Ю.Балтин, YL2DX

"ОБРАТНЫЙ ДОПЛЕР", ЧТО ЭТО ?

"Opposite Doppler" - What Is It ?by YL2DX



    Радиолюбители, работающие через спутники, неоднократно замечали странное явление: неожиданное изменение сдвига частоты принимаемых через ИСЗ сигналов на противоположное обычному, известному как эффект Доплера. Это явление получило в любительском обиходе название "обратный доплер", однако физического истолкования в литературе пока не нашло.

    Между тем, объяснить данное явление довольно просто, если обратить внимание на два обстоятельства: во-первых, так называемый "обратный доплер" обычно наблюдается одновременно с аномальным состоянием ионосферы; во-вторых, само название явления не совсем точно, поскольку одновременно с обратным сдвигом по частоте принимаемых сигналов присутствует, как правило, и нормальный, то есть сигнал "раздваивается".

    Представим себе, например, что спутник находится на участке орбиты между нашей точкой наблюдения и авроральной зоной, и, удаляясь от нас, движется к северу. Сигналы, передаваемые бортовым передатчиком ИСЗ, могут достичь нашей точки двумя путями: прямым и с отражением от "авроры". В первом случае доплеровский сдвиг частоты будет отрицателен (нормальный случай), а во втором - сдвиг положителен, поскольку спутник сближается с отражающей зоной, которую можно считать неподвижной по отношению к нам. То есть, хотя спутник от нас удаляется, этот путь, пройденный радиосигналом, не увеличивается, а сокращается. В этом случае, в полном соответствии с тем же самым эффектом Доплера, частота принимаемого нами сигнала повышается.

    Аналогично может "раздвоиться" и переданный с Земли сигнал при приеме его бортовым ретранслятором. Если отражение от "авроры" происходит как на частоте UPLINK, так и на частоте DOWNLINK, то картина еще более усложняется: один и тот же сигнал, переданный наземной станцией, может быть принят на четырех частотах сразу.

    Очевидно, что отражения с таким эффектом могут происходить не только от "авроры", но и, например, при соответствующих ракурсах, от спорадических облаков слоя Е ионосферы. Условия распространения UPLINK и DOWNLINK, из-за отличия частот и поляризационных эффектов, могут существенно различаться, а сигналы могут отражаться от разных объектов. Поэтому можно ожидать и более сложной комбинации частот сигнала, принятого от одного и того же передатчика.

    В случае, когда спутник находится вне зоны радиовидимости из нашей точки наблюдения, но отражающая область видна как со спутника, так и от нас, принимаются только отраженные сигналы со сдвигом, знак и величина которого изменяются в процессе движения ИСЗ в зависимости от движения всех трех объектов относительно друг друга. В этом случае может наблюдаться и "обратный доплер" в чистом виде.

    В заключение отметим, однако, что описанные выше явления - случай не слишком частый, поэтому услышав через ретранслятор ИСЗ сигналы своего передатчика на нескольких частотах, проверьте на всякий случай, нет ли тому более прозаических причин, чем "обратный доплер".

===============================================
Статья впервые опубликована в белорусском журнале "Радиолюбитель" №3 за 1991 г.
(доработана автором 30.08.1999)
=============================================================
All rights reserved © Yuri Baltin, 1991

    > К началу
    > На первую страницу