amaterska deep space network

Neděle Říjen 19 03:09:56 CEST 2014

Ono "přezáření" je již součástí té 4. mocniny. Bez něj by se jednalo v 
ideálním případě o mocninu druhou (kdyby to byl odraz od velké roviny), 
skutečnost bude něco mezi. Ale pokud jsem správně pochopil toto PDF:

http://www.moonbouncers.org/eme_on_77ghz.pdf
(http://www.moonbouncers.org/eme_on_77ghz.pdf)

, tak ozáření menší plochy může být i zdrojem problémů.

Co se výkonů při EME týče:

Při 10 kW EIRP (ERP je přepočet na půlvlnný dipól, EIRP je na izotropní 
zářič, což se liší o pár dB ale snadněji se počítá koule, než nějaký 
šišoid):

Z 10 kW uděláme +40 dBW (dB vůči 1 W).

Koule o poloměru 1 km má plochu 4 pí r^2 = cca 13 km2.

Na 1 m2 dopadá km od vysílače 1/13M (M=k^2), tedy -61 dB.

Z +40 se tedy stalo -21, tzn. 1 km daleko máme 1/126 W/m2.

Měsíc je cca 400 Mm daleko, tedy oproti 1 km 56 dB.. 

Ozářená plocha roste s 2. mocninou, takže dostaneme 112 dB

Na povrchu tedy dostaneme -21-112=-133 dBW, tedy 1/20 pW/m2.

Pokud budeme uvažovat ten jednodušší případ, kdy ozáříme celý měsíc a okolí,
můžeme prostě zdvojnásobit záporné dB z 1 km na měsíc, následně přičíst 3 na
to, že měsíc neodráží na všechny strany, ale převážně do té půlky k nám a 
pak je zase odečíst, protože budeme předpokládat, že se půlka signálu 
neodrazí, ale pohltí.

Takže z -112 máme -224 dB z 1 km na měsíc a zpět.

Z -21 dBW/m2 tak vznikne -245.

To je cca 1/3*10^-24 W/m2, tedy 0,3 yW/m2 (yoctowatty na m2).

Z -21 dBW jsme udělali -245, tedy o 224 dB méně.

Je to jako být 1 km od vysílače, který má EIRP 40-224=-176 dBW, tedy 1/400 
fW.

Nebo 1 m od EIRP -116 dBW = 1/400 nW.

-----

Poznámka: Skutečnost bude ještě horší, protože jsme nezapočítali útlum 
atmosféry.

-----

Ještě zpět k W/m2:

Foton o frekvenci dejme tomu 1 GHz má energii 4,1 mikro eV

(elektronvolt = kinetická energie elektronu urychleného 1 V).

1 eV je 1,6*10^-19 J. 4,1 ueV je tedy 6,6*10^-25 J, tedy 0,66 yJ.

Při 0,3 yW/m2 by tedy měl na m2 dopadnout průměrně 1 foton za 2,2 sekundy.

Tzn. CW signál by měl čistě z principu 50 % šum už při šířce pásma 0,5 Hz. 
To jsem zvědav, kde se stala chyba:-)

Ale možná se nestala, metrová anténa je nic moc, větší udělá větší ERP a z 
větší plochy pochytá víc fotonů...

Když budeme uvažovat 77 GHz z PDF, dostaneme fotony s 50 yJ, což je 
podstatně horší, ale taky tam píšou o zisku 62 dB a výkonu 60 W.

To máme 60*1,5 M, tedy 90 MW EIRP.

Anténa má průměr 2,4 m, tedy plochu 4,5 m2.

Energie fotonu je 77x horší, EIRP 150x lepší, plocha 4,5x lepší, celkem jsme
na tom 9x lépe.

To je 50 % šum při 4,5 Hz šířky pásma, ... no nic moc.

Na druhou stranu, v PDF je S/N -19 až -23 dB ... realita je tedy ještě horší
(útlum atmosféry, anténa šumí, přijímač šumí, okolní vesmír šumí, větší 
šířka pásma).

Už je nějak moc hodin, radši půjdu spát:-)

PH

Od: Kuba Jan honza.kuba na gmail.com(mailto:honza.kuba na gmail.com)

"No, jestli stačí na amatérské EME spojení wýkon dejme tomu 100W tak 
pro Mars bude třeba o 100dB víc, protože s citlivostí už asi nic moc 
neuděláme, musíme nahoru s výkonem.
tedy 1000000 MW.
Větší problém to bude ale směrovat signál na Mars pod tak malým 
úhlem, předpoklad je ozářit celý Mars bez přezáření do okolí aby se 
mohlo všechno odrazit a co nejméně energie se vyplýtvalo právě přezářením.

Když jsme u těch výpočtů, mě by zajímalo, jaký je ekvivalentní odražený 
výkon z Měsíce na zem je při vyzářeném výkonu dejme tomu 10kW ERP ze Země.

Jde o to, že se odrazí zase jenom nepatrná část výkonu dopadlého na 
měsíční povrch. Dá se nějak definovat kolik?

Dne 19.10.2014 0:43, Pavel Hudeček napsal(a):
> Zkusím odhad:
>
> Vzdálenost Země-Měsíc je cca 400 Mm, vzdálenost Země-Mars 50-400 Gm.
> Odražený signál ubývá se 4. mocninou vzdálenosti.
> Poměr vzdáleností je 125-1000, tedy 21-30 dB.
> Oproti EME by tedy měl být útlum o 84-120 dB horší.
>
> Od: Jirka Mww
> To nevím, musel by se spočítat útlum trasy Radarový odraz od Venuše už
> údajně zanamenán byl.
>
> 2014-10-18 23:34 GMT+02:00 Pavel Hudeček :
>> EME je už celkem nuda, nešlo by s tímhle komunikovat třeba odrazem od 
Marsu?
>>
>> Od: Jirka Mww
>> 3,7 m parabola nic není. Tady se podívejte, co mají lidi doma:
>> http://www.ok1dfc.com/"
------------- další část ---------------
HTML příloha byla odstraněna...
URL: <http://list.hw.cz/pipermail/hw-list/attachments/20141019/dfd72a4d/attachment-0001.html>