Introduzione al laboratorio di strumentazione spaziale (I...

Laboratorio strum. Spaz. I e IILezione introduttiva

Aniello Mennella – Davide Maino A.A. 2015-2016

Introduzione al laboratorio di strumentazione spaziale

(I e II)

Aniello Mennella e Davide Maino

Università degli Studi di MilanoDipartimento di Fisica



Informazioni generaliLaboratorio parte 1

• Struttura del laboratorio

• Lezioni teoriche (Ottobre – Novembre), martedì e mercoledì 16:00 – 18:00 presso l'aula T

• Attività di laboratorio (Dicembre – Gennaio), orario da organizzare in base alle esigenze di tutti, attività da svolgere in gruppo

• Esame (Febbraio)

• Presentazione sull'attività di laboratorio da parte di ogni gruppo,

• Domande sulla parte teorica durante la presentazione



Informazioni generaliLaboratorio parte 2

• Struttura del laboratorio

• Lezioni teoriche (Marzo – Aprile), (orario e aula da confermare)

• Attività di laboratorio (Maggio – Giugno), orario da organizzare in base alle esigenze di tutti, attività da svolgere in gruppo

• Esame (Da fine giugno in poi)

• Relazione scritta sull'attività di laboratorio

• Presentazione sull'attività di laboratorio da parte di ogni gruppo,

• Domande sulla parte teorica durante la presentazione



Filosofia ed obiettivi generali

• Confronto con l'attività di ricerca di laboratorio in un ambiente quanto più vicino al vero

• Confrontarsi con esperimenti, misure a risultato non certo. Problemi veri da affrontare e risolvere (i docenti non sempre hanno la risposta pronta ai problemi che possono emergere)

• Imparare a lavorare in gruppo, confrontarsi con gli altri.

• Sviluppare la capacità di presentare i propri risultati in forma scritta e orale



Filosofia ed obiettivi generali

• Acquisire competenze di base con strumentazione avanzata nel campo dell'astrofisica spaziale nelle microonde

• Conoscere le basi su amplificatori ed elettronica per ricevitori a microonde

• Conoscere le basi su antenne e telescopi a microonde

• Conoscere le basi ed utilizzare strumenti software avanzati per la simulazione di ottiche a microonde

• Effettuare attività di laboratorio e di testing

• Acquisire competenze di base con strumentazione avanzata nel campo dell'astrofisica spaziale nelle microonde



Attività di laboratorioObiettivi

• Realizzare e testare sia in laboratorio che in campo un ricevitore a microonde a 30 GHz accoppiato ad un telescopio a riflettore

• Effettuare misure dell'emissione del Sole a 30 GHz



Attività di laboratorioAttività prima parte

• Stima delle potenze dei segnali in gioco

• Caratterizzazione a banco delle caratteristiche dell'amplificatore a radiofrequenza e dell'elettronica di back-end dell'amplificatore

Schema di un ricevitore a microonde “total power”

Antenna Amplificatore RF Detector e elettronica



Attività di laboratorioAttività prima parte

• Stima delle potenze dei segnali in gioco

• Caratterizzazione a banco delle caratteristiche dell'amplificatore a radiofrequenza e dell'elettronica di back-end dell'amplificatore

• Integrazione del ricevitore e caratterizzazione delle prestazioni del ricevitore integrato

Schema di un ricevitore a microonde “total power”

Antenna Amplificatore RF Detector e elettronica



Attività di laboratorioAttività seconda parte

• Simulazione risposta angolare feed horn (software SRSR)





• Simulazione risposta angolare telescopio + feed-horn (software GRASP)






• Integrazione ed allineamento del feed-horn nel fuoco del telescopio







• Misura in campo del fascio di antenna del telescopio







• Misura in campo del fascio di antenna del telescopio

• Misura della potenza del Sole a 30 GHz, confronto con i valori aspettati

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