{"id":4900,"date":"2021-04-26T17:40:15","date_gmt":"2021-04-26T17:40:15","guid":{"rendered":"https:\/\/rep.pt\/wp\/?p=4900"},"modified":"2021-04-26T17:40:16","modified_gmt":"2021-04-26T17:40:16","slug":"2a-parte-weak-signals-sinais-fracos-comunicacoes-atraves-de-reflexao-lunar-eme-por-miguel-pelicano-ct1bym","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/rep.pt\/wp\/2021\/04\/26\/2a-parte-weak-signals-sinais-fracos-comunicacoes-atraves-de-reflexao-lunar-eme-por-miguel-pelicano-ct1bym\/","title":{"rendered":"2\u00aa Parte \u2013 Weak Signals \u2013 Sinais Fracos – Comunica\u00e7\u00f5es atrav\u00e9s de Reflex\u00e3o Lunar \u2013 EME por Miguel Pelicano, CT1BYM"},"content":{"rendered":"\n
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As comunica\u00e7\u00f5es usando a Lua como reflector, ou EME (Terra-Lua-Terra), apresentam alguns dos desafios t\u00e9cnicos e operacionais mais significativos para o r\u00e1dio amador. Desde o primeiro QSO amador bidirecional atrav\u00e9s da lua em 1960, ele foi seguido por muitos outros em todas as bandas amadoras de 28 MHz a 24 GHz (com testes em andamento em 47 e 77 GHz).
No in\u00edcio, as esta\u00e7\u00f5es de EME precisavam de sistemas de antenas enormes, transmissores de alta pot\u00eancia e configura\u00e7\u00f5es de recep\u00e7\u00e3o complexas. Hoje, a opera\u00e7\u00e3o EME est\u00e1 ao alcance da maioria dos amadores com uma capacidade razo\u00e1vel de esta\u00e7\u00e3o VHF e permite QSOs de longa dist\u00e2ncia entre muitos pa\u00edses em todo o mundo.
O desafio surge devido a uma combina\u00e7\u00e3o de fatores que o tornam interessante e gratificante:
-A lua est\u00e1 a uma dist\u00e2ncia m\u00e9dia de cerca de 380.000 km de dist\u00e2ncia;
-\u00c9 um refletor RF relativamente pobre (s\u00f3 cerca de 6% da energia \u00e9 refletida);
-O movimento relativo com a Terra requer sistemas de rastreamento bastante precisos;
-A comunica\u00e7\u00e3o est\u00e1 sujeita a altera\u00e7\u00f5es de Doppler, Libra\u00e7\u00e3o e Polariza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Na pr\u00e1tica a Reflex\u00e3o Lunar ocorre regularmente em todas as bandas amadoras de 50 MHz a 24 GHz, com 144 MHz e 1296 MHz de longe as bandas mais populares para atividade. Alguma atividade EME ocorreu mesmo nas bandas amadoras de 21 e 28 MHz.
Uma das caracter\u00edsticas \u00fanicas da EME \u00e9 que \u00e9 poss\u00edvel ouvir e observar os seus pr\u00f3prios ecos, que chegam ao Rx aproximadamente 2,6 segundos depois, conforme o sinal transmitido se propaga da Terra para a Lua, \u00e9 refletido e se propaga de volta para a Terra.
Durante qualquer m\u00eas lunar (aproximadamente 28 dias), se dois lugares do globo estiverem com visibilidade m\u00fatua da lua, podem ocorrer comunica\u00e7\u00f5es por EME. No extremo, isso pode durar apenas alguns minutos, mas em separa\u00e7\u00f5es mais curtas, como na Europa ou entre a Europa e a Am\u00e9rica do Norte, a lua pode ser mutuamente vis\u00edvel por muitas horas de cada vez.
Embora a maioria dos modos tenha sido usada em EME, at\u00e9 recentemente o CW dominava. No entanto, o advento dos modos digitais de sinal fraco, como o JT65 e o QRA64 (que agora foi substitu\u00eddo por Q65), levou a um aumento significativo na sua popularidade. Devido \u00e0 vantagem de uma maior sensibilidade dos modos digitais, \u00e9 poss\u00edvel usar antenas menores e menor pot\u00eancia de transmiss\u00e3o, o que permite que muitos mais r\u00e1dios amadores se envolvam em EME.<\/p>\n\n\n\n

Os sinais refletidos na Lua chegam \u00e0 esta\u00e7\u00e3o receptora extremamente fracos, a atenua\u00e7\u00e3o situa-se perto dos 290dB e, nalguns casos mais ainda! Porque, al\u00e9m da dist\u00e2ncia e da fraca reflectividade da Lua, temos que acrescentar a absor\u00e7\u00e3o pelo vapor de \u00e1gua, chuva, oxig\u00e9nio, e a depend\u00eancia de alguns desses par\u00e2metros com a press\u00e3o atmosf\u00e9rica, a temperatura\u2026etc\u2026 tudo vai depender da frequ\u00eancia de opera\u00e7\u00e3o\u2026
Acima de 432 MHz \u00e9 comum usarem-se antenas parab\u00f3licas. O tamanho efectivo dessas antenas deve ser visto em Comprimentos de Onda, s\u00f3 assim ficamos com uma no\u00e7\u00e3o correcta das caracter\u00edsticas el\u00e9ctricas\u2026 e necessidades mec\u00e2nicas.
Como j\u00e1 referi no artigo anterior, estou a utilizar agora uma parab\u00f3lica de 3 metros de di\u00e2metro, foco prim\u00e1rio, revestida com uma malha met\u00e1lica com fura\u00e7\u00f5es de 1.2mm x 1.2mm.
Uma parab\u00f3lica de 3m de di\u00e2metro em 1.2GHz mede 13 comprimentos de onda, em 10GHz mede 103.4 comprimentos de onda.
Enquanto que em 1.2GHz tenho uma abertura de feixe a -3dB de 5.4\u2070, em 10GHz a abertura de feixe a -3dB \u00e9 de 0.675\u2070 ! O que \u00e9 que isto significa? Que em 1.2GHz o sistema de rotor (azimute e eleva\u00e7\u00e3o) poder\u00e1 ter a resolu\u00e7\u00e3o de 1\u2070, em 10GHz ter um sistema com 0.1\u2070 de resolu\u00e7\u00e3o se calhar \u00e9 pouco\u2026 porque a Lua apresenta um \u00e2ngulo s\u00f3lido aparente de 0.5\u2070\u2026
Uma antena parab\u00f3lica de 3m para 10GHz corresponde a uma parab\u00f3lica de 23.9m para 1.2GHz\u2026 para termos a no\u00e7\u00e3o pr\u00e1tica das coisas\u2026
A calibra\u00e7\u00e3o do sistema \u00e9 feita com o Sol, medindo o ru\u00eddo solar. Tamb\u00e9m se pode afinar com o ru\u00eddo recebido da Lua, que \u00e9 o que eu fa\u00e7o em 10 e 24GHz. Assim tenho sempre a certeza que a antena est\u00e1 bem apontada.<\/p>\n\n\n\n

A maneira mais simples que eu conhe\u00e7o para fazer esta medi\u00e7\u00e3o \u00e9 utilizar o software SpectraVue. No modo Continuum, com a entrada em audio e Rx com AGC Off, podemos comparar a rela\u00e7\u00e3o em dB entre uma zona de c\u00e9u sem ru\u00eddo e o Sol (ou Lua) e, da\u00ed, perceber se estamos a apontar na direc\u00e7\u00e3o correcta. Como a posi\u00e7\u00e3o do Sol \u00e9 conhecida, calibramos assim o sistema de tracking. O mesmo se passa com a Lua, permitindo um ajuste mais fino do sistema de seguimento mec\u00e2nico.
Na figura seguinte pode ver-se o ru\u00eddo da Lua, obtido com uma parab\u00f3lica de 1.2m e um LNA de 1.7dB NF em guia de onda WR42.<\/p>\n\n\n\n

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O Doppler devido ao movimento da Lua ter\u00e1 necess\u00e1riamente que ser compensado. O equipamento tem que estar controlado via CAT para os modos digitais, sendo poss\u00edvel fazer esse controlo manualmente quando se trabalha CW. Mesmo quando temos um valor de Doppler perto dos 20kHz nos 10GHz\u2026 O software que utilizo para ter os valores de compensa\u00e7\u00e3o para CW \u00e9 o EMECalc do VK3UM (SK). Nos modos digitais, o WSJT-X tem a possibilidade de CAT, selecionando o tipo de compensa\u00e7\u00e3o que pertendo.
Na figura seguinte est\u00e1 o exemplo do modo CFOM (Constant Frequency On the Moon), em que o valor total de Doppler \u00e9 dividido por dois, ficando uma parte associada a Rx e a outra ao Tx.<\/p>\n\n\n\n

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Nesta figura pode ver-se tamb\u00e9m parte das minhas configura\u00e7\u00f5es. Estava em QSO com o PA0BAT em 10368.190 MHz, CFOM. A Libra\u00e7\u00e3o e o seu efeito tamb\u00e9m se v\u00eam nesta figura: naquele momento havia um \u201cspread\u201d no sinal de 94Hz, por isso, em vez de um tra\u00e7o, a imagem da Water Fall apresenta uma \u201cnuvem\u201d. Esse espalhamento do sinal provoca uma rece\u00e7\u00e3o ainda mais dificultada. O modo usado estava a ser o novo Q65, submodo D, per\u00edodo 60s.
Para garantir o contacto, deve escolher-se a altura com o m\u00ednimo de spread entre as duas esta\u00e7\u00f5es. As vari\u00e1veis s\u00e3o muitas, recorro a folhas de c\u00e1lculo e software\u2026 mas por vezes h\u00e1 surpresas, por isso tento sempre! Mesmo quando tudo parece estar contra o QSO!
O valor de spread \u00e9 directamente porporcional \u00e0 frequ\u00eancia de trabalho, nos 23cm n\u00e3o tem grande influ\u00eancia, em 10GHz j\u00e1 faz mossa, nos 24GHz\u2026 um valor alto impossibilita o QSO! Nos 47GHZ e por a\u00ed acima ent\u00e3o fica proibitivo!!
No site http:\/\/moon.microwavers.es\/ pode fazer-se o c\u00e1lculo di\u00e1rio entre dois QTH locators.
H\u00e1 dois beacons activos na Lua, ou melhor, a reflectir na Lua: em 23cm o ON0EME e em 10GHz o DL0SHF. As caracter\u00edsticas podem ser vistas nestes sites:
http:\/\/users.skynet.be\/on0eme\/ON0EME\/Welcome.html
http:\/\/pa0ehg.com\/dl0shf_beacon.htm
S\u00e3o uma \u00f3ptima ajuda para quem se inicia nestas lides, podendo servir para colocar em funcionamento e testar um sistema de Rx. Um bom LNA e baixas perdas antes do Feed s\u00e3o absolutamente necess\u00e1rios! \u00c9 aqui que se determina a Figura de Ru\u00eddo total do sistema de Rx!
A polariza\u00e7\u00e3o que se utiliza \u00e9 a Polariza\u00e7\u00e3o Circular dos 1.2GHz at\u00e9 aos 10GHz e a Polariza\u00e7\u00e3o Linear dos 10GHz para cima, inclusiv\u00e9. As esta\u00e7\u00f5es europeias est\u00e3o em vertical, as esta\u00e7\u00f5es americanas em polariza\u00e7\u00e3o horizontal. H\u00e1 esta\u00e7\u00f5es que t\u00eam sistemas mec\u00e2nicos para fazer a
rota\u00e7\u00e3o de polariza\u00e7\u00e3o, optimizando assim o contacto. Houve um grande debate sobre a utiliza\u00e7\u00e3o deste tipo de polariza\u00e7\u00e3o, neste momento \u00e9 o que est\u00e1 aceite pela maioria de n\u00f3s.
No pr\u00f3ximo artigo vou dar algumas sugest\u00f5es de sistemas simples, at\u00e9 l\u00e1 os meus votos de bons testes!!
73, Miguel
CT1BYM<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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