Перейти к содержимому


Фотография
- - - - -

Измерения температуры Солнца на миллиметрах


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 4

#1 ua3avr

ua3avr
  • Пользователи
  • 40 сообщений

Отправлено 08 Август 2015 - 11:14

Приветствую всех. Такая работа, надеюсь, будет интересна. Касается шума Солнца на миллиметрах и его температуры.

В ней описание приемника 38 GHz, методики измерений, что и как я делал, о калибровке радиометра в любительских условиях, анализ неопределенности измерений. Множество ссылок на литературу и статьи. Текст сам по себе не столько статья, сколько структурированные практические и аналитические заметки, рассказ, почему и зачем я это делал.

Фотка антенной части приемника внизу. Об измерениях и анализе данных, а также обсуждение результатов в тексте. Файл размером больше 1 MB, к сообщению не прикрепляется, и также не исключаю дополнений и корректировок, поэтому оставляю внешние ссылки на скачивание, размер файла ~ нескольких MB: ссылка на Yandex Disk, ссылка на qsl.net/ua3avr.

Спасибо. Также надеюсь на замечания и, возможно, дальнейшее обсуждение.

Изображение

С уважением, Дмитрий Федоров. Сам я из радиолюбительского сообщества, позывной UA3AVR, нахожусь в Москве. Измерения также делались в Москве, координаты места в тексте есть.

#2 Dieng

Dieng
  • Пользователи
  • 39 сообщений

Отправлено 09 Август 2015 - 19:44

Приветствую всех. Такая работа, надеюсь, будет интересна. Касается шума Солнца на миллиметрах и его температуры.


Спасибо за представленный отчет. Весьма познавательно. Если честно, потратил полдня на прочтение и понял, что до конца еще не всём разобрался.
Замечательные ссылки на аналогичные работы и вспомогательные решения наших и зарубежных авторов.

Если позволите, несколько вопросов:
- с чем связано применение ВЧ детектора на ПЧ 470 МГц? В общем-то есть доступные милливольтметры на частоты до 3 ГГц (и даже любительские варианты на мс AD8313). Может быть имеет смысл мерить уровень сигнала на ПЧ 2,5 ГГц? Ведь чем меньше компонентов, тем точнее и надежнее прибор (при прочих равных).
- измерялась ли диаграмма направленности антенны? Или всё было на уровне расчетов?
- имеет ли место проблема нагрева облучателя при проведении измерений?
- где можно посмотреть подробности конструкции и настройки облучателя?

#3 ua3avr

ua3avr
  • Пользователи
  • 40 сообщений

Отправлено 09 Август 2015 - 21:39

Да, добрый день, и спасибо за вопросы.

- с чем связано применение ВЧ детектора на ПЧ 470 МГц? В общем-то есть доступные милливольтметры на частоты до 3 ГГц (и даже любительские варианты на мс AD8313). Может быть имеет смысл мерить уровень сигнала на ПЧ 2,5 ГГц?

Да, возможно. Но решил такой вариант сделать. Использовал имеющийся селективный приемник-вольтметр, на нем выход с детектора специально для внешнего вольтметра. Далеко не новый, но знаю, где он дает минимальную ошибку, границы линейного участка. И от приемника до комнаты кабель 20 m, для 2.5 GHz многовато, детектор бы пришлось размещать на антенне, думать о его температурных характеристиках и т.п. Инструментальную ошибку Y-фактора обозначил до 0.3 dB, и, правда, столько же можно ждать от широкодиапазонных логарифмических детекторов. Полагаю, она меньше все-таки была, но принял так, по максимуму для перестраховки, тем более, что в нее дают вклад два последовательных и, в принципе, независимых измерения.

- измерялась ли диаграмма направленности антенны? Или всё было на уровне расчетов?

Нет, к сожалению. Не было возможности поставить маячок на достаточном расстоянии, чтоб можно было снимать диаграмму. Судя по времени, за которое Солнце уходит из диаграммы, ее ширина 0.6 градусам соответствует.

- имеет ли место проблема нагрева облучателя при проведении измерений?

Сам облучатель-то ладно, пусть греется. Омические потери там все равно невелики, шум от них тоже по сравнению с шумом приемника по входу, приемник шумит > 700 K. Приемный модуль 38 GHz, да, греется. Не сильно, но есть. Видимо, в процессе прогрева подплывает и его коэффициент шума. Перед измерениями ждал какое-то время после включения, чтобы температура его стабилизировалась. Кроме того, в расчете неопределенности взят допуск на коэффициент шума, его возможный разброс учитывается.

- где можно посмотреть подробности конструкции и настройки облучателя?

Из настройки было только согласование. Это три винта в волноводе (d=2 mm) на расстоянии около 3/4 lambda в волноводе, такое расстояние удобно конструктивно: настройка винтами плавная выходит, по максимуму уровня принимаемого сигнала. Облучатель собственного расчета (на HFSS), чертеж сделал, прилагаю ниже.

Детали рупора вырезаны из медного листа 0.3 mm, дальше спаяны друг с другом на болванке, а после все припаяно к волноводу. Внутри отполирован, хотя, возможно, это и лишнее: обычно все волноводное, что делаю сам, полирую с той стороны, которая будет внутренней.

Прикрепленные файлы


Сообщение отредактировал ua3avr: 15 Октябрь 2015 - 11:09


#4 ua3avr

ua3avr
  • Пользователи
  • 40 сообщений

Отправлено 10 Сентябрь 2015 - 08:03

Кое-что обновил и скорректировал в тексте, есть дополнения. Об этом в самом конце. Там же о калькуляторе, с помощью которого можно калиброваться по Луне и шуму земли.

#5 Rumlin

Rumlin
  • Пользователи
  • 64 сообщений

Отправлено 30 Апрель 2016 - 17:32

Интересная работа. Понравилось про Луну т.к. напомнила про работы радиоастронома Троицкого в 1950-х. Вот в этом видео с 16 минут его установка и его рассказ как он проводил измерения температуры Луны





Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей