Ляет 29,53 средних солнечных суток. Орбита Лупы наклонена К плоскости орбиты Земли под углом Q.

В связи с наклоном оси Земли относительно плоскости ее орбиты на 27°27 Луна с территории Польши видна под углами от 11,5° до 68,5° (географическая широта Польши около 50°).

Точное угловое положение Луны относительно любой точки на Земле приведено в астрономических ежегодниках.

2. Поверхность Лупы обладает коэффициентом отражения для радиоволн р = 0,1. Эффективная отражающая поверхность Луны представляет собой круг диаметром 340 км, который расположен на ближайшей к Земле части поверхности Луны.

3. Луна повернута к Земле одной и той же стороной. Однако из-за явления либрации мы видим несколько большую, чем половина, часть поверхности Луны.

4. В результате либрации положение наиболее эффективно отражающей области на поверхности Луны постоянно меняется, что приводит к переменному во времени процессу интерференции отраженных волн. Это, в свою очередь, приводит к флуктуации (на 4-5 дБ) уровня отраженного от поверхности Луны и принятого на Земле радиосигнала. Указанной флуктуации сигнал подвержен приблизительно в течение 50% времени. Уровень флуктуации сигнала уменьшается до нуля лишь в крайне небольшие интервалы времени (несколько секунд), соответствующие моментам, когда направление либрации изменяется на противоположное.

5. Разница в расстояниях от центра наиболее эффективной части Отражающей поверхности Луны до Земли и от ее периферийной части до Земли составляет около 8 км, что соответствует времени распространения радиоволны тяг 100 мкс. Это обстоятельство приводит к деформации фронта отраженной от поверхности Луны волны, которая обусловлена отражением от областей, расположенных на различных расстояниях (рис. 4.30а). Деформация фронта ограничивает полосу модуляции передатчика, сужая ее до 10 кГц (рис. 4.306).

6. Волна, падающая на поверхность Луны, при отражении изменяет фазу. Поэтому при использовании волны с круговой поляризацией необходимо учитывать, что после отражения направление вращения поляризованной волны меняется на обратное. Это, в свою очередь, требует применения специальных поляризационных устройств в передающем и приемном каналах используемой антенны.

7. Проявление эффекта Доплера в отраженном сигнале обя-зано явлению либрации Луны. Следует особо отметить, что знак изменения частоты при отражении от двух противоположных сторон Луны различен. Это приводит к расширению спектра принимаемого отраженного сигнала. В диапазоне 144 МГц доплеровский сдвиг достигает ±2 Гц, в диапазоне 433 МГС - ±6 Гц, а в диапазоне 1296 МГц - ±18 Гц. Если учесть, что полоса приемника составляет всего 50 Гц, то становится ясным, что влияние рассматриваемого эффекта весьма существенное (рис. 4.30в).

8. Время распространения сигнала от Земли до Луны и обратно составляет 2,56 с. За это время можно осуществить ручную коммутацию антенны с передающего режима на приемный и обратно.

9. Сигнал при радиосвязи с использованием отражения от поверхности Луны дважды проходит через земную атмосферу, т. е. дважды преломляется в тропосфере и ионосфере Земли. При ма-

ЛыХ yfлoмecтныx Положениях ЛуИы сигнал даже при йормаЛьнОМ состоянии атмосферы подвергается рефракции: в тропосфере до 1°, а в ионосфере до 0,5° (точное значение угла преломления зависит

/Гуна,

/!уна

/1\ Отраженный J Х. сигнал

~2 О +г + ги,

Рис 4 30 Радиосвязь с использованием отражения от поверхности Луны: а - схема радиосвязи; б - зависимость распределения энергии, переотраженной поверхностью Луны и принятой приемником на Земле, от времени t; вторая координата на оси абсцисс ДЛ соответствует увеличению дальности распространения волиы; в - схема возникновения эффекта Доплера в отраженной волне из за вибрации Луны; г - влияние рефракции атмосферы Земли иа устойчивость радиосвязи:

А - направление излучения с первой станции иа Луну; В - направление излучения со второй станции, достигающее поверхности Луны; С - направление излучения со второй станции, которое из-за рефракции атмосферы Земли проходит мимо Луны

от частоты). При аномальных состояниях атмосферы приведенные значения углов преломления могут быть превышены. В последнем случае может возникнуть такая ситуация, когда излучение с Земли проходит мимо Луны, а при высоком расположении слоя Е ионосферы вообще не покидает поверхности Земли. Поэтому использование остронаправленных антенн диктует необходимость специальных мер, направленных на то, чтобы не потерять Луну (см. рис. 4.30).

10. Радиоволна, проходя атмосферу Земли, испытывает влияние эффекта Доплера: на частоте 144 МГц доплеровское изменение частоты составляет 14 Гц, а на частоте 432 МГц - 3 Гп. Точное зяачеиие доплеровокого сдвига определяется как угломестной ориентацией направления излучения антенны, так и свойствами атмосферы (главным образом, тропосферы). Самой собой разумеется, что и отраженная от поверхности Луны волна подвержена влиянию эффекта Доплера. Однако надо иметь в виду, что во втором случае знак изменения частоты противоположен знаку изменения частоты, вызванного влиянием атмосферы Земли. Поэтому не исключено возникновение ситуации,

когда результирующий частотный 40г ч>град сдвиг будет равен нулю. Т, г

11. Радиоволна, проходящая ионосферу, под действием магнитного поля Земли изменяет плоскость поляризации {эффект Фара-дея). Поворот плоскости поляризации зависит от длины пути в ионосфере, т. е. от угломестиого положения Луны, а также от квадрата частоты (рис. 4.31). Например, для /=144 МГц при низком положении Луны (а=10°) поворот плоскости поляризации равен 3 360°, т. е. составляет девять полных оборотов и плюс еще 120°. Поворот плоскости поляризации для частоты f=1296 МГц составляет 41,5°. Еще раз подчеркнем, что этот параметр сильно зависит от условий распространения в ионосфере, которые, как

Рис. 4 31 Поворот плоскости поля-

уже известно, подвержены цик- ави?ящий от\гл*oTHeHTfaXaH личным изменениям в пределах теины суток.

а и частоты излучения; для 1296 МГц it-lXMJ. для 432 МГц

Анализируемый эффект необ- =OxV. для 144 МГц M=iOOx,t ходимо учитывать при проектировании антенных устройств для линий радиосвязи, использующих отражение от Луны. Так, например, при использовании обеих антенн с линейной поляризацией пренебрежение эффектом Фарадея может привести к существенному снижению уровня сигнала. Если применить хотя бы одну антенну с регулируемой ориентацией поляризации (например, приемную антенну), то можно получить ощутимый выигрыш в уровне принимаемого сигнала. Именно по этой причине на таких линиях радиосвязи используются антенны с круговой поляризацией, так как радиоволна с круговой поляризацией не подвержена влиянию эффекта Фарадея.