M2八木天线
月面反射(EME)通信用的美国M2公司圆极化八木天线
发布时间:2022-12-17    发布人:Flyer    浏览次数:
    月面反射通信,简称 EME(EarthMoon-Earth Communication) 通 信,是一种利用月球作为反射面的超远距离通信技术。其基本原理是把月球作为无源反射面,在发射站将发射天线指向月球并发射无线电信号,在接收站接收被月球反射回地面的无线电信号,从而建立通信链路进行通信。
 
     月面反射(EME)通信是一项具有悠久历史的无线电通信方式。该通信方式涉及通信、天文学、电子制作等多领域的知识,非常适合 作为青少年科普实践项目。
 
     月面反射通信由于对无线电技术、通信收发设备、无线电知识和实际操作经验有较高要求,非常具有挑战性,常被称为是业余无线电通信的“明珠”,也吸引着全球的无线电爱好者广泛的关注和极大兴趣。
 
    月面反射通信作为业余无线电中的传统活动,入门简单,但想要玩得精通却较为困难,有一定挑战性,多年来受到广大业余无线电爱好者和青少年的追捧。本书通过介绍业余无线电活动、与月面反射通信相关的天文知识、电波传播、EME通信系统、EME通信制式、工程实现等理论及其实操内容,向读者展现月面反射通信的魅力。通过阅读本书,读者会对月面反射通信有相对全面的了解,并且可以根据书中的内容,自行搭建、调试通信设备,完成月面反射通信,感受与月球“对话”的乐趣。
 
 
    业余无线电爱好者首先可以利用无线电台接收自身发射的脉冲信号被月球反射回来的“回声”(时间大约为 2.5s),来尝试初次通信和设备自检。成功后就能与全球不同地区的 EME 通信爱好者进行通信。
 
    月面反射通信并没有广泛地应用于我们实际的通信系统中,主要原因之一是由于作为反射面的月球与地球之间的所具有的位置关系、运动关系和传输链路的特殊性,导致该通信方式在实际的应用中存在着诸多限制和挑战,是一种极具挑战性的无线电通信技术。
 
1. 路径传输损耗大
 
2. 月球反射效率低
 
由于月球的表面非常粗糙,对无线电信号反射效率较低。因此,只有极少量(约为 7%)的信号被反射回地球。
 
3. 天线跟踪精度高
 
月球和地球存在实时相对运动 ( 速度大约每小时 15° ),因此收发天线必须跟踪月球的精确位置。这就要求 EME 通信天线需要具备高指向角度自动控制操作的能力。
 
4. 多普勒频移效应
 
月球和地球之间的相对运动导致无线电信号产生多普勒频移。例如,在月出或月落时,144MHz 频段的多普勒频移约为300Hz;10GHz 频段的多普勒频移可能会超过 20kHz。由于 EME 通信中使用的信号带宽非常窄,因此多普勒频移可能会对通信造成严重的影响。
 
5. 法拉第旋转效应
 
具有一定极化方式的无线电信号穿过地球电离层时,由于地球磁场对电信号的偏转作用,会产生法拉第旋转(例如,在432MHz 频段,信号极化可能会旋转好几圈)。大多数业余无线电台的天线采用线极化,因此极化旋转会导致信号的极化衰减,导致接收信号强度的降低。
 
由于上述原因,EME 的应用受到限制,往往只能用于业余无线电通联,难以用于实际通信。虽然 EME 通信在实际使用中存在很多挑战,但是在理论上,它仍然是一种可以在技术上实现并有实用价值的通信技术,尤其是对许多业余无线电爱好者来说,更是常用的通信方式之一。可以说,EME 通信非常具有挑战性,并且离我们所熟知的各种通信方式有很大的不同。另一方面,越是富有挑战性、越是具有神秘感的技术,往往就越能激发业余无线电爱好者的兴趣和探索的欲望。
 
由于通信路径损耗巨大和月球反射效率很低,为实现通信联络,不但要求发射站具备很高的等效全向辐射功率(简称EIRP,是天线增益和发射功率之和),而且要求接收站具有极高的灵敏度。因此,早期用于 EME 通信电台的技术门槛非常高,需要具备大型的天线系统、高发射功率和高灵敏度的接收系统。
 
今天,得益于先进的数字信号处理技术、低噪声放大器、信号编码和调制技术,有效地降低了对接收系统灵敏度的要求、发射系统的天线增益和发射功率的要求。这使得越来越多的业余无线电爱好者通过具备合适性能的电台,就可以成功进行 EME 通信操作,并实现在全球许多国家之间进行长距离 VHF/UHF 通信。例如,目前全世界有数百名无线电业余爱好者都在使用 CW(莫尔斯电码)和 JT65 数字模式进行 EME 通信(EME 最常用的频率为 144MHz 频段,在该频段上在全球有1000 多个业余无线电台),采用的是常见的八木天线(天线的长度为 5m,增益为21.8dBi)。



EME (earth-moon-earth / moon bounce) antennas        
2MXP20  144-146 MHz 15.3dBi 4只组合级联可达21.3dBi
2MXP22 144-145 MHZ 16.1dBi 可以2/4/8只组合
2MXP28
144-145 MHZ
 
17.2dBi 4只组合级联可达23.2dBi
2MXP32
 144-144.6 MHz
 
17.9dBi 4只组合级联可达23.8dBi
432XP50  430-436 MHZ 20.0dBi      

  • 国家高新技术企业
  • 拥有二十余项软件著作权
  • 通过ISO9001质量管理体系和国军标质量管理体系认证
  • 拥有卫星测控综合基带及导航测控一体化微带天线两项发明专利