Obsah
Parabolický radioteleskop
Je již klasickým radioastronomickým přístrojem pro pozorování v rozsahu frekvencí od stovek MHz do desítek GHz. Konktrétní realizace systému se ale může výrazně lišit podle plánovaného způsobu použití. Aktuálně nejsou v radioastronomii budovány nové systémy konstruované na základě největší možné odrazné plochy, ale jsou stavěny anténní soustavy složené z mnoha menších antén, což je technicky výrazně výhodnější.
Přijímací řetězec
LNB
Ozařovač paraboly
Cílem ozařovače je zachytit signál odražený z co největší plochy paraboly a soustředit jej a přeměnit na elektrický signál. Konstrukce ozařovače je různá podle použité odrazné plochy. Speciálně podle poměru F/D paraboly.
Scalar feed
Helix
Loop Feed
Je vhodný pro nízké kmitočty do přibližně 1GHz, kdy je možné snadno zkonstruovat smyčkovou anténu s reflektorem a umístit ji do ohniska.
Směšovač
Zesilovače
V MLABu je momentálně dostupné tyto konstrukce zesilovačů
- LNA01A - laděný zesilovač s HEMT tranzistorem.
Oba typy jsou použitelné do frekvencí přibližně 2GHz, neboť jejich plošné spoje jsou realizovány na materiálu FR4 a nejsou optimalizovány pro vedení vysokých frekvencí. Ale samotné použité obvody zvládnou zpracování signálu do přibližně 6GHz.
Filtrace signálu
Oscilátory
V přijímacím systému bude několik oscilátorů v oddělených blocích. Vzájemně budou však svázány přes 10 MHz referenci disciplinovanou GPS přijímačem. GPS přijímač bude v systému použit, kromě disciplinování oscilátorů také pro získání přesného času a polohy, což jsou údaje důležité pro zpracování signálů z více stanic a pro korekci dopplerova jevu při pozorování vzájemně pohybujících se těles, jako jsou družice.
LNB Oscillator
Musí mít vysokou krátkodobou stabilitu a nízký jitter, aby nedocházelo k rozmazání úzkopásmových signálů a digitálních modulacích na výstupu směšovače. Dlouhodobá stabilita a teplotní kompenzace bude zajištěna přivedením signálu z 10 MHz reference. A jejím navázáním na oscilátor přes PLL.
Tyto požadavky vylučují možnost použití tzv. „brick oscillator“, který je konstruovaný za použití frekvenčních násobiček. A fázový šum reference se tak násobí v poměru reference a výstupní frekvence.
RX oscilátor
Oscilátor umístěný v přijímači by měl mít přibližně podobné vlastnosti, jako LNB oscilátor. Protože z něj bude generován vzorkovací signál pro ADC. Ovšem vzhledem k jeho nižší frekvenci tyto parametry mohou být snadněji splněny.
Přijímač
Pro základní experimenty byl na radioastronomické expedici vyzkoušen SDR přijímač založený na DVB-T USB přijímači s tunerem e4000. Při pokusech byly potvrzeny nedostatky popsané v dokumentu: A 21cm Radio Telescope for the Cost-Conscious (Marcus Leech, Science Radio Laboratories, Inc)
Navádění antény
Komunikační protokol
Parabolický radioteleskop potřebuje dva různé typy informací k provedení pozorování. Jednak informace o požadovaných pohybech montáže a pak zároveň i informace o nastavení přijímače. Při volbě komunikačního protokolu jsou tyto možnosti:
Easycomm
Synscan
Metody navádění
Trackování Slunce
Vzhledem k tomu, že Slunce je silný radiový zdroj zářící i ve světelných vlnových délkách. Tak jej lze trackovat pomocí optického snímače se čtyřmi diodami.
Obecné objekty a měření absolutní polohy
- Optická lokalizace zpracováním obrazu
- navigace akcelerometrem/gyroskopem a magnetometrem
V případech, kdy je třeba znát absolutní odměřování (například sledování družic), je možné odměřování provádět inklinometrem pomocí modulu IMU01A doplněným o magnetometr MAG01A.
Pozorovací software
Využití
- Mapování radiových zdrojů
- Pozorování pulzarů
- Příjem signálu z družic