之間的上升 區(qū)域中，就能利用到這6dB的信號增強 效果，達致成功的QSO，而且這個現(xiàn) 象在地平線上不會顯著地增加地球的 噪聲電平（當然，天線所指方向有人 為造成的干擾除外）。

最好的操作時機

通常EME通信最好的操作時機是 在月球處于近地點的時候，這時電波 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 的最好時期，希望大家不要錯過這個 月亮最接近地球的最佳時機。但是， 也不是說在其他時期不能進行EME通信 操作，事實上在整個９年周期內隨時 都有很多非常好的EME聯(lián)絡發(fā)生。 另外，當月亮在天空的位置（與 水平面成的傾角）比較高時，通常天空噪聲會比較低，也是EME最好的操 作時機。這一傾角還決定了北半球兩 個電臺之間最長可能的共同操作窗口 （例如中國和美國，中國與歐洲之 間），因此，北半球地區(qū)電臺的最佳 EME操作條件應該是以月亮的最高傾角 而建立的。

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