Радиотелескоп (загляни дальше)

[Sergey_Z]

Один облучатель не перекроет такой диапазон , нужно как минимум 3 шт ....1-2 Ггц , 3-4 Ггц и 10-11 Ггц ....кстати поляризатор для ловли шумов не нужен , разве если разумный сигнал ловить 

Привет Diskus. Ты совершено прав по поводу облучателя. Их будет несколько (5 или 6), с одним действительно не перекрыть такой диапазон (1-10 ГГц).
По поводу тарелки, скорее всего сам я её делать не буду так как не могу найти стеклоткань. Да и идеально правильную форму мне не получить в "кустарных условиях". Вчера заходил к своему старому знакомому. Он работает в одной фирме и часто ездиит в китай за товаром. Он пообещал мне привести отуда осесимметричную, "цельную" антенну (диаметр - 3м). Вот её-та я немного и модернизирую. В центре тарелки вырежу отверстие. Диаметр отверстия будет таким, чтобы в него смогли бы поместиться несколько облучателей (5-6 шт.). Там где по идеи должен быть облучатель, там будет еще одно "зеркало" небольшого диаметра. Вот второе зеркало мне придётся сделать самому.

По поводу поляризатора он действительно не нужен поэтому я его и не указал, когда перечислял:
 1) Облучатель 2) Предварительный МШУ 3) Основной МШУ  4)Делитель сигнала, выходы которого, подключены ко входам активных полосовых фильтров 5)Несколько активных полосовых фильтров, выходы которых подключены ко входам смесителей (у каждого полосового фильтра свой смеситель. У каждого смесителя свой гетеродин), выходы смесителей подключены ко входам УПЧ (у каждого смесителя свой УПЧ), выходы УПЧ подключены ко входам сумматора сигналов. А далее снова УПЧ.

Конечно идея хорошая. Я сам хотел соорудить лет десять назад радиометр на 150мГц .но увы так и не довёл. Была даже статья в своё время в журнале.  Боюсь что ваши усилия по уменьшению внутренних шумов(заморозка) хороша вдалеке от радиошумов мегаполиса. Столько помех в городе от разных приборов могут вообще  свести на нет качественные наблюдения.  Хочу конечно ошибаться.  Желаю успехов.

Совершенно верно "радиошумы мегаполиса" это серьёзная проблема, это я еще понял лет так 14 назад, когда "заболел" этой идеей. Но что поделать выбора у меня пока нет. В будущем планирую передислацировать радиотелескоп на дачу, она набодиться в 100 км от города. И работать с ним из квартиры с помощью модема и программы "Radmin".
 

[GLOK]

Есть и широкополосные решения.. вот только их коэффициент шума просто ужасный !
И потом, я не видел чтобы их в ширпотреб пускали, это скорее лабораторные образцы.

..так-что Вы совершенно правы-на текущий момент три головки.

"Он работает в одной фирме и часто ездиит в китай за товаром. Он пообещал мне привести отуда осесимметричную, "цельную" антенну (диаметр - 3м). Вот её-та я немного и модернизирую. В центре тарелки вырежу отверстие. Диаметр отверстия будет таким, чтобы в него смогли бы поместиться несколько облучателей (5-6 шт.)."
Эта антенна (так-же как все другие которые Вам реально могут привезти оттуда) собирается из сегментов, поэтому в центре её дыра сантиметров 15, следовательно вырезать ничего не надо.
Антенны на три метра разные, есть просто шикарные, сетчатые (иногда у нас продаются)..я бы её взял, только они дороже почти в два раза.
Вот только.. точность изготовления\сборки у них никак не расчитаны на диапазон частот выше 2 Гиг, я зайчик от Солнца ловил( зеркало 1, 8 метра), получался около 5-8 см., думаю у трех метровой будет ещё хуже...

И ещё.. если побегать, то можно найти предварительные МШУ с коэф шума 1,5 Дб (против 3-5 в широпотребе, который оттуда таскают) я бы с ними напрягся..

[Sergey_Z]

Эта антенна (так-же как все другие которые Вам реально могут привезти оттуда) собирается из сегментов, поэтому в центре её дыра сантиметров 15, следовательно вырезать ничего не надо.

И ещё.. если побегать, то можно найти предварительные МШУ с коэф шума 1,5 Дб (против 3-5 в широпотребе, который оттуда таскают) я бы с ними напрягся..

Сегментная антенна не пойдёт, будут "потери" сигнала на "стыках", незначительные потери (но для меня каждый процент на вес золота) + при сильном ветре она потеряет свою "правильную" форму (хлипкая конструкция, ребра жёсткости не важные или вобще отсутствуют).
Только цельная !!!. Что касаеться "головки" (облучатель, МШУ и.т.д) антенны, то те что заводские, для спутниковых TV антенн предназначены, то они не подойдут. Так-как элементная полупроводниковая база имеет неподходящий температурный рабочий диапазон. Стоит мне такой МШУ засунуть в ёмкость с ж. азотом как он просто выйдет из строя. Только облучатели + схемотехническое решение электронной части я возму от заводских головок.

[GLOK]

Понял Вашу задачу и к чему стремитесь...весьма дороговастенько вылезет
Искренне - УДАЧИ !

[Diskus]

Второе зеркало по системе Касегрена делать не рекомендую , лучше три облучателя разместить в фокальной плоскости антенны ....
Допуск на изготовление вторички на порядок выше чем основного зеркала , нужен станок с ЧПУ и болванка 30-40 см ...
Самые большие потери сигнала будут не на стыках и т.п... а на неправильно рассчитанных и оптимизированных облучателях - от30 до 50 % ....
Да и еще  , может отказатся от диапазона 1-2 Ггц - слишком большой облучатель получится , может остановится на стандартных 4-6 и 10-12 Ггц  для таких диапазонов можно все найти за копейки и облучатели и конверторы ....

[Грин]

Понял Вашу задачу и к чему стремитесь...весьма дороговастенько вылезет
Искренне - УДАЧИ !

А это ведь товарищ ещё механику для ворочанья трёхметровой дуры не прикидывал, во что ему выльется... Я смотрю, как на ветру две мои тарелочки 1,2 метра парусят- хоть они и фиксы... Десятки килобаксов в систему угрохать или получить нулевой результат. ИМХО!
 Удачи!

[Diskus]

Понял Вашу задачу и к чему стремитесь...весьма дороговастенько вылезет
Искренне - УДАЧИ !

А это ведь товарищ ещё механику для ворочанья трёхметровой дуры не прикидывал, во что ему выльется... Я смотрю, как на ветру две мои тарелочки 1,2 метра парусят- хоть они и фиксы... Десятки килобаксов в систему угрохать или получить нулевой результат. ИМХО!
 Удачи!

Систему для ворочанья , я бы делал после  испытаний тарелки  и приемного тракта , на колышках  ....
 Она займет 95% стоимости всей системы....   делать все сразу крайне опрометчиво  , на мой взгляд ...

[АндрейЦ]

Систему для ворочанья , я бы делал после испытаний тарелки и приемного тракта , на колышках ....
 Она займет 95% стоимости всей системы.... делать все сразу крайне опрометчиво , на мой взгляд ...

С учётом того, что и облучатели и МШУ и прочая дребедень имет полосу в несколько процентов, а при героических усилих,
пару-тройку процентов, приёмная аппаратура вырождается в непомерного монстра.Желание Сергея много чего залить азотом добавит нехилую криогенную установку. Ворочалка сего будет на уровне первых двух систем.Не более того.

[Sergey_Z]

Второе зеркало по системе Касегрена делать не рекомендую , лучше три облучателя разместить в фокальной плоскости антенны ....
Допуск на изготовление вторички на порядок выше чем основного зеркала , нужен станок с ЧПУ и болванка 30-40 см ...
Самые большие потери сигнала будут не на стыках и т.п... а на неправильно рассчитанных и оптимизированных облучателях - от30 до 50 % ....
Да и еще  , может отказатся от диапазона 1-2 Ггц - слишком большой облучатель получится , может остановится на стандартных 4-6 и 10-12 Ггц  для таких диапазонов можно все найти за копейки и облучатели и конверторы ....

Очень не хочется да видимо придётся отказаться от поддиапазона 1-3,5 ГГц. Действительно слишком большой облучатель получиться. Больно серьезная зона затененности получиться (облучатель не должен сильно затенять параболическую антенну).  И остановиться на диапазоне 3,5-12,75 ГГц.
От второго зеркала видно тоже отказаться придётся, раз такое дело: "Допуск на изготовление вторички на порядок выше чем основного зеркала , нужен станок с ЧПУ и болванка 30-40 см ..[/b]."

Систему для ворочанья , я бы делал после  испытаний тарелки  и приемного тракта , на колышках  ....
 Она займет 95% стоимости всей системы....   делать все сразу крайне опрометчиво  , на мой взгляд ...

Работа над электромеханическим приводом (система позиционирования) уже ведется. Работаю над ней параллельно, основной работе.
По моим подсчётам, мне она выльется в 25-30 долларов. Друзья помогут, среди них и токари и фрезировщики и т.д. Нужный материал тоже найдётся. Два мощных электродвигателя (пошаговых) уже есть. Два редуктора с нужным коэффициэнтом деления, мне вытачат с высокой точностью. А с электронной частью я разберусь сам.

[Diskus]

По моим подсчётам, мне она выльется в 25-30 долларов. Друзья помогут, среди них и токари и фрезировщики и т.д. Нужный материал тоже найдётся. Два мощных электродвигателя (пошаговых) уже есть. Два редуктора с нужным коэффициэнтом деления, мне вытачат с высокой точностью. А с электронной частью я разберусь сам.

Оптимист    ... для двигания туды-сюды может и получится , но система наведения и более-менее точного сопровождения антенны  диаметром 3 метра , ну никак не влезет в 20-30 дол... дай Бог в 2000-3000 уместится ....

[bibliograf]

 А если нужен широкополосный облучатель, то можно попробовать выполнить его в виде спиральной
антенны обратного излучения; форма  антенны экспоненциальная, с переменным шагом витков.
Подробности посмотрите в известном руководстве по антеннам Беньковского и Липинского или у
Ротхаммеля.

[bibliograf]

http://www.nitehawk.com/rasmit/

[Diskus]

http://www.google.com.ua/search?q=amateur+radio+telescope&start=0&start=0&ie=utf-8&oe=utf-8&client=firefox-a&rls=org.mozilla:en-US:official

[Медведково]

Добрый день.
А что если применить не одну 3 метровую тарелку.
А несколько маленьких ( пример от НТВ+). VLA  http://www.vla.nrao.edu/
Я конечно понимаю что встаёт одна проблема это соеденить их СИНФАЗНО.

[Sergey_Z]

Добрый день.
А что если применить не одну 3 метровую тарелку.
А несколько маленьких ( пример от НТВ+). VLA  http://www.vla.nrao.edu/
Я конечно понимаю что встаёт одна проблема это соеденить их СИНФАЗНО.

Для меня этот вариант не подходит, так-как меня интересует довольно большой (широкий) диапазон 3,5-12,75 ГГц. А это несколько облучателей разного диаметра.
1) Если я заиспользую несколько маленьких тарелок, и у всех тарелок будут разные облучатели. То в итоге я получу одну маленькую тарелку, но "перекрою" весь диапазон. А сигналы-то слабые. От маленького зеркала толку будет мало.
2) Если я заиспользую несколько маленьких тарелок, и на каждой тарелке будет стоять столько облучателей, сколько необходимо, для того чтобы  перекрыть диапазон 3,5-12,75 ГГц, то получиться просто огромная "зона затенённости" у каждой тарелки.
Плюс несколько систем охлаждения электронной часть антенны, а это огромные суммы денег.
Вобщем целая куча разных нюансов.

[bogd]

тоже интересуюсь. я бы для начала определился что мы/вы собираемся принимать?!  сколько преобразований частоты будет у всей системы?  какая полоса остается после каждого преобразования и фильтрации и какой тип детектора ( очевидно простой амплитудный) будет на выходе? а с охлаждением можно не заморачиваться, сейчас не те времена, первым приемником можно спокойно ставить спутниковый конвертор, такой покажи радиоастрономам 20 лет назад они бы в обморок попадали, шум 0,6-0,7 Дб  при комнатной температуре. И наконец главный принцип радиотелескопа - абсолютное значение сигнала не имеет смысла, смысл имеет только значение сигнала от объекта отнесенное к фоновому полученному на такой же аппаратуре, т.е.  перед приемом сигнала от объекта нужно калибровать направляя в пустое небо, на той же высоте.
полоса конвертора 10,7-12,6 ГГц , переносится в область 950-2150 Мгц - дальше можно использовать аналоговый тюнер спутниковый.
Полезный сигнал в таком тюнере демодулируется частотным детектором на ФАПЧ, но он не нужен, нужно использовать цепь АРУ которая есть в любом приемнике, она нужна для того чтобы приемник не захлебывался мощным сигналом и в то же время принимал слабый. ЭТО НАПРЯЖЕНИЕ АРУ И БУДЕТ ПОЛЕЗНЫМ СИГНАЛОМ ДЛЯ НАС!
можно подать его на АЦП и на комп или на стрелочный прибор - кому как больше нравится;)
Что касается замера уровня сигнала через цепи АРУ - это проверено лично на практике, используется в серийных изделиях.
полоса получится у такой системы около 30 Мгц, если нужна уже, то можно сделать еще одно преобразование и там уже лепить самодельный приемник например на MC3371 - работает очень устойчиво и очень линейно меряет уровень сигнала.

[GLOK]

тоже интересуюсь. я бы для начала определился что мы/вы собираемся принимать?!  сколько преобразований частоты будет у всей системы?  какая полоса остается после каждого преобразования и фильтрации и какой тип детектора ( очевидно простой амплитудный) будет на выходе?

2. Чем больше ступеней преобразования тем больше шум. Минимальные шумы у приёмника прямого преобразования или, что гораздо лучше прямого усиления, но там свои неприятности.
3. Аналогично с полосой - чем больше тем хуже...
4. "Простой амплитудный" имеет квадратичную характеристику, что не есть хорошо для указанных целей.

...так что для начала учебник "радиоприёмные устройства" должен стать настольной книгой....

[bogd]

1.шум приемника в основном определяется шумом первого каскада, несомненно остальные усилительные и преобразовательные каскады не улучшают отношение С/Ш, но что касается количества преобразований, то оно мало влияет на общий шум системы по сравнению, с шумом первого каскада.
приемник прямого усиления вещь правильная, но касательно селективности вопрос открытый, что мы будем принимать особо известно не будет, особенно если учесть проблему создания фильтров на таких частотах. Приемник прямого преобразования мало чем отличается от супергетеродина в части шумов и искажений, если не хуже.
2. Вот именно по этому и надо применять супергетеродин, чем уже полоса , например на волне того же водорода - 21 см , тем больше чувствительность (вернее отношение сигнал/шум) и соответственно более слабые объекты излучающие на этих частотах будут фиксироваться.
3.простой диодный детектор имеет характеристику ЛИНЕЙНУЮ относительно амплитуды входного сигнала, но поскольку нужно измерение именно мощности, то как раз нужен этот самый детектор с КВАДРАТИЧНОЙ характеристикой. Его можно получить программным способом, например принимая форму сигнала синусоидаьной можно всегда по амплитуде и сопротивлению нагрузки расчитать мощность. А есть хорошие схемы которые реально используются в радиоастрономии и описаны в великой книге П.Хоровица и У.Хилла "Искусство схемотехники" т.3 глава 13 "измерение амплитуды и мощности".
 я собираюсь попробовать применить разработанный мною для целей телеметрии приемник на 150МГц диапазон, как второй УПЧ и демодулятор, там уже есть схемы замера уровня сигнала и подвязка к компу, а верхний приемник сделаю такой чтобы тот же самый водород попадал после преобразования в этот 140-160 МГц диапазон.
Наверное буду использовать какую-нибудь схему любительского конвертора на 1260 МГц диапазон.
Проблема на самом деле одна - антенна, диаграмма направленности сильно расширяется при падении частоты и фиксированном размере зеркала, на 12 ГГц полтора метра зеркало дают около градуса по половинному падению мощности,  на частоте водорода наверное градусов 10, но Солнце все равно интересно помотреть.

[GLOK]

Есть ещё Ред "Схемотехника радиоприёмных устройств", изыскания Скрыпника "Современный КВ трансивер", где они много и внятно рассуждают как о количествах преобразований, так и про спектральную чИстоту синтезатора против LC-генераторов и их вклад в шумливость приёмника...можно ещё почитать Полякова и Дроздова- они тоже лоб морщили не от хорошой жизни приёмников...
Про АМ детектор... на малых сигналах (10-50 мВ)  он все-же квадратичный-неправда Ваша... про линейный..
ВАХ полупроводникового диода (Вы надеюсь его имеете ввиду ? замечу, что ламповый при указанных напряжениях гораздо более линеен) приведён в любом учебники физики...а уменьшениям нелинейных искажений "линейного"(как Вы считаете) АМ-детектора посвящены целые дессиртации и даже выдано с десяток патентов
Можно конечно "уйти" с нелинейной части добавив каскадов усиления, но опять-же будут свои заморочки

А "водород" Вы на любой фырменный приёмник с соответвующим диапазоном услышите-особых проблем в этом нет

Но спорить не буду, у каждого своя правда...

[Sergey_Z]

Всем привет. К сожалению, я несколько дней не мог участвовать в обсуждении данной темы, был сильно занят.

2. Чем больше ступеней преобразования тем больше шум. Минимальные шумы у приёмника прямого преобразования или, что гораздо лучше прямого усиления, но там свои неприятности.

Я с вами согласен по пункту №2. Предлагаю вобще не рассматривать приёмники прямого усиления. Как нам всем известно, у этого типа приёмников плохая изберательность. У радиотелескопа избирательность должна быть на уровне, на высоком уровне.

1.шум приемника в основном определяется шумом первого каскада, несомненно остальные усилительные и преобразовательные каскады не улучшают отношение С/Ш, но что касается количества преобразований, то оно мало влияет на общий шум системы по сравнению, с шумом первого каскада.

Не могу согласиться со следующим высказыванием: "но что касается количества преобразований, то оно мало влияет на общий шум системы по сравнению, с шумом первого каскада.
Согласен,что первый каскад - это очень важный каскад. При выборе элементной базы для этого каскада, нужно обращать особое внимание на шумовые свойства радиодеталей.
Что касается количества преобразований, то их должно быть как можно меньше. НО ТОЛЬКО НЕ В УЩЕРБ СИСТЕМЫ В ЦЕЛОМ !!!.
АРУ, детектор, и т.д. Если вы располагаете схемотехническими решениями этих блоков (узлов) и эти схемы достойны внимания, ОПОБЛИКУЙТЕ ИХ. И мы вместе попробуем найти достоинства и недостатки у каждого  схемотехнического решения. Выбрать лучшие "моменты" каждого схемотехнического решения и получить что-то более оптимальное (прогрессивное).

Недавно хотел вставить картинку, но не получилось. Если кто нибудь мне объяснит, как это делается, буду очень признателен.