多普勒效应Doppler effect是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高。反之波长变长,频率变低。
我们知道,电磁波是一种波,适用于多普勒效应。多普勒效应和速度,频率息息相关。在移动通信中,当我们走向信号源,比如正在发射信号的中继,频率会升高。因此可以利用多普勒效应来进行测向。但是我们平时的移动速度不会高到哪里去,往往不考虑多普勒效应的影响。
低轨道卫星相对于我们的移动速度是非常高的,通联的时候就必须注意多普勒效应的影响,这也是高仰角过境不好操作的一个因素,仰角高,速度快,频率变化快。
有些新接触业余卫星通联的朋友,表示很难理解多普勒效应造成的频率变化。其实卫星的实际频率是不变的,变得是相对速度,速度使波发生了频率变化。简单的理解是速度叠加到频率里面去了。
卫星接近我们的时候,波表现出来的现象是被压缩,也就是频率会升高。因此我们的接收频率要高于卫星的实际发射频率。而对于卫星接收我们电台发射的上行频率来说,波在传输过程中将被压缩,频率将要升高,我们的发射频率就必须要低于卫星的实际接收频率。卫星在最高点表现出实际频率,也就是卫星最高点的时候类似于静止,是一个从接近到远离的变化过程的中间值。然后卫星远离我们,波将被拉伸,我们的接收频率比卫星实际发射频率低。而我们的发射频率要适当提高,以便于拉伸之后和卫星的接收频率一致。
整个过境过程中,卫星和我们的相对速度经历了从最高到零,再到最高的一个过程。表现出来的U段接收频率变化大概从实际频率+10khz降低到实际频率,再到实际频率-10khz这么一个大致范围。V段大概是±3khz。
更好更笨的办法是使用电脑软件控制电台,或者使用app辅助显示时时的多普勒修正频率数据。