《月球之上的电波：EME 通联的奇妙之旅》
作者：秦泊山（BH6QBC）
前言
说实话，这个标题很大，也是很多人心中最想完成的目标。但在研究这个题目的时候，我发现很多资料由于年代久远已经丢失，例如 SY 老师写的《EME 月面反射通讯》，而且国内目前暂时没有找到替代品。许多资料只能自己一个个从网上寻找。就在这样艰难的情况下，我开始了我的 EME 之路。虽然坎坷，但结果总是好的，目前已经实现了 echo（虽然还没开始实际通联，哈哈）。可能有些大佬看到这里会质疑我：为什么有能力或实力去讲这样一个很多人都没有讲的题目呢？所以在这里我想说，如果我讲的有不足或者可以补充的地方，大家大可以来加入讨论，这也是我建立本帖的宗旨——毕竟真理是在讨论和辩论中产生的。好了，废话不多说，开始进入正题吧。
一、初识 EME：一场跨越星际的对话
在无线电的浩瀚宇宙中，EME（Earth-Moon-Earth，地 - 月 - 地）通联宛如一场跨越星际的对话，将地球两端的无线电爱好者紧密相连。它不仅是一场技术的较量，更是一次心灵的探索。对于刚刚踏入业余无线电领域的萌新来说，EME 通联或许听起来有些高不可攀，但只要掌握正确的方法和技巧，这场太空之旅便触手可及。
二、设备准备：搭建你的太空通信站
（一）收发信机：声音的“传送门”
收发信机是 EME 通联的核心设备，它需要具备高灵敏度的接收能力和稳定的频率。以下是一些不错的选择：
- ICOM IC-910H
- KENWOOD TS-2000E
这些设备能够捕捉到极其微弱的信号，确保通信的顺畅。
（二）功率放大器：信号的“助推器”
功率放大器为信号提供额外的能量，帮助它穿越太空。以下设备能够输出高达 500W 甚至 1200W 的功率，为信号的传输提供强大支持（当然这些功放也仅仅存在于我的想象中，大家在现实条件中可以忽略本框，只是做一个粗略介绍）：
- Elecraft KPA500
- Ameritron AL-1200
（三）前置放大器：微弱信号的“守护者”
前置放大器安装在天线附近，能够放大微弱信号并减少噪声干扰。以下型号具有极低的噪声系数，是 EME 通联的理想选择：
- Mini-Circuits ZFL-500LN +
- Down East Microwave LNA-144
注意：以上推荐的型号可能有更好的替代品，所以大家不用盲目跟风，可以根据自己的需求进行选择。
（四）天线：信号的“翅膀”
天线是信号发射和接收的关键。八木天线和碟形天线是常用的类型。八木天线适合 2 米波段，而碟形天线则更适合高频段。自制天线不仅能节省成本，还能让你更好地理解其工作原理。
三、软件配置：通联的“指挥官”
（一）WSJT 软件：开启 EME 之旅的钥匙
WSJT 软件是 EME 通联的必备工具，它支持 JT65 等多种模式，能够在极其微弱的信号下进行通信。安装后，需要输入呼号和网格定位，设置音频输入输出设备，并校准计算机时间，确保与 UTC 时间同步。
1. 安装与配置
- 下载与安装：访问 K1JT 的主页，下载最新版本的 WSJT。运行安装程序，选择安装路径，并创建桌面快捷方式。
- 基本配置：
- 输入个人信息：在“Options”菜单中输入你的呼号和网格定位，这些信息将用于通联时的身份标识。
- 设置音频设备：选择音频输入输出设备，确保音频输入输出设备的增益适中，避免失真。
- 校准时间：使用如 Dimension4 等软件同步计算机时钟，误差不超过 1 秒。精确的时间同步是 EME 通联的关键。
- 选择模式：在 JT65 模式下，软件会自动将你的文字信息编码成音频信号，然后通过收发信机发送出去。同时，它也能够接收来自远方的音频信号，并将其解码成文字信息显示在屏幕上。
2. 使用技巧
- 发射与接收：在 JT65 模式下，每个通联周期分为 1 分钟的发射时间和 1 分钟的接收时间。在发射时间，你可以输入你想发送的信息，比如“CQ”呼叫或者对方的呼号。然后，软件会自动将你的信息编码成音频信号，通过收发信机发送出去。在接收时间，你需要仔细观察软件的频谱图，寻找来自远方的信号。如果发现了一个信号，可以通过点击信号来锁定它，然后软件会自动尝试解码信号。
- 优化解码：如果信号较弱，可以尝试使用软件的“Deep Search”功能。它可以在较低的信号水平下解码信息，提高通联的成功率。
四、天线制作：打造你的“太空之翼”
粗略介绍天线可能以后会开专框。
（一）八木天线：自制的快乐与挑战
八木天线是 EME 通联中常用的天线类型之一。它由多个振子组成，通过调整振子的长度和间距，可以实现高增益和窄波束。制作八木天线需要一定的技术和耐心，但这个过程充满了乐趣和成就感。
材料准备
- 铝管：用于制作振子，长度根据设计公式计算。
- 绝缘子：用于固定振子，避免信号损耗。
- 同轴电缆：用于连接天线和收发信机。
- 主梁：用于支撑振子，通常使用铝合金管。
制作步骤
- 计算振子长度：根据八木天线的设计公式，计算反射器、引向器和振子的长度。这些长度决定了天线的工作频率和性能。
- 制作振子：使用铝管制作振子，确保连接牢固。振子的长度需要精确，以保证天线的性能。
- 安装绝缘子：在振子的两端安装绝缘子，避免信号通过金属部件损耗。
- 连接馈线：将同轴电缆连接到天线的馈电点上。馈线的长度尽量短，以减少信号损耗。
- 测试与调整：完成天线制作后，需要进行测试和调整。使用频谱分析仪或天线分析仪，检查天线的频率响应和增益。根据测试结果，调整振子的长度和间距，优化天线的性能。
（二）碟形天线：高频段的“巨无霸”
碟形天线具有更高的增益和更窄的波束，适合高频段的 EME 通联。虽然碟形天线的制作相对复杂，但它的性能提升也非常显著。
材料准备
- 金属网：用于制作碟面，通常使用铝网。
- 支撑架：用于支撑碟面，通常使用铝合金或钢材。
- 馈源：用于将信号从碟面传输到馈线。
制作步骤
- 制作碟面：根据设计尺寸，切割金属网并弯曲成碟形。碟面的形状需要精确，以保证信号的聚焦效果。
- 安装支撑架：将碟面固定在支撑架上，确保碟面的形状稳定。
- 安装馈源：在碟面的焦点位置安装馈源，将信号从碟面传输到馈线。
- 连接馈线：将馈线连接到馈源上，确保信号传输的稳定性。
- 测试与调整：完成碟形天线制作后，需要进行测试和调整。使用频谱分析仪检查天线的频率响应和增益，根据测试结果调整碟面的形状和馈源的位置。
推荐：大家可以去 DK7ZB 的网站 上看看，里面有一个 14 单元长主梁八木天线，初学者可以尝试制作此天线，也算是培养动手能力了。
五、通联步骤：与远方的对话
（一）准备工作
在进行 EME 通联之前，需要做好充分的准备工作：
- 检查设备：确保收发信机、功率放大器、前置放大器和天线系统正常工作。
- 校准时间：使用如 Dimension4 等软件同步计算机时间，误差不超过 1 秒。
- 测试底噪：测试底噪水平，确保电磁环境适合 EME 通信。如果底噪过高，可以尝试更换低噪声前置放大器或调整天线位置。
（二）通联过程
- 选择频率：在 2 米波段，144.140MHz 是一个常用的 EME 频率。打开收发信机，将频率调到 144.140MHz，然后打开 WSJT 软件，选择 JT65B 模式。
- 发射与接收：
- 在发射时间，输入你想发送的信息，比如“CQ”呼叫或者对方的呼号。然后，软件会自动将你的信息编码成音频信号，通过收发信机发送出去。
- 在接收时间，仔细观察软件的频谱图，寻找来自远方的信号。如果发现了一个信号，可以通过点击信号来锁定它，然后软件会自动尝试解码信号。
- 优化通信：
- 根据解码结果，调整天线方向和功率，优化通信效果。如果信号较弱，可以尝试增加功率或调整天线方向。
（三）通联结束
一次成功的 EME 通联通常以交换“73”结束。这不仅标志着对话的结束，更是对远方朋友的友好问候。当你收到对方的“73”时，回复同样的祝福，然后结束这次跨越太空的对话。虽然通联过程可能短暂，但那种成就感和满足感会久久萦绕心头。
六、挑战与收获：太空通信的酸甜苦辣
（一）挑战：太空通信的“拦路虎”
月球的“脾气”
月球并不是一个完美的反射体。它的表面充满了坑坑洼洼，这些不规则的地形会对信号产生散射和衰减。此外，月球的轨道也不是固定的，它会受到地球引力和其他天体引力的影响，导致月球的位置和距离不断变化。这就要求我们在通联时必须时刻关注月球的位置，调整天线的方向。
地球的“喧嚣”
地球上的电磁环境也给 EME 通联带来了很大的挑战。城市的电磁噪声、工业设备的干扰、甚至雷暴天气都会影响信号的传输。在通联前，建议测试底噪水平，确保电磁环境适合 EME 通信。如果底噪过高，可以尝试更换低噪声前置放大器，或者将天线架设到更安静的地方。
时间的“考验”
EME 通联需要精确的时间同步。由于信号需要穿越太空，往返时间约为 2.5 秒，这就要求我们在发射和接收时必须严格控制时间。如果时间稍有偏差，就可能导致信号无法正确解码。这就需要我们在通联前仔细校准计算机的时间，确保与 UTC 时间同步。
（二）收获：太空通信的“甜蜜果”
技术的“成长”
每一次尝试 EME 通联，都是一次技术的提升。你会学会如何优化天线方向图，如何调整功率放大器，如何处理复杂的电磁环境。这些技术的积累，会让你在无线电领域不断成长。
心灵的“触动”
EME 通联不仅仅是一种技术活动，更是一种心灵的交流。通过无线电波，你能够与远方的朋友分享你的热情和梦想。即使你们相隔万里，但通过月球这座“桥梁”，你们的心却紧紧相连。
探索的“乐趣”
EME 通联是一种探索未知的乐趣。每一次通联，都像是在黑暗中寻找一束光。你不知道信号是否会成功到达月球，也不知道是否能够收到对方的回应。但正是这种不确定性，让每一次通联都充满了惊喜和期待。
七、未来展望：智能化的 EME 通联
随着技术的进步，未来的 EME 通联将更加智能化。自动天线跟踪、智能功率控制以及更高效的通信模式，将让 EME 通联变得更加容易和高效。
（一）自动天线跟踪
使用电动旋转器和月球跟踪软件（如 Z-Track），可以实现天线的自动跟踪。这样，你无需手动调整天线方向，就能始终保持最佳的信号接收和发射状态。
（二）智能功率控制
未来的功率放大器将具备智能功率控制功能，能够根据信号强度自动调整功率。这样，你无需手动调整功率，就能确保信号在传输过程中的最佳状态。
（三）更高效的通信模式
随着技术的发展，未来的通信模式将更加高效。例如，新的编码技术将能够在更低的信号水平下实现解码，进一步提高 EME 通联的成功率。
八、总结
EME 通联是一场充满挑战与乐趣的旅程。它需要耐心、技术和热情，但每一次成功的通联都会带来无尽的喜悦。希望这份指南能帮助你更好地了解 EME 通联的魅力，踏上这场奇妙的无线电之旅。无论你是无线电爱好者，还是对宇宙充满好奇的探险者，EME 通联都是一片值得探索的领域。愿你在无线电的海洋中，找到属于自己的星辰大海。
后记
如果大家不感兴趣，可以看到此就结束了。以下是一些我个人的看法与见解，与本文章内容有关系，但不多。
在当前无线电圈子内，无线电逐渐由原来的老龄化偏向现在的年轻化，这也就造就了一个使无线电能够重回辉煌的现象。大批的未成年人和青少年涌入了这个圈子，为这个圈子注入了新鲜的、有活力的血液。但同时，由于他们通常因为年龄问题或心智发育不成熟，可能会有一些让我们无法理解的行为。虽然本人也是一名中学生，但我玩无线电也有许多年了。如果觉得我偏袒某一方，你大可以大胆指出，言论总是自由的，但恶意抨击就不好了。
基于以上情况，许多人选择用排挤甚至网络暴力等方式去对待圈子内的某一个人或某些人，试图将他们强行排挤出去。虽然有时候他们做的事情确实让人难以接受，但作为前辈的我们是否应该先给予他们正确的引导呢？难道我们就要这样一味地失去新鲜血液吗？有一句老话说得好：“一块钢铁，只要除了锈，他还是好钢铁。”我相信这也一样，我们在面对未成年人或青少年的时候，应该表现出更多包容和开放的态度，积极与这些萌新分享我们在圈中的经验，以促进他们加速成长。相信我，这会让你很有成就感。
好了，这是最后一点。我关于本篇文章的内容有关的，如果你能看到这里，我非常感谢。由于手稿过于杂乱，所以在此我使用了 AI 帮我稍稍润色了一下，使我的思路看起来没有那么杂乱，也更便于让萌新进行理解，不知大家是否看出来了呢？哈哈。最后，本篇文章只是对萌新进行一个启蒙性的引导。在后期如果大家对本篇文章反响高的话，我可能会将每个板块专门划分为一个专题来进行详细讲解，以帮助萌新快速度过新手困难期。
最后，最真挚的祝福给予各位大佬们以及各位萌新。希望大家可以一起让无线电这个大家庭变得更充满爱。在这里我也放出一个萌新业余无线电社 Q 群，欢迎各位大佬以及萌新加入。在本群中我们没有优劣之分，有的只是一群热爱技术并乐于分享给他人的人。如果你不是这种人，那么还就请你不要加群了。我们将致力打造出一个良好且积极向上的社区氛围。
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