Reflexão lunar (EME)

 

Veja também : Sinal do radar GRAVES via EME

 

Por PY4ZBZ em 22-03-2010     rev. 14-08-2014

 

Não é qualquer simples mortal como eu, com uma yagi UHF de 6 elementos e um FT100D, que consegue captar um sinal por reflexão lunar ! A não ser que a transmissão seja feita usando a antena de 305 metros de diâmetro do radiotelescópio de Arecibo, Puerto Rico, em FK68oi,  com 60 dBi de ganho em UHF e 400W !, como foi o caso, muito raro por sinal. Vejam o espectrograma seguinte, captado em 432,045 MHz as 21:30 UTC de 22-03-2010, em Sete Lagoas (GH70un), onde é fácil ver o prefixo da estação transmissora, em CW, KP4AO. Esta é a minha primeira recepção de um sinal EME (Earth-Moon-Earth, ou moon bounce). Ouçam aqui o áudio do sinal CW.

De 21:00 até 22:00 UTC, as transmissões eram em CW, e depois passaram para SSB. Ouçam aqui o áudio SSB muito fraco que captei.

A figura seguinte mostra a posição da lua para PY4ZBZ e KP4AO durante o evento:

 

Em 18-04-2010 copiei varias transmissões no modo JT65B, como mostra a figura seguinte:

É possível verificar o atraso do sinal em 2,9 segundos, pois a distancia ida e volta para a lua é da ordem de 760.000 km, o que leva 2,53 segundos. A relação sinal/ruído de -11 dB é muito boa, pois a recepção foi feita com uma yagi de apenas 6 elementos.

 

 

Recepção de sinais refletidos pela lua (EME) 

Em 16-04-2010 entre 16:45 e 19:30 UTC.

 

Os sinais de KP4AO foram transmitidos usando a antena do radiotelescópio de 305 metros de diâmetro em Arecibo. Com potencia de 400 W e um ganho de quase 60 dBi !.  Como a perda no alimentador é de 157 W, restam  243 W, o que equivale a uma EIRP (potencia isotrópica equivalente irradiada) de 243.000.000 W (243 milhões de Watts) ou 83,9 dbW ! O feixe da antena de Arecibo é tão estreito (0,16 graus) que cobre apenas 1/9 da área do disco lunar. A atenuação total ida e volta é da ordem de 268,9 dB. Chegam de volta a terra 83,9-268,9=-185 dBW, numa antena isotrópica. Com uma antena de 15 dBi de ganho, recebemos então -170 dBW ou -200 dBm. Um excelente receptor tem um patamar de ruído total da ordem de -204 dBm, o que daria uma relação sinal/ruído de 4 dB numa banda de 2,4 kHz.

Resolvi fazer um teste usando uma velha antena para TVRO com refletor parabólico, substituindo o LNB da banda C por uma Yagi UHF de 2 elementos de construção caseira, com o radiador posicionado no foco, como pode ser visto na foto seguinte:

As características do refletor são: diâmetro D=340 cm, distancia focal F=136 cm, o que dá um F/D=0,4 e um meio angulo de abertura de 64 graus.

Em UHF, freqüência f=432 MHz, o ganho teórico, baseado em 18,2+20logD(m)f (GHz) é de 21,5 dBi, isso se toda a superfície do refletor for iluminada pelo alimentador. Acontece que a Yagi de 2 elementos usada para tal tem meios ângulos de 34 e 68 graus nos planos E e H respectivamente, como mostra a figura seguinte, feita com o MMANA:

Portanto, somente aproximadamente a metade da superfície é corretamente iluminada. Devido a outras imperfeições, é de se esperar um ganho da ordem de 18 dBi. Conseguimos receber os sinais de CW, que inclusive podem ser vistos no meio do espectrograma na figura seguinte, onde aparece também o receptor usado, um FT100D sem preamplificador . E ATENÇÃO: fiquei sabendo apenas alguns dias depois, que por causa de um defeito no amplificador linear de KP4AO, a potencia transmitida era de apenas 30 W (no dia 16), e não 400 W como esperado !!!. Portanto, a antena ficou até bastante boa !:

O espectrograma seguinte também mostra os sinais CW captados as 18:22 UTC:

Ouça aqui o áudio da primeira seqüência acima.

A foto seguinte mostra PY4ZBZ com a instalação de teste ! Ficou meio grande (uma Yagi de 16 elementos daria quase o mesmo resultado), mas funcionou e valeu pela experiência ! :

O angulo de meia potencia ou largura de feixe desta antena em 432 MHz é, baseado em 70Lambda/D, de 14,3 graus.

 

 

Links :

 

  Echoes of Apollo EME 2010      e      SM0FOB

 

Vejam aqui a estação EME do nosso amigo Fábio PY4AJ

 

WebSDR no radiotelescópio CAMRAS

 

Veja também : Sinal do radar GRAVES via EME

 

 

73 de Roland.