有很多友台在功率和天线增益方面一直没有一个明确的感知。到底怎样的天线增益能够带来怎样的效果加成呢?怎样的天线增益能够弥补功率上面的损失呢?我们来看看这个极端的例子:50W完成的月面通信实验。
最早进行月面反射通联的电台多拥有大型的天线阵和高功率的功放,以莫尔斯进行操作以保证自己信号的可辨度。但现在我们可以使用更加优秀的数字模式来降低对实际辐射功率的需求,因此现在对于功率的要求并不那么高。但50瓦……怎么说还是有点勉强的,这个时候就要看天线的增益和指向性了!
一个传统大台WA3QPX的天线配置,4x28单元八木阵列
这次实验位于日本茨城县常陆那珂市的NICT平磯太阳观测设施。其使用的天线是平常用来观测太阳电波的抛物面天线。该设施即将在今年停止活动并拆除天线,因此2016年下半年,停止观测太阳的时机便成了业余无线电爱好者进行月面反射实验的最好机会。
本次借给无线电爱好者们所使用的设备名叫HiRAS-2,是一只10米直径的抛物面天线。其馈源是一只20单元的对数周期天线,以实现70~500MHz之间信号的发射和接收。经过测试,这套系统在144MHz上的驻波约为1.5,而430MHz上的驻波约为1.2左右。而实际操作时,连接的发射机为一台ICOM的50W收发信机。这样的机器仅是正常的EME站功率的十分之一。万事俱备,只等月明!
2016年12月10日。第一次试验开始了。无线电爱好者们使用目视确认月亮的位置,并用HiRAS的操作面板控制抛物面天线的指向。HiRAS的系统只能自动计算太阳的指向,因此指向月亮的工作就需要靠手动来完成。连接在收发信机上的电脑运行着JT65B制式的收发软件。当天在144MHz上接收到多个欧洲电台的EME信号,但是回答的信号对方未能抄收。
只能自动计算太阳指向的“旋转器”
2017年2月11日,无线电爱好者们再次来到了试验基地开始第二次的尝试,这次不光请来了多位职业从事电波传输和通信领域的业余无线电爱好者,更是在相关的月面反射通信网站上放出通告,预约通联。可以说准备万全!
同样是使用50W的收发信机和JT65B的操作模式,爱好者们开始了第二次尝试。11日的实验依然和之前一样没能获得成功,而12日,爱好者们抓住了月面大台HB9Q切换频段的机会,在430MHz频段内呼叫并取得回答,成功的完成了第一个月面反射通信QSO。而在那之后,因为更换机器的缘故,在430MHz频段更是以35W的功率工作并成功完成QSO。
HB9Q的回答
这群业余无线电爱好者在两天的实验中,使用50W以下的小功率共完成了7个月面反射QSO。在成功完成目标的同时也给了我们很大的启示:我们虽然功率受到限制,但是借助数字模式强大的解调能力和天线的优越增益,依然能够克服困难,完成超出想象的通联!对于天线环境受限制或是功率不能太高的友台来说,CW和数字模式(尤其是WSJT软件包中的各种模式)是一剂良药!
现代通信
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