معدات راديو هام في EME Moonbounce

تقدم اتصالات “Moonbounce” أو “EME” بعضاً من أهم التحديات التقنية والتشغيلية في راديو الهواة، ومنذ حدوث أول “QSO” للهواة في اتجاهين عبر القمر في عام 1960م، تبعه منذ ذلك الحين العديد من الموجات الأخرى على كل نطاق هواة من “28 ميجا هرتز” إلى “47 جيجا هرتز”، كما احتاجت محطات “EME” الهواة إلى أنظمة هوائيات ضخمة، وأجهزة إرسال عالية القدرة وإعدادات استقبال معقدة، حيث أصبحت عمليات “EME” في متناول معظم الهواة الذين يتمتعون بقدرة معقولة لمحطة “VHF” وتمكين “QSOs” للمسافات الطويلة في جميع أنحاء العالم.

ما هي اتصالات القمر؟

اتصالات “Moonbounce EME”: هو شكل من أشكال الاتصال اللاسلكي يستخدم فيه القمر كقمر صناعي سلبي، حيث بالنسبة للمبتدئين يبدو هذا قليلاً مثل الخيال العلمي، لكن تم القيام به وما زال يقوم به مشغّلو راديو هواة مائلون تجريبياً، وإلى جانب تأخير الانتشار، فإنّ خسارة المسير من وإلى القمر كبيرة، القمر هو عاكس ضعيف نسبياً للأشعة الكهرومغناطيسية عند أي طول موجي، وبما في ذلك موجات الراديو، وسطحه غير منتظم وينتشر الطاقة المنعكسة بدلاً من التركيز، ولهذا السبب، فإنّ المعدات المتطورة ضرورية لترتد الإشارة عن القمر بنجاح وتسمعها تعود.

• “EME” هي اختصار لـ “Earth Moon Earth”.

• “QSO” هي اختصار لـ “Q-Signals”.

العوامل التي تجعل اتصالات القمر صعبة:

• القمر على بعد “400000” كيلومتر.

• إنّه عاكس ضعيف نسبياً للترددات اللاسلكية.

• تتطلب الحركة النسبية مع الأرض تتبعها.

• يخضع التكاثر أيضاً لتغيرات دوبلر والاستقطاب.

ما هي معدات راديو هام في اتصالات EME؟

عدد قليل نسبياً من “EME”، يتم إجراء اتصالات “Moonbounce” على “50 ميجاهيرتز” أو “70 ميجاهيرتز” في ضوء الضوضاء المحلية، بالإضافة إلى بناء نوع من الهوائيات التي ستكون مطلوبة لتوفير الكسب المطلوب، حيث بالنسبة إلى “144 ميجاهيرتز”، تُعد أجهزة الاستقبال الحساسة ومثيرات المرسل شائعة نسبياً، وهناك حاجة إلى مضخم مسبق جيد للهوائي ومضخم خطي عالي القدرة مطلوب لتطوير الحد الأقصى من القدرة القانونية، كما يمكن التحكم في الهوائيات حتى عند “144 ميجاهرتز”، ولكن المكاسب العالية مطلوبة، حيث يجب أيضاً تقليل خسائر وحدة التغذية إلى أدنى حد ممكن.

نظراً لأنّ اختيار نطاق الهواة ذي الصلة ينتقل إلى الجزء “UHF” من الطيف، فهناك تحرك ثابت من هوائيات “Yagi” إلى عاكس مكافئ أو هوائيات طبق، ويصبح من الصعب توليد مستويات الطاقة اللازمة لتشغيل الهوائي، كما تشير الحسابات إلى أنّ مكاسب الهوائي بحوالي “20dBd” مطلوبة على “144 ميجاهيرتز” و”23dBd” على “432 ميجاهيرتز”؛ لتحقيق اتصالات مورس، ولتحقيق هذه المستويات من الكسب هناك ترتيب واحد هو استخدام أربعة هوائيات “Yagi” طويلة مكدسة ومضغوطة.

مع الحاجة إلى كسب إضافي بمقدار “3 ديسيبل” على “432 ميجاهرتز” لتغطية خسارة المسار الإضافية يلزم وجود ثمانية “Yagis” طويلة، ومع ذلك فإنّ العديد من المحطات قادرة على إجراء اتصالات مع المحطات ذات الهوائيات الضخمة، ممّا يؤدي بشكل فعال إلى دعم كسب الهوائي، وأيضاً باستخدام أوضاع الإشارة المنخفضة المتاحة الآن، هناك تخفيضات كبيرة في متطلبات الهوائي.

• “UHF” هي اختصار لـ “Ultra high frequency”.

• “dBd” هي اختصار لـ “decibels related to dipole antenna”.

متطلبات ارتداد القمر الراديوي للهواة:

• جهاز استقبال حساس بمرشح ضيق النطاق.

• جهاز إرسال قادر على العمل على نطاق هواة واحد على الأقل فوق “144 ميجاهرتز”، وقادر على إنتاج “1500 واط” من ناتج تردد لاسلكي مستمر.

• هوائي ذو اتجاهية وكسب عاليين، وقادر على الدوران في كل من مستويي السمت والارتفاع.

• موقع يمكن فيه رؤية القمر بدون عوائق لفترات طويلة.

• موقع تكون فيه ضوضاء الراديو من صنع الإنسان ضئيلة.

• مكان بدون عهود تحظر هوائيات كبيرة أو أجهزة إرسال لاسلكية عالية الطاقة.

• مهارة التشغيل والصبر.

أوضاع راديو الهواة EME Moonbounce:

على الرغم من استخدام “SSB” في بعض المناسبات من قبل المحطات التي تستخدم هوائيات كبيرة بشكل استثنائي، إلّا أنّ غالبية الاتصالات كانت تتم باستخدام “Morse“، حيث مع تقنية الكمبيوتر وأنماط البيانات المتخصصة يتم استخدامها على نطاق واسع، ونظراً لوجود أوضاع إشارة منخفضة فقد أدى ذلك إلى تقليل المتطلبات على المعدات إلى حد كبير، وجعل “Moonbounce” في متناول العديد من هواة الراديو.

أولاً: جهات اتصال “Morse EME”:

عند استخدام سرعات “Morse”، يتم الاحتفاظ بسرعات تتراوح بين “12 كلمة في الدقيقة” و”15 كلمة في الدقيقة”، والسبب في ذلك هو أنّه إذا كانت السرعات عالية جداً، فإنّ النسخ يصبح صعباً في ظل وجود ضوضاء، بينما إذا كانت السرعات بطيئة جداً، فإنّ الأحرف تتأثر بتلاشي الاهتزاز ممّا يجعل النسخ أمراً صعباً مرة أخرى.

بالإضافة إلى ذلك، غالباً ما يتم زيادة ترجيح النقاط الفردية والشرطات بشكل طفيف للمساعدة في النسخ، حيث عادةً عند إنشاء راديو هواة بشفرة مورس، تكون مستويات الإشارة منخفضة وبالتالي يتم تبادل تفاصيل الاتصال الأساسية فقط، ولكي يتم اعتبار جهة الاتصال مكتملة الحد الأدنى من إشارات النداء، يجب تبادل التقارير مع تأكيد استلام التقرير.

• “SSB” هي اختصار لـ “single sideband”.

ثانياً: الوضع “WSJT”:

الوضع “WSJT”: هو التنسيق المثالي والأكثر استخداماً لراديو “ham EME Moonbounce Contacts” حيث عادةً ما يتم استخدام متغير “JS65” داخل مجموعة برامج “WSJT”، وهذا يوفر بعض المزايا الكبيرة كما تم تصميم شاشة “WSJT” لراديو الهواة “Moonbounce” و”EME” وحتى توفر معلومات اتجاه القم كما عادةً ما يتم تشغيل “WSJT” على “144 ميجاهرتز” بين “144.100 ميجاهرتز” و”144.150 ميجاهرتز”.

• “WSJT” هي اختصار لـ “Weak Signal Communication Software”.

ثالثاً: وضع “Moonbounce” عبر “SSB”:

بالنسبة للمحطات ذات الهوائيات عالية الكسب ومستويات الطاقة العالية، يمكن استخدام النطاق الجانبي الفردي، ومع ذلك فإنّ خصائص الانتشار تعني إمكانية تشويه النسخة في بعض الأحيان، وعند استخدام أي وضع، يمكن الحصول على فحص أول جيد للمحطة من خلال الاستماع إلى أصداء إشارة المرء، حيث إذا كان من الممكن سماعها فهناك فرصة جيدة لسماع الآخرين، ومع ذلك حتى إذا تعذر سماع الصدى، فمن الممكن أن يسمع الآخرون الذين لديهم هوائيات عالية الكسب.

على الرغم من أنّ العديد من المحطات تستدعي “CQ”، إلّا أنّ هذا قابل للتطبيق فقط للمحطات التي تستخدم هوائيات ذات قدرة عالية وكسب عالي، حيث بالنسبة للمحطات التي قد تكون فيها قوة الإشارة هامشية، تنتج جهات الاتصال فرصة أفضل بكثير للاتصال، كما تستخدم جهات الاتصال هذه فترات إرسال واستقبال محددة التوقيت بدقة؛ لتمكين المحطات المشاركة من الحصول على أفضل فرصة للتواصل.

يمثل استخدام انتشار “E-M-E” أو “Moonbounce” تحدياً لأي هواة راديو يرغبون في استخدام هذا الوضع من الانتشار الراديوي، ولكن يمكن أن يسفر عن بعض النتائج الممتازة، كما أنّ الذين لديهم المعدات المناسبة قادرون على إجراء اتصالات مع المحطات في العديد من المناطق المختلفة من الكرة الأرضية عندما يكون القمر في الموضع الصحيح بالنسبة للأرض، وبهذه الطريقة يُعد استخدام شكل مثير للاهتمام بشكل خاص من أشكال الانتشار.

• “CQ” هي اختصار لـ “Calling Any Station”.