Toto je starší verze dokumentu!
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
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
GnuRadio
Pro gnuradio existuje balík nástrojů Simple RA tool
Nainstalujeme jej poměrně snadno pomocí příkazu:
wget http://www.sbrac.org/files/install-gr-ratools && chmod a+x ./install-gr-ratools && ./install-gr-ratools
Skript se informativně dotazuje na několik záležitostí. Víceméně na všechny je potřeba odpovědět Yes nebo y.
Instalace přes PyBOMBS
PyBOMBS je nástroj umožňující instalaci jednotlivých komponent GNUradia přes vlastní grafické rozhraní nezávisle na balíčcích vytvořených pro distribuci Linuxu.
Využití
- Mapování radiových zdrojů
- Pozorování pulzarů
- Příjem signálu z družic