Радиовръзка с отражение от луната, сайт за радиолюбители

Луната е естествен спътник на Земята. Диаметърът му е 3476 км, средното разстояние от Земята е 384900 км. Ъгловият диаметър на Луната, гледана от Земята, е 33 минути. Луната се движи около Земята в посока от запад на изток с ъглова скорост от 12-13 ° на ден, връщайки се в същото положение спрямо Земята и Слънцето след един лунен месец, което е 29,53 средни слънчеви дни. Орбитата на Луната е наклонена към равнината на орбитата на Земята под ъгъл 5° 9'. Поради наклона на земната ос спрямо равнината на нейната орбита с 27° 27′ , Луната от територията например на европейската част на България се вижда под ъгли от 11° до 68°. Точното ъглово положение на Луната спрямо всяка точка на Земята е дадено в астрономическите годишници. Повърхността на Луната има коефициент на отражение за радиовълни от 0,1. Ефективната отразяваща повърхност на Луната е окръжност с диаметър 340 km, която се намира в най-близката до Земята част от повърхността на Луната. Луната е обърната към Земята от същата страна. Въпреки това, поради феномена на вибрациите, ние виждаме малко повече от половината от повърхността на Луната. В резултат на вибрациите позицията на най-ефективно отразяващата област на повърхността на Луната непрекъснато се променя, което води до променящ се във времето процес на интерференция на отразените вълни. Това от своя страна води до флуктуации (с 4-5 dB) в нивото на сигнала, отразен от Луната и получен на Земята. Нивото на сигнала намалява до нула само на малки интервали от време (няколко секунди), съответстващи на моментите, когато посоката на вибрациите е обърната.

Разликата в разстоянията от центъра на най-ефективната част от отразяващата повърхност на Луната до Земята и от нейната периферна част до Земята е около 8 км, коетосъответства на време за разпространение на радиовълните от около 100 µs. Това води до деформация на фронта на отразената от Луната вълна, което ограничава лентата на модулация на предавателя до 10 kHz. Вълна, падаща върху повърхността на Луната, променя фазата си при отражение. Следователно, когато се използват радиовълни с кръгова поляризация, трябва да се има предвид, че след отражение посоката на въртене на поляризираната вълна се обръща.

Проявата на ефекта на Доплер в отразения сигнал се дължи на вибрациите на Луната. Знакът на промяната в изместването на честотата на Доплер при отражение от двете противоположни страни на Луната е различен. В диапазона от 2 m Доплеровото изместване достига плюс или минус 2 Hz, в диапазона 70 cm - плюс или минус 6 Hz, в диапазона 23 cm - плюс или минус 18 Hz.

Времето за разпространение на сигнала от Земята до Луната и обратно е 2,56 s. През това време можете ръчно да превключите антената от предаване към приемане.

Сигналът по време на лунните радиокомуникации преминава през земната атмосфера два пъти, т.е. се пречупва два пъти в тропосферата и йоносферата на Земята. При ниски позиции на надморската височина на Луната, дори при нормално състояние на атмосферата, сигналът претърпява пречупване: в тропосферата - до 1 °, в йоносферата - до 0,5 °. При аномални състояния на атмосферата намалените стойности на ъглите на пречупване могат да бъдат големи. В този случай може да възникне ситуация, когато радиацията от Земята преминава през Луната и когато Е-слоят на йоносферата е висок, тя изобщо не напуска земната повърхност.

Радиовълна, преминаваща през земната атмосфера, се влияе от ефекта на Доплер: в диапазона от 2 метра промяната на честотата на Доплер е 14 Hz, а при 70 cm - 3 Hz. Точната стойност на Доплеровото изместване се определя както от надморската височина на станцията, така и от свойствата на атмосферата. Като се има предвид това и отразено отНа повърхността на Луната радиовълната е подложена на доплерово изместване и знакът на промяната е противоположен на знака на промяната в честотата, причинена от влиянието на земната атмосфера, може да възникне ситуация, когато полученото изместване на честотата е нула.

Радиовълна, преминаваща през йоносферата на Земята, под въздействието на нейното магнитно поле променя равнината на поляризация (ефект на Фарадей). Въртенето на поляризационната равнина зависи от дължината на пътя в йоносферата, т.е. от надморската позиция на Луната и е пропорционална на квадрата на честотата. За 2-метровия диапазон, при ниско положение на Луната над хоризонта, въртенето на равнината на поляризация е 3360°, т.е. девет пълни оборота плюс 120°.