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EME グランドゲインと 位相 [アマチュア無線]

自然現象や環境の現象はいろいろな効果を私たちに与えてくれます。

月面反射通信での グランドゲインもその一つです。
最近コンディションが良かったので夕方から夜にかけて必死に月を狙っていたのですが、全く飛ばず。。。。受信はできるのですが。。。。。

・・で 今日は 久しぶりにEME通信ができました。

ニュージーランドとドイツです。

ドイツの局と行った際には 私のシグナルは -21dB 。 普段こんなことはありません。
設備によってもちろん異なりますが、条件の良いときで 大抵 -24~-28dBです。相手局の アンテナは 16エレメント八木 X 4本。 自作1KWリニアアンプです。 詳細レポートを聞くと -21~-30dBのQSBがあったというレポートですが、実は グランドゲインをうまく使った通信なのです。

グランドゲインは 月が沈む際には普段と異なる動作をします。 受信の際に月からの直接波(月面で反射した電波が地球に届き空中からそのまま直接アンテナに届くもの)と 大地に反射した分が加算されるのです。
反射の位相が狂うと 打ち消してしまいますが、足されると、二倍くらいのゲインになります。
こちらから電波を発射している場合も同じようになるらしく、大地が反射板のようになってものすごく出力が上がった状態と同じようになるわけです。

実は 東側は山が非常に近く このグランドゲインは使えません。 アメリカ方向は ダメなんです。ところがヨーロッパ方面は素晴らしく、とんでもない出力や とんでもなくよい受信感度に見えるほど うまく作用するようです。

EME通信は -250dBほどの超凄い減衰の中で通信しなければなりません。月の往復76万キロメートルもそうですが、月での反射時には電波は非常に弱くなってしまうのです。反射板があるわけではないからです。そういう中で 必死にやっているのですが、逆に遮るものなどの影響が少ない というか わかっていることが多いので、ある程度計算で通信可能か否か計算できてまうのが、月面反射通信です。つまり インチキをやるとわかってしまいます(笑)500ワットしか出せないのに 1KW出すと 3dB強くなるわけですね。2KWでやっと6dBアップ。
日本では 144MHz帯は 最大500Wしか認められていませんので キロワットのハイパワー局レベルに見える シグナルでの通信では相手もビックリ! というわけです。

ただ 位相が異なる電波が入る通信では 様々な位相差の影響で 電波の強さがかなり短時間い変化します。これは オーディオでも同じです。通信では 短時間かつ信号が読み取れればいいのですが、オーディオでは 連続した音を聞いているのが音楽なので位相差のある信号は大問題です。音楽を汚す以外の何物でもありません。
オーディオアンプなどでは幅広い周波数かつその微妙な差を感じ取る人間相手ですから絶対に避けたい問題です。だから 神経を使っていると言うわけです。
昨今のオーディオはデジタルオーディオの普及で 測定できる精度という面で非常に進歩していますので、微細なアナログなどに関係する影響や理論が部分がわかってきている現代のオーディオでは無線は非常にオーディオと密接な関係があり、勉強になります。

デジタル全盛生まれの技術屋さんは 企業の体質からデジタル処理専門の技術屋さんになることが多く あまりアナログは触れることが無いため、アナログ関連設計は難しいと聞いています。
例えば アナログ的な基板設計は べたアースしか知らない方にはとても難しいです。逆に アナログしか知らない 真空管時代だと プリント基板での アナログの高周波設計やデジタルの高周波設計は難しいです。

様々な分野を知ることが大切ですよね。

さて 無線の話題に戻ると私の設備は 日本ということもあって出力に限りがありますので、アンテナ調整は非常に神経を使って合わせています。

EME通信に使う周波数前後にしっかりと同調させるために、市販のアンテナではありますが、改造しているのと、放射器の長さを変えて同調させています。
コンデンサーなどを追加してリアクタンスなどで見かけのリターンロスを減らしても飛びが良くないことは実験でわかっていますので 少ないパワーを有効に使うためにはこういう地道な努力が必要というわけです。

不思議なもので どんなものでもそうですが、簡単にできてしまうことはあまり面白くありません。技術を駆使するとか、試行錯誤するとか、一生懸命やった末の成功は非常に楽しいですし感動します。また 物理理論と結果が合致した際にはさらに喜びも倍増します。

んーん 楽しい! ということですが、実は 1月に人工衛星が打ち上げられ 通信をしようと思い、軌道計算をしていて嫌になったので(劇汗) 投げ出して 無線をしたというわけなんです。

最近 どうも 仕事で時間が無いので長い時間集中するのが不得意? 無理? になりました。始業時間、就寝時間など 当然厳守なので 大抵は 良いところで どうしても 中断しなければならないからです。

いまやっている バイオリン作りで集中と我慢が うまくできるようになると良いのですが(笑)




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