Могу ли я почувствовать яркую звезду, указывающую на нее восьмифутовую антенну?


17

Если я подключу к своему осциллографу восьмифутовую антенну Yagi или другого сопоставимого размера и наведу антенну на яркую звезду, увижу ли я напряжение на своем осциллографе?

Я не заинтересован в превращении напряжения в изображение, просто интересуюсь, смогу ли я увидеть повышение напряжения, когда оно на яркой звезде. Я хотел бы узнать ваши мысли, прежде чем я найду время, чтобы построить антенну. Я думаю о 25см диапазоне. Я слышал, что это активная зона. Мой осциллограф будет считывать до 20 милливольт.

Ответы:


29

Звезды слишком тусклы для любительского радиооборудования. Есть два возможных радиоисточника, которые вы можете обнаружить: солнце и Юпитер.

Юпитер особенно интересен, поскольку взаимодействия между Ио и его магнитным полем производят пучки радиоволн, которые проникают сквозь Землю каждые 10 часов. Их можно обнаружить в любительском диапазоне, примерно на 20 МГц.

У НАСА есть комплект для обнаружения этих радиосигналов, или есть возможность использовать ветряную антенну , но, конечно, она должна быть обрезана для частоты работы. Комплект Nasa использует фазированную дипольную антенну, которая должна быть установлена ​​в поле или чем-то подобном, поскольку длина антенны составляет около 7 метров.

Звезды не очень хорошие радиоисточники. Остатки сверхновых, такие как Кассиопея А или Крабовидная туманность, намного ярче на радиоволнах. Большинство сверхновых слишком далеки, чтобы быть мощными радиоисточниками; радио сверхновые редки . Местная сверхновая была бы радиоисточником, но мы не наблюдали сверхновую в млечном пути в течение нескольких сотен лет.


Спасибо. Будет ли любительская установка получать сигнал от сверхновой?
Лямбда

10
@ Лямбда, это интересный вопрос, поэтому лучше задать его как новый вопрос, чтобы у кого-то было место, чтобы опубликовать новый ответ.
ух

7
@Lambda: Когда это достаточно близко, мы все получаем сигнал от сверхновой ...
PlasmaHH

@PlasmaHH действительно очень страшная мысль.
Карл Виттофт

4
Что касается Юпитера: Юпитер меняет свое расстояние от Земли на 2 а.е. (около 300 миллионов километров) и обратно в течение 13 месяцев. Это составляет разницу более 15 световых минут. Если вы отобразите фазу радиопередачи Io за это время, вы увидите, что она опережает «ожидаемое время прибытия» на 15 минут или за эти 13 месяцев. Таким образом, доказывая, что радиоволны распространяются со скоростью света или, наоборот, электромагнитное излучение имеет конечную скорость.
dotancohen

10

Как уже отмечали другие, вы не сможете обнаружить звезду с помощью осциллографа и антенны. Уровень принимаемого сигнала слишком низкий, а осциллограф недостаточно чувствителен.

Радиотелескоп состоит из антенны, усилителя и приемника (который включает в себя другие усилители и другие вещи, такие как фильтры и микшеры для выбора желаемого диапазона частот).

Антенна сама по себе не подхватит достаточно сигнала, чтобы быть непосредственно полезной.

Осциллографу не хватает усиления и фильтрации, необходимых для полезного использования сигнала антенны.

Как уже говорили другие, вы можете использовать коммерческие антенны и приемники для приема сигналов. Есть комплекты, которые вы можете купить со всем, что вам нужно, или вы можете получить компоненты по отдельности из разных источников.

В качестве альтернативы вы можете рассмотреть возможность создания небольшого радиотелескопа с использованием стандартных компонентов спутникового телевидения.

У меня есть один, и, кроме солнца и телевизионных спутников, он может обнаружить луну. Я не удосужился попытаться обнаружить меньшие или менее интенсивные вещи. Я установил его на сервоприводы и сделал снимки окружающих радиочастотных сигналов. Дома и деревья на удивление являются «яркими» источниками радиочастот 13 ГГц.

Здесь есть инструкции по его созданию, а также примеры того, что вы можете с этим сделать.

Вот еще один пример изготовления такого маленького радиотелескопа.

Я думаю, что оба проекта ссылаются на один и тот же первоисточник.

Обычно вы можете получить все необходимые запчасти в любом магазине, где продаются спутниковые ТВ-приемники. Я купил свои вещи на Амазонке, но в большинстве хозяйственных магазинов они тоже есть.

Все, что вам нужно, это блюдо, LNB (оба можно купить в комплекте) и один из маленьких гаджетов, который поможет вам правильно нацелить блюдо. И несколько футов кабеля и разъемов, конечно.

Блюдо имеет высокий прирост.

LNB содержит усилители и фильтры, чтобы сделать сигнал достаточно сильным, чтобы быть полезным.

Устройство выравнивания - последний бит. Он имеет еще большее усиление и преобразует принятый радиосигнал в (несколько шумное) напряжение, которое представляет силу принятого сигнала.

Индикация уровня сигнала отображается на небольшом счетчике. Вы также можете открыть коробку и добавить пару проводов - затем вы можете подключить их к осциллографу и посмотреть, насколько силен сигнал, который вы принимаете от солнца или чего-либо еще. Два провода, управляющие счетчиком, являются правильным местом для подключения.


Моя фотография профиля - это изображение, которое я сделал в своем гараже, используя свою спутниковую тарелку с сервоприводом. Не очень впечатляет, но это было сделано без какого-либо дополнительного «освещения». Все просто эмбиент РФ.

Если у вас есть флуоресцентный свет, вы можете получить модулированную радиочастоту 60 Гц, направив на нее только LNB. Флуоресцентные лампы вызывают широкополосные радиочастотные помехи, и LNB может принимать их на частоте 13 ГГц. Измеритель уровня сигнала демодулирует его, и вы можете увидеть хороший сигнал 60 Гц, если подключите осциллограф к измерителю.

Мой детектор немного более продвинутый, чем просто маленький метр. Я построил контроллер из Arduino.

Он использует MAX2015 в качестве детектора уровня сигнала и имеет 24-битный аналого-цифровой преобразователь. Он также имеет чип для генерации управляющих сигналов для LNB.

LNB могут фактически принимать две полосы и могут использовать горизонтальную или вертикальную поляризацию. Мой контроллер позволяет мне переключаться между различными комбинациями.

Arduino управляет оборудованием (оно также управляет сервоприводами), производит измерения и передает результаты на мой ПК через последовательный порт. Он также принимает команды о том, что делать. Смарты все в ПК - у Arduino просто нет того, что нужно для создания изображения из множества измерений.


Очень хорошая информация. Я думаю, что это маршрут, по которому я пойду. Звезды вне моей досягаемости, но то, что вы описали, звучит как хороший выполнимый проект. Спасибо. Я проверю ссылки.
лямбда-

7

Подсоединение антенны непосредственно к осциллографу не даст приема даже при наличии сильного радиоисточника.

1010mW1010mW1Mohm0.3mV

Вторая проблема - потеря несоответствия . Большинство антенн согласованы с сопротивлением 50 Ом вместо 1 МОм. Несоответствие означает, что только около 0,01% мощности будет фактически поступать в осциллограф, остальное будет отражаться обратно.


1
Но цель состоит не в передаче энергии на осциллограф, а в напряжение. en.wikipedia.org/wiki/Impedance_bridging
Фил Фрост,

@PhilFrost Полностью зависит от того, как вы думаете об этом, результат тот же. Для мостового сопротивления вы можете рассчитать напряжение на импедансе антенны 50 Ом и получить такой же крошечный результат на осциллографе. Но обычно в радиоприемниках цель состоит в том, чтобы использовать всю полученную мощность - а осциллограф не является радиоприемником :)
jpa

1
Моя точка зрения точно: осциллограф не является радиоприемником. Так зачем это поднимать? Вопрос конкретно касается использования осциллографа и измерения напряжения. Чем выше импеданс области, тем лучше. Вы говорите, что это проблема, но это не так.
Фил Фрост,

@PhilFrost Может тогда я неправильно понял вопрос. Для меня «Если я подключу .. антенну к моему осциллографу» звучит так, как будто он подключен напрямую, без какого-либо усилителя между ними. Тогда это будет попытка использовать осциллограф в качестве радиоприемника, и мой ответ объясняет, почему он не будет работать. Осциллограф с входным сопротивлением 50 Ом (они существуют) будет работать намного лучше, чем радиоприемник.
JPA

1
Типичный минимальный масштаб современных областей составляет около 1 мВ / дел, поэтому даже с 8-битным вы увидите 0,3 мВ и с 10 или 12-битными однозначно. Проблема здесь в шуме, он будет в том же порядке или хуже.
PlasmaHH
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.