Radiotelescopio

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Radiotelescopio

Mensajepor m3ntol » 08 Ago 2006, 11:05

Hola,
he leido el interesante hilo sobre el radiotelescopio casero y al fin he encontrado el documento sobre el proyecto Merlin.
La verdad que lo veo bastante asequible, incluso para un neófico en electrónica como yo. Sin embargo tengo algunas preguntas que quizá que podaís resolver.

Me acabo de comprar la LidlParabolica de 80cm (15€ joer los de lidl... ¿donde las levantarán? :lol: :lol: ) y creo que le debería acoplar un LNB de banda C. En algún sitio recomiendan el Astrotel Precision BLUE THUNDER ¿es adecuado para una parabólica de 80cm o no tiene nada que ver el tamaño con el LNB?

Otra pregunta mas, al ir a pedir el material me venden el LNB de banda C sin problemas y barato, pero me dicen que si necesito el guiaondas.. :oops: :oops: ¿que es eso? ¿lo necesito? porque vale más que el LNB :(

Otra duda que me corroe... cuando oriente la antena hacia el sol... joder, una parábola es un horno ¿no voy a freir lo que haya en el foco (mi LNB)?

Os dejo unos enlaces que no vi en el otro post a ver si alguien mas se anima.
PDF de Merlin. Claro, conciso y al grano
URL de Merlin con mas detalles (en inglés)
Última edición por m3ntol el 07 Jun 2007, 23:02, editado 2 veces en total.

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Mensajepor m3ntol » 09 Ago 2006, 12:34

Bueno,
he estado buceando por google y preguntando en foros de telecos así que me autorespondo algunas de las preguntas así algún otro podrá reaprovecharlas. Voy a enrollarme un poco con frecuencias, diámetros, emisiones de hidrógeno etc... pero si yo lo he entendido seguro que cualquiera puede.

LNB
Respecto al LNB a utilizar. El LNB va a 'escuchar' en determinado rango de frecuencias. Así se dividen los LNBs según bandas

banda S 2100 Mhz - 2700 Mhz
banda C 3700 Mhz - 4200 Mhz
banda Ku 10.7 Ghz -11.7 Ghz

Hay otras (X, Ka) pero no se usan comercialmente (uso militar o experimental) y, hasta donde se, es dificil encontrar LNBs para ellas. Una pena porque la banda X es muy interesante para escuchar, va de 7.25 Ghz a 8.4 Ghz.

Y ahora surge la pregunta ¿qué banda quiero escuchar? bien, eso nos lleva a varias cuestiones:

1 - ¿en que banda emiten los objetos celestes? En realidad un cuerpo por encima de 0ºK emite en casi todas las frecuencias pero hay ciertas predilecciones. Por ejemplo, el universo está llenito de hidrógeno que emite en la linea espectral de los 1420 Mhz, hay otras también interesantes pero nos quedaremos con la idea básica de que emiten en casi todo el rango de frecuencias.

2 - ¿Que bandas puedo escuchar? Aquí topamos con un límite físico de nuestra antena. Si tenemos un diámetro 'D' la antena captará bien longitudes de onda de D/10 o mas pequeñas. Es decir, dado que mi antena es de 80cm
frecuencia = velocidad luz / longitud de onda
captará bien frecuencias a partir de 3.7 Ghz, es decir banda C. Luego la banda S descartada. Y la frecuencia del hidrógeno olvidada. Para ella necesitaríamos
velocidad luz / 1420 = 0.211 de longitud de onda
una antena de como poco 2.10 metros y un LNB que no conozco.

Aun así en banda C estamos al límite y los equipos son más caros que los de banda Ku (y necesitan de un guía ondas je je je) así que, de momento optaré por meter un LNB banda Ku llamados LNB universal. Y hay otro tema que me inclina a la banda Ku y es la resolución que explico más adelante.

En cualquier caso, siepre puedo cambiar el LNB que tengo puesto y meter otro. Para hacernos una idea es algo parecido al ocular ;)

Resolución
Este es uno de los aspectos más decepcionantes del invento. Una antena parabólica capta con una resolución bastante pobre. La resolución con la que capta depende del ancho de la antena y de la longitud de onda a captar, según esta formula:
ancho de haz en grados = 69.9 * longitud de onda / diámetro
Como sabemos que cualquier antena tiene un límite de observación de 1/10 de su diámetro luego la peor resolución que tiene es siempre 6.99 grados (vaya mierda) y para el LNB escogido es mas o menos de:
69.9* 0.027 / 0.8 = 2.38º
Para haceos una idea, un sencillo telescopio óptico de 8'' tiene una resolución de 0.00019 grados, es decir unos 0.7 segundos de arco. Para alcanzar esa resolución en radiotelescopio necesitaríamos una antena de unos 10 kilómetros!! no se que dirán los vecinos :lol: :lol: :lol:

Según parece eso se puede solucionar con bonitos artificios matemático-físicos usando una técnica denominada de interferómetro que permite ajustar mucho esa resolución. Como yo, de momento no voy a emplear eso' pues he escogido la banda Ku, porque me dará mayor resolución.

Y bien, ahí estoy, voy a comprarme dentro de poco el LNB y el satFinder. Todo ello será barato, no mas de 30€. A ver que consigo de todo esto ya os lo comentaré.

Ah! y sigo temiendo que el horno parabólico fría el LNB ¿alguien sabe como evitar eso?

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Mensajepor m3ntol » 10 Ago 2006, 19:30

Bien,
lo prometido es deuda. Dige que iba a ir poniendo los avances del proyecto y, aunque pequeño, ha habido alguno .

Ya tengo casi todo el material. Hoy he ido a una tienda de antenas y he comprado el LNB y el satFinder.

El LNB es banda Ku (tipo universal) marca ROVER y con estas características:
MODEL: 52009
INPUT: 10.70-12.75 GHz
NOISE: 0.3dB
LO: 9.75-10.6 GHz
Precio: 12.18€
Imagen


Y el sat finder también marca ROVER
MODELO: Sin especificar (ver foto)
Precio: 17.40€
Imagen

Ya puedo hacer las primeas pruebas y comprobar si el satfinder localiza el sol y la luna. Para planetas y espacio profundo tendré que hacerme una montura de algún tipo que permita orientar la antena con algo de precisión (de 2.38º como mínimo ;))

Una vez vea que la cosa medio funciona solo tengo que hacerme un conversor analógico a digital y capturar los datos por el puerto serie o paralelo del PC.

Hasta la próxima.

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Mensajepor m3ntol » 15 Ago 2006, 22:36

Hola de nuevo,
ya he hecho la primera prueba con un éxito considerable. Paso a relatarla.

La prueba es muy sencilla, se trataba simplemente de montar la parabólica con el LNB y unirlo al SatFinder. Alimentar el SatFinder con 12V e ir orientando la antena para ver qué puede detectar.

El experimento tiene varios puntos flojos. Por un lado la LNB escucha en una banda en la que el ruido atmosférico es bastante grande. Está justo en el límite de la ventana atmosférica de escucha por lo que todo lo que venga de fuera tendrá un considerable ruido.
Por otro lado las señales celestes son bastante débiles y solo trataré de detectar el Sol y con un poco de suerte la luna.

Mi intención en todo esto es ir poco a poco y aprendiendo. No quiero embarcarme en comprar material de primera y que luego no funcione. Por eso la antena es barata, el LNB barato, el SatFinder barato y... en fin... no tengo aun montura para la antena, es decir, la oriento ... bueno... como vereis en las fotos. Sin embarlo los resultados me están animando a seguir adelante.

Primera obsevación. El Sol
Después de montar la parabólica y unirla al detector de satélites comienzo la orientación. Al no disponer de una montura con la que orientarla he de buscarme la vida como puedo. Afortunadamente cuento un ayudante de primera ;)

La antena sin montar
Imagen
Imagen

Sin embargo la orientación resulta ser de lo más sencilla. El azimut lo puedo conseguir muy facilmente haciendo que la sombra del brazo y del LNB estén centrados en la antena. Y la altura la consigo varianto poco a poco la posición de la antena hasta tener una buena señal.

Mi ayudante indicandome hacia donde he de orientar la antena :)
Imagen

Antes de orientarla la señal solo marca un pequeño ruido de fondo
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De esta manera consigo hacerme una montura casera :oops: :oops:
Imagen

Una vez lograda la orientación la señal es clara y nítida, tanto que me hace dudar de si detecto el sol u otra cosa. Como es un poco tarde al Sol está a unos 20º del horizonte y no puedo descartar que haya interferencias de montañas u otros. Sin embargo variaciones de unos 5º encualquier ángulo hacen que desaparezca la señal así que se trata de un foco puntual.
No obstante decido repetir la observación al día siguiente cuando el sol esté cerca del cenit y así evitar cualquier interferencia terrestre.

Imagen


Segunda obsevación. La luna
Después de éxito logrado con el sol me atreví con algo bastante mas debil. La luna; pero como no quería repetir los errores de la anterior obsevación decidí intentar captarla cerca de su cenit... lo que me obligó a levantarme a las 5 de la mañana :evil:

a quien madruga Dios le ayuda
Imagen

Como casi todo estaba ya montado la instalación nocturna fue rápida y sencilla.
Imagen

La orientación fue fácil, el cielo casi sin CL y una noche sin nubes hacía que la luna proyectara sombras que podía aprovechar para conseguir el azimut correcto.
Al principio no conseguía captar nada. Revisando el satFinder vi que estaba con la ganancia al medio, así que decidí utilizar el aparato al límite de sensibilidad. Es muy sencillo hacerlo, cuando el satfinder encuentra algo pita como un condenado así que fui subiendo ganancia hasta que empezó a pitar y luego bajé suavemente hasta que dejó de hacerlo.
Fue entonces cuando repeti el experimento buscando la orientación buena y voila!!

Antes de orientar la antena hacia la luna
Imagen

La subida del indicador es pequeña en comparación con la lograda por el sol, pero suficiente para hacer pitar al SatFinder como un loco

Captando la luna :D :D
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Me aseguré de que las señales eran de la luna porque variando altura o azimut ligeramente desaparecían. De nuevo me sentía plenamente satisfecho, mis dos primeras experiencias con el radiotelescopio barato y casero habían sido un éxito. Tan solo quería quitarme la espina de la observación del sol del día anterior así que me fui a dormir con el propósito de repetirla al día siguiente cuando esté cerca del cenit.

Tercera obsevación. El Sol de nuevo
En este caso la lección estaba bien aprendida, monté todo en pocos minutos y comencé la observación.

Montando y orientando de memoria
Imagen
Imagen

En este caso quise llevar la obsevación al límite de manera que baje la ganancia todo lo que pude para que se siguiera detectando el sol. Como se puede ver en la foto, el dial de ganancia está bastante bajo y aun así se sigue detectando el sol.
Imagen

Conclusiones
Bien, todo experimento es absurdo si no se intenta obtenber de él alguna conclusión. Estas son las mías:
1) A pesar de la sencillez del equipo se muestra suficientemente apto para captar al sol en todo su explendor y a la luna pero con mucha menos potencia. El Sol es, con diferencia, la radiofuente celeste mas potente que se puede observar.
2) Esto me lleva a plantearme el reto de llegar al límite de observación que tiene mi equipo ¿podrá detectar radiofuentes del espacio profundo? para responder a esto necesitaré construirme una montura altazimutal decente.
3) Por otro lado veo necesario tener algún sistema de captura de datos automatizado. Esto me lleva a la necesidad de acoplar un conversor analógico-digital al satfinder y enchufarlo a un ordenador que recoga todo para después analizarlo.
4) La potencia con la que se capta al Sol es tal que me pregunto si seré capaz de detectar variaciones en su emisión como las provocadas por las protuberancias. Hay que intentarlo. Por otro lado esto me supone un problema ya que si calibro el satfinder para detectar radiofuentes débiles el sol se sale de escala y si lo calibro para el sol no detecta más que a este. He de buscar una solución a esto... no la veo facilmente.
5) Visto este éxito, quizá un LNB banda C no se tan descabellado. Realmente la resolución no se está mostrando como algo decisivo en estas primeras fases.

Siguientes pasos
1) Construir la montura.
2) Realizar captura de datos.
3) Llegar a conocer los límites de observación de mi equipo. Intentar captar radiofuentes del espacio proundo. Intentar detectar emisiones anómalas del sol.
4) Probar con un LNB banda C.

Bien, por ahora esto es todo. Prometo seguir informando de mis avances. Se echa de menos alguna opinión. Por favor, decidme algo... aunque sea pa insultarme :lol: :lol:

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Mensajepor etiqi » 15 Ago 2006, 22:47

felicidades por el articulo, realmente detallado e interesante

puede que más adelante me entretenga a plagiarte :lol:

luego otra cosa, se podrian pasar datos e información a un pc a fin de obtener graficos o imagenes? ya sería la bomba

saludos!
Francesc Pruneda
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http://www.astroemporda.net
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Mensajepor m3ntol » 15 Ago 2006, 22:57

etiqi escribió:felicidades por el articulo, realmente detallado e interesante

puede que más adelante me entretenga a plagiarte :lol:

luego otra cosa, se podrian pasar datos e información a un pc a fin de obtener graficos o imagenes? ya sería la bomba

saludos!


En el punto 3 de las conclusiones y en el 2 de los siguientes pasos hablo de eso ;)

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Mensajepor moriarty » 15 Ago 2006, 23:02

Muy bueno tu reportaje. Seguiré tus pasos porque es un tema que en su momento me interesó bastante. Enhorabuena y por favor, sigue ilustrándonos :shock: .
No en vano, antrophos, el vocablo que desde la antigüedad se emplea para denominar al hombre, también significa el que mira hacia arriba.

A.C.O.A. ANDRÓMEDA

http://asociacionandromeda.blogspot.com

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Mensajepor hidra » 16 Ago 2006, 20:21

:shock:
Última edición por hidra el 12 Oct 2008, 19:02, editado 1 vez en total.

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Mensajepor m3ntol » 16 Ago 2006, 21:23

hidra escribió:Muy bueno M3Ntol.

1) No Veo que tienes conectado a la salida del finder.
2) QUe rango de frecuencias te da la salida del LNB?, no recuerdo cuanto suelen dar, pero aquí se podría montar algo interesante, varios ejemplos: un analizador de expectro (por el precio de un telescopio del tipo SC-8 tienes uno) , un receptor de comunicaciones barato + un escaner de señales.
3) lo del conversor A/D conectado al PC, lo veo mas dificil si este conversor no puede discriminar entre una frecuencia y otra, aunque si somos poco ambiciosos, lo podemos utilizar para hacer graficas de amplitud sin que importe la frecuencia de recepción.
4) el tema de la diferencia de amplitud de señales entre el sol y cualquier otro astro es de facil solución, se puede montar un atenuador de Rf a la entrada del finder y ya está, es muy sencillo de hacer (si tienes alguna noción de electronica), incluso en lugar de un atenuador, se puede colocar un amplificador de ganancia variable calculado para la frecuencia de trabajo de la salida del LNB, basado en transistor FET para evitar saturaciones de entrada y asegurar una buena linealidad en su respuesta.

Saludos :wink:


Te respondo por partes ;)
1) A la salida del finder solo hay un alimentador de 12v. El finder toma la alimentación de decodificador de satélite, como yo no tengo pues he de alimentar al bicho.

2) El LNB que uso es de banda Ku 10.7 Ghz -11.7 Ghz. Lo que pasa que, de momento no analizo espectro, solo potencia, por eso el SatFinder me va genial. Quizá como parte avanzada del proyecto me meta a analizar espectro pero eso casi entraría dentro de un proyecto SETI :) como ya te digo, yo voy lento pero firme. Eso lo dejaré para más adelante. Aun así ya lo he pensado y hay analizadores de espectro freeware basados en tarjetas de TV con el chip BT848 muy baratas y extendidas... de momento no quiero meterme en ello.

3) El conversor AD es solo para leer la potencia que me de el satfinder. La leeré directamente de los bornes del aparato que da (creo) de 0 a 5v. Aunque parece muy básico, lo que estaré haciendo es medir el calor del espacio con las excepciones de las radiaciones sincrotónicas. Con eso podré hacer un burdo mapa galactico. Pero también tiene sus ventajas... a mi me dará exactamente igual que sea de día o de noche, con nubes o sin ellas, la via lactea siempre estará ahí para que la escuche ;)

4) Tu lo has dicho 'si tienes alguna noción de electrónica' :( :cry: :cry: Pero mira... si alguien se anima a ayudarme es bienvenido!! :roll: :D :D

Gracias por tus comentarios y saludos!!

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Mensajepor hidra » 16 Ago 2006, 22:16

:shock:
Última edición por hidra el 12 Oct 2008, 19:03, editado 1 vez en total.

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