Amateur-Radioastronomie

(letzter update 6/2008)

Wir versuchten 2004, einen ungenutzten 2-Meter Spiegel im Institut f�r Rundfunktechnik in M�nchen wieder brauchbar zu machen. Hier sehen wir Friedrich, DJ4LA, damals beim renovieren der Stellmotoren...


Was war geplant? Wir wollten das Weltall auf der Frequenz 1420 Mhz breidbandig beobachten. Dazu stand uns ein 2m Spiegel des IRT mit manueller Azimut- und Elevationssteuerung zur Verf�gung. Der Spiegel sollte einen Kreuzdipol als Antenne bekommen, dessen Signal �ber ein Interdigitalfilter mit ca 10 MHz Bandbreite zu einem HEMT-Vorverst�rker nach DB6NT zugef�hrt wird. Danach gelangt das Signal �ber ca. 20m RG213 Kabel in den Messraum. Dort steht ein Downkonverter, der mit einer einer Injektionsfrequenz von 1395 MHz das Signal auf ein Basisband von 20-30 Mhz umsetzt, also in das KW-Band. Dieses Basisband wird verst�rkt und mit einem logarithmischen Gleichrichter AD8307 auf ein DC-Voltmeter gelegt. Gleichzeitig wird mit einem 12-Bit AD Wandler LTC1286 das Signal digital gewandelt und mit einem PC (mit einem DOS Programm in BASIC) dauernd mit einem 1 Sekunden-Takt gemessen. Die Ergebnisse werden auf einer Festplatte abgelegt.

LETZTE MELDUNG: Reparatur gescheitert! Schade...


Auszug aus dem Buch "Wir sind Kinder der Milchstrasse" von Ken Croswell:

.... 1944 bat Oort seinen Studenten de Hulst zu pr�fen, ob etwas mit der Radioastronomie anzufangen w�re. Van de Hulst konzentrierte sich auf Wasserstoff, das h�ufigste Element im Universum. Er studierte die neutrale Form von Wasserstoff, bestehend aus einem Proton und einem Elektron - H I. Im neutralen Wasserstoffatom kann man sich die beiden Komponenten, Proton und Elektron, als rotierende K�gelchen vorstellen. Die Spins der beiden Teilchen bezeichnet man als parallel, wenn die Teilchen im gleichen Drehsinn rotieren. Rotieren sie entgegengesetzt, so bezeichnet man sie als antiparallel. Etwa alle 11 Millionen Jahre schaltet ein Wasserstoffatom spontan vom parallelen in den antiparallelen Spinzustand. Dabei wird Energie frei, die das Atom in Form von Radiostrahlen von 21 cm Wellenl�nge aussendet. 11 Millionen Jahre sind eine lange Zeit, aber de Hulsts Berechnungen zeigten, dass es im Weltraum so viele Wasserstoffatome geben muss, dass interstellare Wolken unabl�ssig dieses 1420 MHz Signal ausstrahlen sollten - genau, wie es in einer Grosstadt immer eine Ampel gibt, die gerade Gelb zeigt, obwohl die Gelbphase jeder Ampel nur wenige Sekunden dauert.... 1951 empfingen Ewen und Purcell von Harvard als erste die erwarteten Signale vom neutralen Wasserstoff. Die holl�ndische Gruppe war kurz darauf erfolgreich... die Radioastronomie begann ihren Siegeszug!


Berechnungsprogramme in Javascript (Amateurfunk-Themen)

Die Berechnungsprogramme sind in "Javascript" geschrieben und erfordern von Ihnen ein Freischalten Ihres Browsers! (Beim MS IE5 geschieht das z.B. durch die die Men�leisten Extras - Internetoptionen - Sicherheit - Stufe anpassen - Scripting aktivieren)

Berechnet werden:


Berechnung der Halbwertsbreite einer Spiegel-Anenne:

Berechnung


Berechnung des Gewinns von Antennen nach Kraus:

Berechnung


J�rgen Morawietz hat auf seiner Homepage einen genial einfachen Analog-Digital Wandler zum Anschluss an den Druckerport eines PCs vorgestellt, der mit einem sehr einfachem BASIC oder PASCAL Programm (unter DOS oder Windows bis WIN2000, NT geht nicht!!) ausgelesen werden kann. Leider hat der verwendete AD-Wandler TLC549 nur 8Bit Aufl�sung. Ich habe nun einen Pin-kompatibeln IC gefunden, der 12Bit Aufl�sung bietet, den LTC1286! Also, raus mit dem TLC und rein mit dem LTC und schon hat man die 16fach bessere Aufl�sung! Man muss aber sein Ausleseprogramm etwas �ndern! Neben der Erh�hung des Auslestakts von 8 auf 12 Zyklen m�ssen noch 2 Leerzyklen eingebaut werden - das verlangt halt das Datenblatt! (Wenn man die vergisst, gehts nicht). Ausserdem hat der neue Chip noch einen Powerdown-Modus, d.h. er braucht sehr wenig Strom! Da man zur Versorgung wahrscheinlich wie ich eine 9Volt Blockbatterie verwendet, ist das auch nicht unwichtig. Beide ICs einschliesslich der Referenzspannungsquelle REF02 sind bei Conrad Electronic erh�ltich. Anbei gebe ich noch mal J�rgens Schaltplan wieder, da diese Schaltung so wichtig ist:

Hier der BASIC Code zum auslesen des LTC1286 (kann 12 bit) anstelle des TLC549 (hat nur 8 bit):

REF=5000
Do Until INKEY$ = "e"
        
        Value# = 0
        If INKEY$ = "e" Then End

                For t = 1 To average#

                OUT (basis), 0
                OUT (basis), 1
                For q = 1 To verzoegerung#: Next q

                OUT (basis), 0
                        Rem 2 Leerclock
                        OUT (basis), 2
                        OUT (basis), 0
                        OUT (basis), 2
                        OUT (basis), 0
                        
                        For i = 0 To 12
                        x = INP(basis + 1) And 128
                        If x = 128 Then A = 0
                        If x = 0 Then A = 1
                        Value# = Value# + A * 2 ^ (12 - i)
                        OUT (basis), 2
                        OUT (basis), 0
                        Next i
                        Rem value# hat hier den Wert von 0-4095 mal average#

                Next t

        wert# = Int(Value# * REF / (4095 * average#))

        Rem wert# hat hier den Wert von 0-5000, da   5 Volt Referenz        
        LOCATE 4, 30: Print "Amplitude(mV): "; wert#
LOOP   
       

Datenblatt 12Bit AD Wandlerr: LTC1286

In Verbindung mit dem vorgeschaltetem logarithmischen HF-Detektor AD8307 (ebenfalls bei "Conrad" erh�ltlich) hat man einen leistungsf�higen HF-Detektor mit einem Dynamikbereich von 90db und einem Frequenzbereich von DC bis ca. 500 MHz!!!

Datenblatt logarithmischer Detektor: AD8307

Weiterer interessanter Link zum Thema Radioastronomie von J�rgen Morawietz mit seiner Homepage": J�rgen

Weiterer interessanter Link zum Thema Radioastronomie auf "Nightsky": Radioastronomie

...was sagt uns die Aufnahme vom Mars:. die Katzen kommen von dort und haben ein Denkmal aus Stein im Sand hinterlassen!


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