navbar.frm 20190426 /navigation.nav
Groot onderhoud . . . Ronde elke zondag 10:30 145.475 MHz . . . Wekelijkse ether ontmoetingen donderdag avond 20:30 uur 145.450 Mhz . . .
W
Radioamateur antenne  voor EME :432 MHz  128x11el.
Radioamateur antenne voor EME :432 MHz 128x11el. Toon plaatjes? ) -->

Radioastronomen en radioamateurs doen experimenten in het zelfde frequentie bereik. Beide groepen stellen daarbij zowel de zelfde als verschillende eisen aan hun antennes, hun sensoren.

De opstellingen (configuraties) Zowel radioastronomen als radioamateurs willen hum antennes kunnen richten op hun bronnen. Om de gewenste signalen uit meerdere bronnen te kunnen selecteren moeten smalle bundels gemaakt kunnen worden.
Bij schotelantennes of spiegels en dipool antennes betekent dat meerdere antennes en spiegels in ruimtelijke structuren. Het kunnen zowel passieve - zoals Yagi's - als actieve elementen zijn.

De individuele basis antenne elementen zijn dan opgebouwd uit halve golf stralers of parabolische spiegels die gepositioneerd worden in de volgende drie fundamentele opstellingen:

- Een broadside-array is een een- of tweedimensionale array waarin de stralingsrichting (hoofdlob) van de radiogolven loodrecht op het vlak van de antennes staat.
- Colinear array is een lineaire reeks waarin de richting van de straling langs de lijn van de antennes loopt. Onze Yagi;s behoren tot deze categorie.
- Configuraties kunnen zowel 2-D (in een vlak) als 3-D (in de ruimte) verdeeld worden - een combinatie van het voorgaande.

Maar hoe uitgebreider de antenne, hoe nauwkeuriger de individuele elementen geplaatst moeten worden.
Om niet in complexe wiskundige formules te vallen betekent dit dat de signalen afkomstig van alle elementen zeker binnen 0.1 golflengte in gepositioneerd moeten zijn.

Voor spiegels betekent dat, dat hoe groter de parabool, hoe hoger de eisen aan de tolerantie van het oppervlak gesteld worden.
Bij de grootste spiegels betekent dat dat zo'n spiegel uit kleine spiegels, die individueel dynamisch heel nauwkeurig in positie moeten worden gehouden.

Voor antenne arrays betekent dat de signalen van elk actieve element nauwkeurig in fase en amplitude moet worden opgeteld.
De eisen aan de positie nauwkeurigheid worden relatief dus steeds groter naarmate de totale afmetingen groter worden.
Dit betekent ook dat in 'real time' dan ook de positie van elk individueel element bekend moet zijn - gemeten worden.
moet worden.

Richten Zowel radioastronomen als radioamateurs willen hun antennes kunnen richten op hun bronnen, cq zendstations.
bronnen. In beide gevallen is een systeem nodig om op de gewenste zender positie te kunnen richten Spiegels zijn vaak gemonteerd op een draai inrichting.
Bij grote antenne arrays kan men de ontvang richting enigszins varieren door fase instelling van de verschillende antennes. Voor grote richting veranderen gebruiken astronomen de draaiing van de aarde.

Gevoeligheid Om ook zwakke signalen te kunnen ontvangen moeten hun sensoren, - de spiegels, parabolen of antenne arrays's, gain - versterking hebben.

Selectiviteit Om de gewenste signalen uit meerdere richtingen te kunnen selecteren moeten smalle 'bundels' gemaakt kunnen worden.
Bij schotelantenne of spiegels betekent dat grote parabolen, Bij dipool antennes betekent dat meerdere dipolen in ruimtelijke structuren. Dat kunnen zowel passieve als actieve elementen zijn.
Actief betekent in dit geval dat van elk element de spanning afzonder wordt afgenomen en versterkt en dan centraal in de juiste fase wordt opgeteld.

Nauwkeurigheid Hoe groter de antenne, hoe nauwkeuriger de individuele elementen geplaatst moeten worden.

Voor spiegels betekent dat, dat hoe groter de parabool, hoe hoger de eisen aan de tolerantie van het oppervlak gesteld worden.
Voor een 100 km HF array bijvoorbeeld, bestaande uit 50 individuele antennes, wordt voor elk element een positie nauw keurigheid van van 3 cm gevraagd!

Bij aardse opstellingen, van LOFAR bijvoorbeeld - een VHF UHF antenne array, waar groepjes antennes over meerdere landen zijn verspreid, kan dan gebruik gemaakt worden van GPS, die officieel een nauwkeurigheid van enkele meters heeft. Bij een frequentie van 240 MHz betekent dat een fout van ongeveer 1/100 golflengte, en in de meeste gevallen nog toelaatbaar.

Bij de grootste astronomische spiegels betekent dat dat zo'n spiegel is samen gesteld uit kleine spiegels.
De VLT - Very Large Telescope - in Chili zal bestaan uit vier aan elkaar gekoppelde spiegeltelescopen, met spiegels met een diameter van acht meter, aangevuld met enkele kleinere telescopen die opgebouwd zijn weer uit kleinere spiegels bestaan die individueel in positie worden gehouden door regelsystemen.

De verschillen.
Radioamateurs stellen ten opzichte van radioastronomen geen eisen aan positie nauwkeurigheid. Hun antenne-gain, buiten de GHz banden, is voornamelijk minder dan 10 dB, dus een behoorlijk brede bundel voor astronomische metingen, en daarom ongevoelig voor lichte richtingsfouten.

Maar hoewel de radioamateur zijn antenne in de beperkte ruimte van zijn woon omgeving kan plaatsen, heeft de astronoom in HF en VHF banden een groot land oppervlak ver buiten de bewoonde wereld nodig.

In het GHz gebied volstaan gewone parabolische schotels. De fouten in de parabolisch vorm zijn veel kleiner om de gain te beinvloeden.
Maar in het Terra Hetz gebied - het terrein van momenteel een enkele radioamateur - worden de globaal de zelfde eisen gesteld als aan de optische spiegels van de amateur astronoom. Maar ook hier geldt dat een astronomische opstelling ver van de bewoonde wereld geplaatst zal moeten.

Conclusie: Radioamateurs en radioastronomen varen nu in hetzelfde EM vaarwater. Hun antenne park is complex maar verschilt alleen in grootte.
In de professionele - wetenschappelijke wereld - worden de resultaten van experimenten door beide werelden gebruikt.
Alleen de LF band, de MG band en de HF band zijn nog exclusief voor de radioamateur.

(Pieter, PA0PHB 2021/03/30 )

Gedeelte van radioastronomie antenne  200- MHz
Gedeelte van radioastronomie antenne 200- MHz
Redactie: pa0phb @ veron.nl   Sat Oct 23 10:46:56 2021
©    Linux powered