REBOTE LUNARGracias Ramiro ( EA1ABZ ) por este trabajoINDICE.GENERALIDADES
EQUIPO NECESARIO
EL ESTRENO EN RX.PROTOCOLO Y CONTROLES.QSO´S EN RANDOM.NET´S EN HF.DIRECTORIO DE ESTACIONES.PROGRAMAS INFORMATICOS.OTROS PROGRAMAS.Usar la luna como reflector de señales es uno de los modos de propagación más útil en las bandas de VHF y UHF. Debido a la gran distancia, el pequeño blanco que la luna ofrece y lo irregular de su superficie, la pérdida de señal durante el trayecto es enorme. Según la banda: 144
MHz: 251.5 dB
En la práctica
, la señal sufre importantes variaciones que estudiaremos más
adelante. Obviamente , la luna ha de estar sobre el horizonte para ambas
estaciones, aunque a veces se escuchan señales con la luna por debajo
del horizonte, debido a la refracción atmosférica.
GANANCIA DEL SUELO. Incluso si nuestro sistema carece de elevación, los contactos se pueden hacer cuando la luna se encuentra a baja altura. En circunstancias favorables, se puede obtener una ganancia adicional de 6 dB debido a la reflexión de las señales en el suelo, y adición en fase con las que llegan por vía directa. La ganancia del suelo es muy útil en 144 MHz, donde generalmente el ruido cósmico excede al ruido térmico captado de tierra. En bandas superiores, las características reflectoras del suelo se deterioran, y cualquier ganancia extra es cancelada por el ruido captado del suelo. LOS MEJORES MOMENTOS PARA HACER EME. Como las señales serán
siempre muy débiles, es fundamental reducir el ruido captado por
la antena y el generado en nuestro propio sistema. Por la noche el sol
está ausente y el ruido humano es mucho menor, ello implica que
es major la luna llena que la nueva. Aparte de esto, la fase de la luna
no tiene ninguna importancia, no olvidemos que la luna está entera
aunque esté en fase de luna nueva.
* Luna llena.
Todo ello sucederá simultáneamente
en 1999-2000 . En cualquier otro momento el momento óptimo es siempre
una cuestión de compromiso.
EL EFECTO DOPPLER. Como resultado del movimiento relativo entre la Luna y nuestra estación, nuestra frecuencia de transmisión se ve alterada debido al efecto Doppler. La frecuencia de nuestros ecos aumenta cuando la luna esta saliendo y disminuye cuando se aproxima a la puesta. Cuando está en su máxima elevación, hacia el sur, este efecto es nulo. El salto de frecuencia aumenta con la frecuencia, siendo de unos 350 Hz en 144 MHz a las salidas o puestas, y de hasta 1 KHz en 432 MHz. El efecto doppler ha de ser tenido en cuenta cuando se contestan las llamadas de una estación, o cuando uno trata de escuchar sus propios ecos. Para operar correctamente, se mueve el RIT de tal forma que escuchemos nuestros ecos. En el caso de no poder escuchar los ecos, cualquier programa informático nos indicará el valor de la corrección necesaria . ROTACION ESPACIAL Y ROTACION DE FARADAY. Imaginemos una onda polarizada horizontalmente transmitida hacia la luna desde EA. Esa misma onda volverá a nuestra estación sin ningún cambio de polarización. Nuestra señal sin embargo llegará casi en polarización vertical a las zonas de la Tierra con longitud 90º este u oeste. La ROTACION ESPACIAL depende de la posición relativa entre la estaciones, y de la posición de la luna. El disponer de la posibilidad de girar nuestra antena para variar el plano de polarización puede ser muy útil, aunque conlleve grandes dificultades técnicas. Una estación con esta capacidad, puede ser mucho más efectiva que otra con una antena mucho mayor y polarización lineal fija. Veamos el efecto que produce sobre la intensidad de la señal recibida: La atenuación debida a una diferencia de polarización de x grados se expresa matemáticamente: A= -20 log(cosx) dB
A= -20 log( cos 27) = 1 dB para una desviación de 45 grados A= -20 log( cos 45) = 3 dB lo que en EME es una barbaridad. para 90 grados la atenuación sería infinita. Además de la ROTACION
ESPACIAL, hay otro fenómeno que procuce la rotación del plano
de polarización de nuestra onda electromagnética: LA ROTACION
DE FARADAY. Cuando la onda atraviesa la ionosfera se produce un cambio
en el plano de polarización por causa del campo magnético
terrestre. Este campo, provoca que los electrones oscilen en un diferente
plano y la nueva onda se reradie con un nuevo plano de polarización.
La rotacion de Faraday en conjunción con la rotación espacial
pueden provocar un efecto de propagación en un solo sentido. Incluso
si uno oye sus propios ecos, no quiere decir que la otra estación
vaya a oirnos. La señal puede rotar varias veces, y este número
de rotaciones depende de la longitud de las trayectorias en el interior
de la ionosfera, de los niveles de ionización y del campo magnético
de la Tierra. La cantidad de rotación de Faraday y la rapidez de
su cambio decrece con la frecuencia. En 144 MHz el tiempo típico
para que se produzca una rotación de 90 grados es de una hora, lo
cual no es mucho esperar hasta que llegue la polarización favorable.
En 432 MHz cambia mucho más lentamente, pudiendo haber malas condiciones
durante mucho tiempo. La rotación de Faraday puede ser asismismo
ventajosa, para permitir QSO´s entre continentes, y compensar así
la rotación espacial. Sin embargo, la rotación de Faraday
es muy incierta e impredecible, por lo que conseguir un QSO se convierte
en tener suerte y perseverancia hasta que las buenas condiciones bilaterales
se producen. También, las estaciones capaces de rotar la polarización
de sus antenas advierten muchas veces que reciben señales que parecen
estar esparcidas en un amplio margen de polarizaciones, y por tanto no
se observa el nulo de los 90º que estudiamos anteriormente. Parte
de este esparcimiento se debe a efectos geométricos de las reflexiones
sobre la superficie rugosa de la luna, pero la mayor parte de este efecto
tiene su origen en la ionosfera. Señales que en un principio eran
linealmente polarizadas, regresan con polarización circular, y señales
con polarización circular pueden perder dicha
EL DESVANECIMIENTO DE LIBRACION. Las señales reflejadas
por la luna sufren un desvanecimiento mucho más rápido
llamado desvanecimiento de libración. Aunque la Luna siempre muestra
la misma cara hacia la Tierra (su tiempo de rotación es igual al
tiempo orbital) oscila ligeramente sobre su eje. Este movimiento, llamado
libración, provoca que desde la Tierra podamos ver un poco más
de media superficie lunar. También se altera la longitud de las
trayectorias de las señales reflejadas por cada punto de su superficie
lo que provoca que todas esas señales puedan sumarse o restarse
según nos lleguen en fase o no. A veces se producen breves incrementos
de la señal, de varios dB. Ello anima mucho a los principiantes
que pueden oir esos "estallidos" pero no pueden copiar nada concreto. El
desvanecimiento de libración suele ser de unos pocos segundos en
144 MHz y de un segundo o menos en 432 MHz, lo que puede cortar hasta las
letras del código Morse.
APRENDER CW. Para hacer rebote lunar necesitamos
por obligación saber CW. La debilidad de las señales nos
obliga a hacer uso de la CW como modo casi exclusivo, solamente las grandes
estaciones pueden hacer uso de la SSB. Por tanto será imprescindible
tener cierta soltura en recepción. No hace falta recibir muy rápido,
las transmisiones se efectúan generalmente a una velocidad de 10/15
palabras por minuto. Por tanto, a practicar ..........
Es una de las partes más
importantes de la estación (por no decir la más importante).
La antena debe estar correctamente diseñada, construida y alimentada.
Como mínimo, una simple yagi de no menos de 13 dB debe permitirnos
escuchar a las estaciones más potentes a la salida o puesta de la
luna, aprovechando la ganancia de suelo que estudiamos anteriormente. Con
esta antena, un buen previo, 150 w de potencia se puede trabajar a W5UN
a la salida de la luna, con un poco de suerte, paciencia y con cita
previa. Sin embargo, para hacer QSO´s rutinarios, y hacer EME en
serio, se necesita un mínimo de 20 dB de antena. Para alcanzar esa
ganancia necesitamos enfasar 4 antenas de 14 dB cada una, es decir... de
casi 10 metros de boom. Una instalación de esas características
necesita rotores de azimut y elevación que sean capaces de dirigir
precisamente la antena hacia la luna, además de soportar el gran
momento que el viento ejerce sobre ésta.
Para trabajar EME en serio,
nuestro receptor debe tener un factor de ruido inferior a 2 dB, o mejor
inferior a 1 dB si es posible. Un transceptor multimodo comercial suele
tener un factor de ruido de 5 o 6 dB, es decir , bastante ruidoso. Pero
no hay que desanimarse, la adición de un buen previo corregirá
esta deficiencia, si bien nuestro receptor se mostrará menos inmune
ante las señales fuertes. Podemos construir nosotros mismos el previo
o comprar uno de los muchos disponibles en el mercado. Los FET de Ga-As
proporcionan figuras de ruido muy bajas, aunque un sencillo y barato MOSFET
de doble puerta como el BF891 tiene un factor de ruido de unos 0.8 dB que
sería suficiente debido a que en 144 Mhz el ruido captado
por la antena es el factor determinante.
Como vimos, las señales
en RL siempre están al límite de la comprensibilidad, casi
siempre inmersas en el ruido captado por la antena y el generado por el
receptor. Cada vez que dividimos el ancho de banda a la mitad, la relación
señal/ruido se duplica, es decir se ganan 3 dB debido a que el ruido
captado se ha reducido también a la mitad. Por esta sencilla razón,
conviene estrechar el ancho de nuestra recepción, todo lo posible.
Un filtro de audio analógico de 100 Hz o menos, según la
experiencia del operador, realizará este cometido. Hay autores que
afirman (yo lo he comprobado también), que se distingue la señal
del ruido mucho mejor cuanto menor es la frecuencia de ésta. Por
lo tanto se debe utilizar un filtro de por ejemplo 100 Hz de anchura, y
350 Hz o menos de frecuencia central, aunque ello puede costar un tiempo
hasta adaptarse. No olvidar también, que al estrecharse el filtro,
aparece un campanilleo muy molesto para el oído, por lo que el estrechamiento
también tiene un límite. Recomendaría la lectura del
artículo de José María, EA3DXU ( CQ Radio Amateur,
octubre 1993, nº 118) donde se explica todo esto en profundidad. Estos
filtros se pueden construir de forma casera a partir de amplificadores
operacionales muy económicos. También, como no, se pueden
usar los DSP que tan de moda se han puesto actualmente.
Aunque las pérdidas de la línea en recepción pueden ser en cierta medida eliminadas con la adición de un previo en la misma antena, dichas pérdidas reducen la potencia que llega a nuestra antena de forma muy apreciable. Por ejemplo, 30 metros de cable RG 213 tienen casi 3 dB de pérdida, lo cual significaría que si nuestro amplificador entrega una potencia de 1000 W, solamente llegarían a la antena 500 W. Perder 3dB significa perder muchos QSO´s, y para hacernos una idea, es como pasar de 4 a 2 antenas...!! vaya despilfarro!!. Por lo tanto , debemos utilizar el mejor cable que podamos tratando de mantener las pérdidas a menos de 1 dB. Hay que tener mucho cuidado con la instalación de conectores al aire libre. La entrada de humedad en un conector puede acarrear problemas de ROE y pérdidas importantes, arruinando un cable por bueno que éste sea. Si vamos a instalar 2, 4 o más antenas, hay que poner mucho cuidado en el enfasamiento correcto de las mismas. Podemos realizar nosotros mismos el enfasador/transformador de impedancias, de dos formas:
Aunque con unos 150 W se puede
trabajar a las estaciones mejor equipadas, un trabajo EME más
serio implica la utilización de 500 o más vatios. En definitiva
se debe usar la mayor potencia que nuestra licencia permita.......... Hay
muchos amplificadores comerciales que ofrecen potencias de 1 KW y más.
Muchos operadores prefieren construir su propio amplificador . Son muy
comunes diseños clásicos como el de W1SL, basado en un push-pull
de dos válvulas tetrodo 4CX250, capaz de ofrecer 1 KW de salida
con menos de 2 W de excitación, el de W6PO ,con lámpara triodo
8877 ofrece más de 1 KW precisando una excitación de 50 o
más vatios. La descripción de este amplificador se puede
encontrar con todo lujo de detalles en la página web de W5UN. También
el ARRL HANDBOOK nos ofrece multitud de diseños. NO perdamos
de vista que no hace falta potencia para escuchar las señales de
EME. Una buena forma de empezar es escuchando para adquirir experiencia.
.
Como ya vimos anteriormente,
el mejor momento para hacer EME se produce cuando la Luna está cerca
del perigeo, con declinación positiva y luna casi llena (menos absorción
ionosférica y rotación de Faraday). Hoy en día, hay
muchas estaciones muy bien equipadas que facilitarán el QSO a las
estaciones más sencillas. Aún así, operando principalmente
en CW, las señales son a menudo muy débiles y difíciles
de descifrar. Estas suelen estar a nivel de ruido, con desvanecimientos
más o menos profundos que dificultan su identificación. Es
necesaria pues una gran concentración y habilidad para extraer información
útil de lo que se está escuchando. Además del filtro
de audio, es muy importante escuchar con unos buenos cascos que nos aislen
del ruido exterior....ventilador del amplificador, etc..y nos ayuden a
lograr la concentración precisa. Para estrenarnos en la escucha,
una vez escogido el día en el que en teoría todo está
a nuestro favor, apuntaremos nuestra antena hacia la luna. Si usamos una
simple yagi sin elevación, intentaremos aprovechar la salida o la
puesta de la luna para ganar esos dB extra proporcionados por la ganancia
de suelo. La actividad alcanza su máximo cuando la luna está
visible entre Norteamérica y Europa. Vamos moviendo la perilla del
VFO de nuestro transceptor muy lentamente, en busca de alguna superestación
llamando CQ. No esperar escuchar señales fuertes moviendo la aguja
de nuestro receptor....sino débiles tonos de CW inmersos en el ruido
de fondo, sobre todo si estamos con una simple yagi..... Atención,
si estamos en nuestra puesta de luna, pasar muy despacio sobre 144.028,
W5UN ( Dave) con su super instalación de 48 antenas casi seguro
estará llamando CQ, si las condiciones son favorables y está
activo en ese momento. Otras muchas superestaciones se oyen fácilmente,
como por ejemplo I2FAK, F3VS, SM5FRH, KB8RQ, WB5LBT, K5GW, VE7BQH
y algunos otros que no menciono por no alargar la lista... Si después
de haber hecho estos intentos durante varios fines de semana, no hemos
escuchado nada, entonces es cuestión de pararse a pensar para encontrar
el fallo garrafal en nuestra instalación. El fallo o deficiencia
puede deberse a:
PROTOCOLO
Y CONTROLES.
En teoría, en 144 se debería usar el sistema de controles TMO cuyo significado es el siguiente: T-
señal apenas detectable.
Para 432 se aplican otros niveles de comprensibilidad: T-
fragmentos de los indicativos copiados.
Sin embargo,
y hablando de la banda de 2m, los controles T y M no se suelen usar hoy
en día, ya que se piensa que en vez de ayudar pueden causar confusión.
UTC 1.5 MIN 0.5 MIN COMENTARIOS 0000-0002
W5UN DE EA1ABZ W5UN DE EA1ABZ TRANSMISION INICIAL
Puede ser de mucha ayuda
tener una hoja con los períodos de cada sked, sobre todo al principio
para no liarse. Así sabremos en cada momento a quien toca transmitir,
y podremos tomar notas para analizarlas después. También
es muy interesante tener conectada una grabadora para registrar las citas,
y después poder revivir los mejores momentos con tranquilidad. Además,
es posible descifrar cosas que en directo nos pasan desapercibidas. Por
ejemplo, después de analizar mi primer QSO con W5UN, escuché
que me estaba pasando "RO" !DOS PERÍODOS ANTES DE DARME CUENTA!
Aunque las citas se realizan
en períodos de 2 minutos, la operación en random transcurre
en períodos de 1 minuto. Si se es capaz de copiar los indicativos
en random, no tiene sentido alargar innecesariamente los períodos.
Aunque la operación random no es muy apropiada para las estaciones
pequeñas, nunca debe desestimarse. Respondiendo las llamadas CQ
de las grandes estaciones, las estaciones pequeñas pueden
cosechar buenos QSO´s. Los QSO´s en random suelen encontrarse
en los primeros 30 KHz de la banda. La dificultad de realizar un QSO de
este tipo es mucho mayor que con cita, debido a que adivinar quién
te está llamando es una incertidumbre, y exige mucha mayor habilidad,
manejo del filtro, concentración....etc...En realidad, para que
un QSO random se pueda culminar es preciso que las señales
sean algunos dB más fuertes que en cita. Sin duda son QSO
más valiosos y emocionantes.
NETS
EN HF
y solicitarlo. El SKD81 de
puede solicitar directamente a K2LME, o mejor
Existe una base de datos con las estaciones de EME activas en todo el mundo. Dicha base ha sido creada por WB5LBT y está disponible para cualquiera que lo desee a través de muchas web de internet, o de él mismo. Para visualizarla podemos usar el programa PCF o el SKYMOON DE W5UN. PROGRAMAS
INFORMATICOS.
El programa
FFTDSP42 de AF9Y, operando con tarjeta de sonido compatible, permite detectar
las señales débiles visualmente, mucho antes de que estas
lleguen a ser detectables por el oído. Se puede bajar una demo directamente
de su página web.
FIN.... Espero que estas líneas hayan sido de utilidad para los que están empezando o quieren comenzar su andadura en RL. Un abrazo, quedo QRV para lo
que necesitéis.
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