Сторінка 3, На шляху до першого зв’язку через Місяць на 47 ГГц, EME

Слід зазначити, що зараз найгірший момент для зв'язків через Місяць, особливо в діапазоні міліметрових хвиль. Через великі втрати в атмосфері проведення зв'язку можливе тільки при великих кутах місця. Для EME QSO з Північною Америкою є лише 3-5 днів на місяць, коли Місяць піднімається досить високо, але ці дні зараз збігаються з апогеєм місячної орбіти, що дає 2 дБ додаткових втрат. До того ж в ці дні зараз повний місяць, що відповідає максимуму теплових шумів Місяця, На відміну від більш низькочастотних діапазонів, на яких фаза Місяця на шум майже не впливає (відображення там відбувається на більшій глибині від поверхні Місяця, де температура досить постійна), діапазоні 47 ГГц спостерігається більш ніж півторакратна зміна шумової температури Місяця. Якщо врахувати, що діаграма спрямованості антени повністю укладається в кутовий розмір Місяця, то ясно, що її шум ставить межу підвищення чутливості приймача. З цієї причини вирішив відмовитися від спроб охолодження підсилювача, що малошумить. Технічно це досить складно реалізувати, а максимальний виграш у співвідношенні сигнал/шум при охолодженні рідким азотом міг становити 1-2 дБ. Зважаючи на все таке збільшення явно не вистачало.

У результаті залишався лише один спосіб – цифрова обробка прийнятого сигналу. На жаль, широко відомі програми в цьому випадку не підходять, оскільки вони розраховані на вузькосмугові сигнали низькочастотних діапазонів. У нашому випадку ширина спектра відбитого сигналу досягає декількох сотень Гц. Це викликано, по-перше, багатопроменевим характером відбиття від Місяця, коли кожен промінь має свійдоплерівський зсув частоти, а по-друге, флуктуаціями сигналу при поширенні міліметрових радіохвиль в атмосфері. Так як нічого готового знайти не вдалося, довелося думати про власну програму. Тут мені знову пощастило, мій старий знайомий Володимир Барчуков (http://www.orc.ru/

micron) погодився допомогти у цій справі.

При цьому треба було забезпечити високу точність установки частот передавача і приймача і автоматичну корекцію доплерівського зсуву частоти, що постійно змінюється, протягом усього сеансу. Адже жодної можливості підстроювання частоти за реальним сигналом у цьому випадку немає. Після того, як сигнал було виділено, з'ясувалося, що похибка становила лише близько 100 Гц. Ще кілька років тому це було б неможливо, оскільки були відсутні програми для точного розрахунку доплерівського зсуву частоти сигналу, відбитого від поверхні Місяця. Тепер такі програми є, і найзручніша з них – це остання версія F1EHN (EME SYSTEM V5.1). Зрозуміло, що точність калібрування частоти в обох кореспондентів вимірюється десятками герц. Для порівняння у двометровому діапазоні це відповідає точності встановлення частоти близько 0,1 Гц.

Аналіз показав, що рівень сигналу становив окодо - 20 дБ по відношенню до потужності шумів у смузі 2,5 кГц (як це прийнято в WSJT). Для порівняння такий "авророподібний" сигнал практично не чутний і не видно за допомогою програми "Spectran" з рівня близько - 15 дБ.

Я запропонував назвати програму MWCW (Millimeter wave CW). Однак після відповідного доведення вона може бути корисною не тільки на міліметрових хвилях.

Таким чином, всі технічні проблеми здебільшого вирішені. Залишилося тільки дочекатися високого Місяця, гарної погоди та певної частки удачі. Іщоб апаратура не підвела.

Перевірка та налаштування ЛБВ на робочому столі.