射电天文DIY

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楼主: 有草木

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发表于 2022-2-2 22:49:07 | 显示全部楼层
我去年去北京的时候有看到北京天文馆有卖射电望远镜
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 楼主| 发表于 2022-2-2 22:53:36 | 显示全部楼层
我有兴趣但我想这是一般爱好者难以完成的!要有很多方面的知识!无线电!天文!计算机!单片机!还要有很强的动手的能力!和探索精神!我希望以后能见到自造的射电!
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发表于 2022-2-2 22:55:35 | 显示全部楼层
自己造个射电望远镜比同口径的光学望远镜要容易、便宜得多,是几个数量级的差异,但两种望远镜都面临的同一个问题仍是赤道仪这个拦路虎——光学的要高精度,射电的要大载荷。射电镜的驱动部分可不便宜。

实际上诸如密云站的那类射电望远镜是不适合业余天文的,太大、太重、太贵,等效口径也大不了。

俺考虑了一个简化方案,使用N(N大于20)副十字正交极化多单元定向天线(或高增益轴向模短背射螺旋天线)在平坦的地面或楼顶组成矩形阵列,使用相差馈电网络汇集接收到的射电信号。

天线阵的功率增益约为10 + 3(N-1)dBd,即每增加一副天线有3dB的功率增益。通俗地讲,如一副原型偶极子增益为1,则一副十二单元的定向天线的增益约是它的10倍,并且每增加一副定向天线就再乘2,组阵的天线约多,则对微弱的射电信号有更高的响应。但无限增加天线是不明智的,越来越大的馈电网络损耗和建造成本会抵消增加天线所带来的收益,最终得不偿失。

驱动采用步进或微分电机,通过连杆使一行或一列上的天线同步运动,所有天线同步指向仰角20度以上的任意天区,并对一具体观测目标进行跟踪。

此方案的优点是成本低、构造简单、易于扩展。天线、馈电网络、连杆、驱动控制电路、数据采集电路需自制,电机、计算机需购买,宽带接收机可购买或改制,控制和信号分析软件需自编。

俺现在有8副430MHz频率的十二单元定向天线、与之相配的馈电网络、宽带通讯接收机、两、三个微分电机、计算机,其它的还需要继续收集和准备。

俺能自制天线和驱动控制电路等硬件,但软件方面一窍不通。

俺这里的图书馆里射电观测方面的教材和资料不多,也一直找不到射电专业的人士指点。

俺很清楚这不是一件轻而易举就能做成的事。

路漫漫其修远,吾将上下而求索。
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发表于 2022-2-2 22:58:15 | 显示全部楼层
国外有很多射电DIY的网站的,我原来收集过一些,是在收集业余接收NOAA气象卫星网站时发现的。可惜跟着我所有的收藏夹一起被该死的WINXP给弄丢了。
不过应该很好找,我回头给你几个网址。

问题是收下来后做什么?那是一大堆看似毫无规律的信号,反映到图形上,就和粉红噪声的波形差不多,如果没有深厚的数学和天文学知识或受过专业的教育的话,只能是看看玩玩而已了。
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发表于 2022-2-2 23:01:16 | 显示全部楼层
俺说的“射电观测方面的教材和资料不多,也一直找不到射电专业的人士指点”就是指这个意思。

简单地对某一目标进行长期记录,并对前后数据进行对比只是最最最初级的方式。

如何确定有价值的观测目标?如何进行观测?如何对记录到的数据进行科学地分析?

这是一个问题,值得探讨探讨。
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发表于 2022-2-2 23:05:25 | 显示全部楼层
俺说的“射电观测方面的教材和资料不多,也一直找不到射电专业的人士指点”就是指这个意思。

简单地对某一目标进行长期记录,并对前后数据进行对比只是最最最初级的方式。

如何确定有价值的观测目标?如何进行观测?如何对记录到的数据进行科学地分析?

这是一个问题,值得探讨探讨。
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发表于 2022-2-2 23:09:14 | 显示全部楼层
刚才凭着印象找了几个网站,你参考一下,有少数网站给出了方框图和处理板图。
但是原来那个完整的制作的网站找不到了。

这些网站上都有很多链接,可以找到更多的资源,或者在lycos或google里输入“Radio Astronomy”或者“radio telescope”,就可以找到很多。


http://www.perkins-observatory.org/
http://www.aoc.nrao.edu/intro/faq.html
http://www.bro.lsu.edu/hrpo/classes.html
http://www.gb.nrao.edu/~sheather/ra.html 射电天文知识
http://home.austin.rr.com/cthompson15/ct.html 一个个人网站,包括业余射电望远镜的链接
http://pages.sprint.ca/todd/files/atm.html#radio 很多的链接,包括可以使用的在线射电望远镜
http://www.radiosky.com/rsplinks.html 很多的链接
http://www.signalone.com/radioastronomy/telescope/
http://radio.uindy.edu/radio/ 印第安那大学射电望远镜

下图是个射电望远镜收到的金牛座的未经处理的信号

                                
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这个图是射电望远镜的原理方框图

                                
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 楼主| 发表于 2022-2-2 23:14:21 | 显示全部楼层
可以看出,射电望远镜的基本原理都是差不多的,类似卫星接收机,高频头工作频率有1G左右的,也有3-4G(C波段),还有12个G的。然后是下变频器、滤波放大、1中放、2中放、3中放、然后就是一个带温度补偿二极管做的Detector,来检验大约29-35M带宽(中频)的信号,这些相对变化的电压是时数被送入一个直流放大器来放大,最后送入A/D里面,从A/D后面进入计算机,通过软件进行分析。
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 楼主| 发表于 2022-2-2 23:15:17 | 显示全部楼层
光学天文方面的教材和资料多多,应用也广泛。

我这里的旧货市场里常有微波器件和设备,我收集了一些器件。
前两年见过一拆机的2Hz带宽极窄带机械滤波器却没买下,现在后悔的要死。

书到用时方恨少,再积累几年知识和器件吧,尽量有的放矢。
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