При расчетах затухания на рассматриваемой трассе можно воспользоваться графиками, приведенными на рис. 4.32, предполагая, что от поверхности Луны отражается 7...10% падающего на нее излучения. Например, из графиков рис. 4.32 следует, что при мощности передатчика 500 Вт для частоты f = 432 МГц уровень отраженного от поверхности Луны сигнала на входе приемника составляет —235 дБ (относительно 1 Вт), если используются изотропные антенны. Для меньших частот затухание на трассе несколько уменьшается. Так, например, для частоты f = 144 МГц при той же мощности передатчика уровень сигнала на входе приемника составит —225 дБВт.
Кроме полезного сигнала, т. е. сигнала, отраженного от поверхности Луны, антенна принимает тепловые шумы космического пространства, а также шумы атмосферы и поверхности Земли.
Шумы космического пространства при использовании изотропных антенн можно определить через мощность Рш.к, приходящуюся на 1 Гц полосы пропускания приемника, либо с помощью эквивалентной щумовой температуры ТA, которую создает эквивалентное сопротивление RA, подключенное на вход приемника. Введение понятия шумовой температуры, как показал опыт, в значительной мере упрощает проведение подобных расчетов.
Уровень мощности космических шумов определяется как направлением, по которому ориентирован максимум диаграммы направленности антенны, так и частотой, на которой происходит измерение шумов. Известно несколько мест в Галактике, которые имеют повышенную шумовую температуру: Солнце, Млечный путь (особенно созвездие Кассиопея), планеты и Луна. Остальная область небесной сферы имеет малое значение шумовой температуры. На рис. 4.33 приведены значения шумовой температуры космического пространства. Шумовая температура космического пространства ограничена двумя линиями: верхняя линия соответствует шумовой температуре «горячих» точек небесной сферы при использовании антенн с усилением G = 30 дБ, нижняя линия определяет шумовую температуру холодных областей небесной сферы.
Антенны с малым усилением «видят» горячие объекты на холодном фоне и поэтому регистрируют среднюю температуру. При использовании антенны с большим усилением влияние холодного фона пространства резко уменьшается, и поэтому шумовая температура антенны определяется шумовой температурой того участка небесной сферы, на который ориентирован максимум диаграммы направленности антенны.
Пример. Шумовая температура Луны при использовании антенн с усилением G = 40 дБ (α = 1,5°) составляет TШ = 30К, а при использовании антенн с усилением G = 50 дБ (α = 0,5°) — TШ = 250К.
Из приведенных графиков видно, что температура космических шумов на частоте 144 МГц составляет примерно 170 К, а в диапазоне 432 МГц — примерно 10 К. При работе в диапазоне 1296 МГц влиянием космических шумов можно пренебречь, однако для данного частотного диапазона необходимо учитывать шумы атмосферы.
Шумы атмосферы зависят от частоты и длины пути, который проходит радиоволна в атмосфере. В эти же шумы обычно включают и шумовую температуру Земли (Т = 290К). Расчет влияния последнего фактора надо проводить с учетом того, каким образом антенна освещает поверхность Земли. Например, при излучении антенны в зенит поверхность Земли освещается только задними лепестками диаграммы и поэтому шумовая температура антенны весьма мала. В противоположной ситуации, т. е. тогда, когда диаграмма направленности ориентирована вдоль поверхности Земли, шумовая температура антенны резко возрастает.
Отметим, что различная шумовая окраска небесной сферы может быть использована (и с успехом используется) для настройки радиостанции и определения ее параметров. Например, даже при использовании приемника со средней чувствительностью можно зарегистрировать изменение уровня шума на выходе приемника при прохождении максимума диаграммы направленности приемной антенны через Солнце.
Большой уровень космических шумов в диапазоне 144 МГц (по сравнению с шумами в диапазоне 432 МГц) является одной из причин, по которой радиолюбители, решившие заняться установлением радиосвязи с помощью отражения от поверхности Луны, выбирают для этих целей диапазон 432 МГц.