Radioastronomia Amatoriale:costruiamo un radiotelescopio Total-Power a 11.2 GHz

utilizzando RAL10KIT

Flavio Falcinelli

RAL10KITUno strumento semplice e funzionale, sviluppato per gli appassionati che vogliono “sporcarsi le mani” con la radioastronomia: sono forniti i componenti critici del ricevitore. Tutto il resto è commerciale.Lo sperimentatore personalizza il radiotelescopio secondo le proprie esigenze.

La confezione comprende il modulo radiometrico microRAL10, la scheda interfaccia USB per il collegamento con il PC, le istruzioni di assemblaggio e il software di gestione.I moduli sono premontati: si completa lo strumento con un adatto contenitore, un alimentatore, un cavo coassiale e una comune antenna con LNB funzionante nella banda TV-SAT 10-12 GHz.Si è realizzato il primo radiotelescopio a microonde.

Schema a blocchi del radiotelescopio... è un radiometro a microonde

Un radiometro è un ricevitore a microonde molto sensibile utilizzato per misurare la temperatura di brillanza dello scenario intercettato dall’antenna: tutti gli oggetti emettono una potenza di rumore funzione della temperatura e delle caratteristiche fisiche.

11.2 GHz

Ingredienti necessari per la costruzione di un radiotelescopio amatoriale a 11.2 GHz: Antenna a riflettore parabolico TV-SAT 10-12 GHz (circolare, offset) con supporti per

l’installazione e il puntamento. Unità esterna LNB con illuminatore specifico per l’antenna utilizzata. Cavo coassiale da 75 Ω per TV-SAT di buona qualità (collegamento LNB-RAL10KIT)

intestato con connettori F. Amplificatore IF di linea da 10 a 15 dB (opzionale, solo se serve più sensibilità). RAL10KIT composto dal modulo radiometrico microRAL10 e dal modulo interfaccia

USB RAL126. Alimentatore stabilizzato (lineare a bassa rumorosità, ben filtrato): [7÷12 VDC – 50

mA] e [20 VDC- 150 mA]. Contenitore per il ricevitore (possibilmente metallico). Cavo USB standard con connettori di tipo A (lato PC) e di tipo B (lato RAL10KIT). Computer per l’acquisizione delle misure e per il controllo dello strumento. Software di acquisizione e di controllo DataMicroRAL10. Foglio EXCEL (con macro) ImportaDati_DataMicroRAL10 per importare i file

registrati dal software DataMicroRAL10 e visualizzarli in forma grafica.

Caratteristica segnale acquisito [ADC_count] – potenza di segnale RF applicata [dBm]

Modello della risposta in frequenza RF-IF

Software DataMicroRAL10 per il controllo e per l'acquisizione dei dati

RAL10KIT

Schema di cablaggio del gruppo RAL10KIT: il modulo radiometrico microRAL10 (fornito assemblato e collaudato) è contenuto all’interno di una scatola metallica schermata che prevede un connettore coassiale F per il collegamento con il segnale RF-IF proveniente dall’LNB (tramite cavo coassiale da 75 Ω per TV-SAT) e un passa-cavo in gomma dal quale escono i collegamenti per il modulo interfaccia USB RAL126 e per l’alimentatore.Antenna, LNB e cavo coassiale sono componenti commerciali standard utilizzati negli impianti di ricezione TV-SAT in banda 10-12 GHz. Qualsiasi modello è utilizzabile con RAL10KIT.

Lo sperimentatore completerà l'assemblaggio del ricevitore secondo le proprie esigenze, collegando un adatto alimentatore stabilizzato e inserendo il circuito in un contenitore.

Frequenza operativa del radiotelescopio costruito con RAL10KIT.

Registrazioni di prova effettuate con il RAL10KIT.

Il guadagno di post-rivelazione del radiometro è stato impostato al valore minimo.

Registrazione di prova effettuata all'interno del laboratorio orientando l'LNB con un'antenna horn tronco-piramidale da 20 dB di guadagno verso una lampada fluorescente sul soffitto della stanza.Si vedono i cicli ON-OFF della lampada che si comporta come un discreto generatore di rumore a 11.2 GHz, facilmente registrato dal radiometro.