{"id":185,"date":"2014-12-05T15:37:25","date_gmt":"2014-12-05T14:37:25","guid":{"rendered":"http:\/\/astropeiler.webandrec.de\/12-ghz-test-am-10-meter-radioteleskop"},"modified":"2023-01-11T14:07:59","modified_gmt":"2023-01-11T13:07:59","slug":"12-ghz-test-am-10-meter-radioteleskop","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.astropeiler.de\/en\/sonstige\/12-ghz-test-am-10-meter-radioteleskop\/","title":{"rendered":"12-GHz-Test am 10-Meter-Radioteleskop"},"content":{"rendered":"
H. G. Thum (DK2KA)<\/div>\n

Am kleineren 10-Meter-Spiegel wird unter anderem Erde-Mond-Erde-Funkverkehr<\/a> (\u201eEME\u201c) durchgef\u00fchrt. Aber es sollen auch weitergehende radioastronomische Messungen m\u00f6glich sein. Mit der 10-GHz-EME-Installation wird durch den Sende- und Empfangsaufbau nicht die volle Empfindlichkeit im Empf\u00e4nger erreicht. Die Sende-\/Empfangsumschaltung reduziert die Empfindlichkeit, dennoch ist das thermische Rauschen der Mond-Oberfl\u00e4che immer mit einem Signalanstieg von mindestens 2,5 Dezibel (dB<\/a>) messbar. Auch wenn die Antenne zum Boden gerichtet wird, ist das Erdrauschen mit \u00fcber 3 dB messbar. Will man aber andere Radioquellen empfangen, so fehlt dazu die n\u00f6tige Empfindlichkeit.<\/p>\n

Die starke Radioquelle Cassiopeia-A (“Cas-A”)<\/a>, ein ca. 10.000 Lichtjahre entfernter \u00dcberrest einer Supernova<\/a> in der Milchstra\u00dfe, kann durch Anpeilen gerade so erahnt werden.<\/p>\n

Um die Empfindlichkeit zu verbessern, haben wir ein neu konzipiertes Empfangsteil f\u00fcr den Bereich von 12 GHz direkt am Horn angebaut. Es handelt sich um einen guten Satelliten-Fernseh-LNB (Low Noise Block<\/em> – rauscharmer Signalumsetzer), der so ver\u00e4ndert wurde, dass er kompatibel ist und auf den speziellen \u201eStockert-Flansch\u201c passt. Die Komponenten sind so aufgebaut, dass innerhalb von einer halben Stunde die Anlage umger\u00fcstet werden kann.<\/p>\n

Die ersten Messungen waren zufriedenstellend: Zum ersten Mal war Cas-A eindeutig mit 0,2 dB nachzuweisen. Durch eine Kontinuum-Messung lie\u00df sich der Antennenwinkel ermitteln: Er betr\u00e4gt 0,17 Grad – wir nutzen somit die Antennen-Fl\u00e4che gut aus.<\/p>\n

\"Frequenverlauf
\nFrequenzverlauf der Cassiopeia-A-Suche<\/p>\n

Die h\u00f6here Empfindlichkeit der Empfangsanlage macht sich besonders bei den schwachen Signalen bemerkbar. Das Mond- und Erdrauschen ist um ca. 1dB angestiegen. Bei der starken Sonnenstrahlung ist die Steigerung kaum messbar. Auff\u00e4llig ist aber nun, dass die Signalschwankungen durch Wolken und Luftfeuchtigkeit st\u00e4rker geworden sind.<\/p>\n

Die Systemtemperatur (Tsys<\/em>) der Anlage wurde mit verschiedenen Bezugspunkten ermittelt und betr\u00e4gt bei normaler Atmosph\u00e4rend\u00e4mpfung:<\/p>\n\n\n\n\n
10-Ghz-EME-Aufbau<\/td>\nTsys<\/em> = 110 K<\/td>\n<\/tr>\n
12-GHz-Aufbau<\/td>\nTsys<\/em> = 70 K<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
Positionsberechnung<\/h6>\n

Da Signale von Punktquellen jetzt besser messbar sind, k\u00f6nnen wir nun die Referenzpunkte f\u00fcr die Antennenposition bestimmen. Hier zeigt sich, dass nicht alle Programme zur Antennensteuerung genau genug rechnen. Teilweise wird der Lokalpunkt nicht mit eingerechnet. Erstaunlicherweise zeigen einige Programme diese Schw\u00e4che nur bei den Reklinations- (Rec<\/em>) und Deklinations- (Dec<\/em>) Werten, dagegen sind bei Berechnungen von Azimut und Elevation die Ergebnisse gut. Nur diese werden f\u00fcr die Motorsteuerung zur Verf\u00fcgung gestellt.<\/p>\n

Mechanische Toleranzen<\/h6>\n

Da die Antenne eine hohe Richtsch\u00e4rfe hat, wurde ihre Position am 24.11.2012 zum Test zwischen zwei geostation\u00e4ren Satelliten ausgerichtet. In dieser Nacht kam jedoch Sturm auf, was sich in folgender Weise auswirkte:<\/p>\n

\"\"
\nSignal-\u00c4nderung \u00fcber die Zeit<\/p>\n

Um 3 Uhr Nachts nahm die Windst\u00e4rke zu und entwickelte sich zum Sturm bis in die Morgenstunden. W\u00e4hrend des Sturms konnte keine Bewegung in der Dec\u2013Anzeige festgestellt werden, aber die Rec\u2013Achse schwankte bis zu 0,1 Grad. Ist es Zahnradspiel? Eine lockere Bremse? Der Grund daf\u00fcr muss noch untersucht werden.<\/p>\n

Motorensteuerung<\/h6>\n

Bei der Dec-Achse ist ein feinf\u00fchliges Einstellen und schnelles Fahren m\u00f6glich. Bei der Rec-Achse gibt es ein Problem mit dem Drehstrommotor, aber es zeichnet sich dazu eine L\u00f6sung ab. Ist die richtige Position gefunden, so kann mit dem Synchronmotor die Position gehalten werden. Der Unterschied zwischen der Sonnen- und der Stern-Zeit macht sich bei einer Messdauer von 20 Minuten nicht bemerkbar und kann mit dem zuschaltbaren Gleichstrommotor korrigiert werden.<\/p>\n

Eingesetzte HF-Datentechnik<\/h6>\n
Spiegelkammer<\/h6>\n

Hier ist ein LNB der neusten Bauart im Einsatz, mit einem angegebenem Rauschen von 0,1 dB. Er hat ca. 55 dB Verst\u00e4rkung und zwei Zwischenfrequenz(ZF)-Ausg\u00e4nge, die auf H-(Horizontal) oder V(Vertikal)-Polarisation einstellbar sind. Die Oszillatorfrequenz ist umschaltbar auf 9,75 GHz oder 10,6 GHz, diese Frequenz kann mit 25 MHz diszipliniert werden. Zur Begrenzung der typischen Zwischenfrequenz von 900 MHz bis 2200 MHz ist ein Filter mit anschlie\u00dfendem Verst\u00e4rker eingesetzt. Die Filterfrequenz betr\u00e4gt ca. 1.580 MHz, die Bandbreite 40 MHz, die Verst\u00e4rkung 20 dB.<\/p>\n

Kabel<\/h6>\n

Die Kabel, die zwischen der Spiegelkammer und dem Messraum liegen, haben bei 1.580 MHz gut 20 dB D\u00e4mpfung.<\/p>\n

Mess-Raum<\/h6>\n

Um Messungen auf den \u00fcblichen Zwischenfrequenzen 144 MHz oder 180 MHz durchzuf\u00fchren, wird zur Zeit ein Mischer mit 15 dB Verst\u00e4rkung eingesetzt. Die erforderliche Oszillatorfrequenz von 1.436 MHz (-10 dBm bis 0 dBm) wird mit einem USB-Modul erzeugt.<\/p>\n

Rechenbeispiel<\/h6>\n

Die Empfangsfrequenz von 12,18 GHz wird mit zwei Mischstufen auf 144 MHz umgesetzt:<\/p>\n\n\n\n\n
12,18 GHz \u2013 10,6 GHz = 1,58 GHz<\/td>\nerste Zwischenfrequenz<\/td>\n<\/tr>\n
1.580 MHz \u2013 1436 MHz = 144 MHz<\/td>\nzweite Zwischenfrequenz<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Im Bereich von 130 MHz bis 190 MHz arbeiten verschiedene radioastronomische Messger\u00e4te, die wir auf dem Stockert einsetzen.<\/p>\n

06\/12<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/section>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"H. G. Thum (DK2KA) Am kleineren 10-Meter-Spiegel wird unter anderem Erde-Mond-Erde-Funkverkehr (\u201eEME\u201c) durchgef\u00fchrt. Aber es sollen auch weitergehende radioastronomische Messungen m\u00f6glich sein. Mit der 10-GHz-EME-Installation wird durch den Sende- und Empfangsaufbau nicht die volle Empfindlichkeit im Empf\u00e4nger erreicht. Die Sende-\/Empfangsumschaltung reduziert die Empfindlichkeit, dennoch ist das thermische Rauschen der Mond-Oberfl\u00e4che immer mit einem Signalanstieg von...","protected":false},"author":1,"featured_media":183,"parent":891,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"h5ap_radio_sources":[],"footnotes":""},"class_list":["post-185","page","type-page","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.astropeiler.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/185","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.astropeiler.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.astropeiler.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.astropeiler.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.astropeiler.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=185"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/www.astropeiler.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/185\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2245,"href":"https:\/\/www.astropeiler.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/185\/revisions\/2245"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.astropeiler.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/891"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.astropeiler.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/183"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.astropeiler.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=185"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}