Radioastronomia: qualche cosa per iniziare.

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Camillo Gianpaolo Romagnoli
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1 Radioastronomia: qualche cosa per iniziare. Semplice radiometro a microonde Marco Bagaglia Laboratorio di Astrofisica Dipartimento di Fisica Università degli Studi di Perugia Osservatorio Astronomico e Geofisico di Scheggia e Pascelupo Associazione Astronomica Umbra XVIII Convegno del GAD ottobre 2010

Dipartimento di Fisica Università degli Studi di Perugia Osservatorio

2 Esperienze di radioastronomia amatoriale: una frontiera praticabile? Sì, soprattutto se intesa dal punto di vista didattico Alcuni dati sono sfruttabili dal punto di vista scientifico Nella sua forma più semplice un radiotelescopio è realizzabile anche senza avere cognizioni specifiche in materia di elettronica e radiotelecomunicazioni

dal punto di vista scientifico Nella sua forma più semplice un radiotelescopio è

3 Come fare per costruire un piccolo radiotelescopio casalingo? Usare le microonde come frequenza di ricezione Possibilità di impiegare materiale commerciale per la ricezione dei segnali dei satelliti televisivi Costi contenuti e semplicità di realizzazione LNB

impiegare materiale commerciale per la ricezione dei segnali dei

4 Che cosa ci consente di fare il nostro radiotelescopio/radiometro? Ricevere il Sole e anche la Luna Misurare la temperatura a microonde degli oggetti e anche delle persone

5 1931: segnali radio dalla Via Lattea Il fatto che segnali radio provenivano dal cosmo venne per la prima volta indicato nel 1931 da Karl Jansky, un ingegnere della Bell Telephone, incaricato di indagare su delle interferenze che provocavano problemi ai collegamenti radio transcontinentali. La giostra di antenne di Jansky a 20.5 MHz con cui scopri i segnali irradiati dalla Via Lattea. Nel 1933 pubblicò i risultati di queste ricerche ma il suo lavoro rimase inascoltato da parte della comunità scientifica.

ai collegamenti radio transcontinentali. La giostra di antenne di Jansky a 20.

6 1938: la conferma agli studi di Jansky. Grote Reber realizza la prima mappa radioastronomica Nel 1937 Grote Reber, radioamatore americano e radiotecnico, in seguito al lavoro di Jansky, costruì una antenna parabolica di quasi 10 metri di diametro nel giardino della sua casa a Wheaton (nei pressi di Chicago) nell Illinois, con cui negli anni tra il 1938 e il 1943 riuscì a fare la prima radiomappa del cielo. La grande antenna parabolica di Reber Grote Reber ( )

seguito al lavoro di Jansky, costruì una antenna parabolica di quasi 10 metri di diametro nel giardino della sua casa

7 Che cosa vedeva Grote Reber: la sua radiomappa del cielo (1949) La radiomappa è stata fatta da Reber a 160 e a 480 MHz rispettivamente 1,87 e 0,62 metri di lunghezza d onda. Le linee rappresentate sono le cosiddette radioisofote ovvero dei punti del cielo che irradiano la stessa quantità di segnale.

8 Disturbi strani anche ai radar durante la Seconda Guerra Mondiale Altre esperienze di radioastronomia vennero condotte, anche se inconsapevolmente, durante la Seconda Guerra Mondiale, dai radaristi degli opposti schieramenti, in particolare da quelli inglesi, che ricevevano dei strani disturbi alle loro apparecchiature.

durante la Seconda Guerra Mondiale, dai radaristi degli opposti schieramenti, in

9 Analogie tra un telescopio ottico e un radiotelescopio = Specchio parabolico Antenna = Camera CCD Ricevitore

10 Come è fatto un semplice radiotelescopio/radiometro amatoriale a microonde? Una parabola da 80 centimetri diametro offset Un LNB per Tv da satellite Un satfinder (cerca satelliti) modificato Un idoneo supporto per sostenere la parabola

11 Tipi di antenne paraboliche Nelle parabole offset l LNB viene posto lateralmente e la forma del disco riflettore è ellittica. Essendo posto lateralmente l LNB non provoca perdite di segnale. In quelle a primo fuoco l LNB viene invece posto sul fuoco del disco riflettore, che è di forma circolare. L LNB provoca in questo caso delle perdite di segnale dovute alla sua struttura.

Essendo posto lateralmente l LNB non provoca perdite di segnale.

12 La nostra parabola Parabola off-set da 80 centimetri di diametro LNB da 0.5 db di rumore

13 L LNB non è altro che un convertitore di frequenza che consente di passare da Ghz in ingresso ai Mhz in uscita LNB = Low Noise Block Una delle caratteristiche più importanti per noi è il rumore di fondo che viene indicato in db (NF) Schema tipico di LNB

Low Noise Block Una delle caratteristiche più importanti per noi è

visualizzato sia su un piccolo strumentino e uditivamente rappresentato da un

14 Un satfinder è costituito da un circuito di amplificazione ad alta frequenza e da un circuito di misura della quantità di segnale ricevuto, che viene visualizzato sia su un piccolo strumentino e uditivamente rappresentato da un circuito che genera una nota variabile relativamente all intensità del segnale. Il satfinder

15 Il circuito di un semplice satfinder Stabilizzatore di tensione Rivelatore Indicatore Filtro Amplificatore Questo circuito è semplificato e manca del circuito che genera la nota audio

16 Come si modifica il satfinder parte 1 La prima modifica del satfinder per sfruttarlo come semplice ricevitore per radioastronomia è molto semplice e si limita al solo modo di alimentazione. Per alimentarlo in modo autonomo è sufficiente usare un alimentatore stabilizzato da Vcc, utilizzando il circuitino rappresentato. In origine infatti il satfinder viene alimentato direttamente attraverso il cavo coassiale proveniente dal ricevitore da satelliti TV al quale viene collegato. I componenti impiegati e cioè la impedenza JAF e i due condensatori C1 e C2 evitano che residui eventuali di alta frequenza provenienti dal circuito del satfinder rientrino nell alimentatore provocando instabilità.

In origine infatti il satfinder viene alimentato direttamente attraverso il cavo coassiale proveniente dal ricevitore da satelliti TV al quale viene collegato.

17 Come si modifica il satfinder parte 2 La modifica può però essere migliorata notevolmente. Invece che leggere l intensità di segnale sullo strumentino del satfinder, possiamo aggiungere un ulteriore circuito integratore e amplificatore esterno collegando ai terminali dello strumentino escludendo quest ultimo. Integratore Amplificatore Esempio di tipico amplificatore e integratore

un ulteriore circuito integratore e amplificatore esterno collegando ai terminali dello

18 Si può usare un satfinder non modificato? Si: la risposta è affermativa. L unico problema è che bisogna alimentarlo. Pertanto, se non si vuole procedere alla modifica, occorre dargli alimentazione via cavo coassiale, collegandolo ad ricevitore da satellite, che in questo caso verrà usato solo come sorgente di alimentazione. Radiotelescopio con LNB alimentato da un normale ricevitore da satellite TV

Pertanto, se non si vuole procedere alla modifica, occorre dargli alimentazione via cavo coassiale,

19 Qualche risultato in più Individuazione di flare solari Eclissi

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