70 cm Reflektor

21.08.2018

Umgebaute mobile SAT-Antenne mit elektronisch gesteuerter Ausrichtung Die Anfänge der Radioastronomie in Hermannsburg gründen sich auf ein Jugend-gorscht-Projekt einer Schülerin, das im Jahr 2011 begonnen wurde.
Dazu wurde eine handeslübliche Satelliten-Empfangsantenne mit einer einfachen äquatorialen Montierung versehen, die eine elektro-mechanische Ausrichtung in horizontaler und vertikaler Richtung erlaubt.
Ziel des Projektes war es, zu zeigen, dass mit einer solchen Anlage nicht nur Signale von Fernseh-Satelliten empfangen, sondern auch starke stellare Radioquellen wie der Sonne nachgewiesen werden können. Die PC-gestützte Ausrichtung erlaubt damit die für die Radioastronomie erforderliche Kartierung von Quellen.
Trotz seiner einfachen Gestaltung umfasst diese Anordnung und die verwendete Messtechnik bereits alle Komponenten, wie sie für ein "richtiges" Radioteleskop erforderlich sind.
Zur  Ausrichtung in horizontaler Richtung wurde die Tragsäule auf einen Drehteller montiert. Ein Getriebemotor aus dem Modellbau erlaubt mit Hilfe einer Spindel eine Positionierung in einem Einstellbereich von bis zu 120°, sodass in der Regel zunächst eine manuelle Ausrichtung auf den zu untersuchenden Bereich erforderlich ist (Bild links).
Zur Ausrichtung in vertikaler Richtung dient ein Stellantrieb aus einer Heizungssteuerung, der über ein Hebelwerk einen Einstellbereich von ca. 20° bis 70° ermöglicht.
Beide Antriebe liefern jeweils über ein Mitlauf-Potentiometer eine positionsgetreue Signalspannung.
Als Empfangseinheit dient ein einfacher LNC (Low Noise Block), wie er auch für den Empfang des Satelliten-Fernsehens verwendet wird. Die Elevations-Ausrichtung wurde außerdem über eine Pendelanzeige kontrolliert. (Bild rechts).
Die Positionsrückmeldung der beiden Antriebe wird über ein USB-Interface ausgelesen und von einem geeigneten Programm verwendet, um den Reflektor auf die gewünschte Position auszurichten.
Ein ausrangierter Satellitenempfänger mit SCART-Monitor erlaubt eine Beobachtung von Fernseh-Signalen. Ein zwischen LNC und Receiver geschalteter SAT-Finder wurde so umgebaut wurde, dass die Signalamplitude auch bei nicht modulierten Signalquellen ebenfalls über das USB-Interface ausgelesen werden kann (Bild rechts).
Vergleich der Kenndaten
Reflektor: 0,7 m 1,5 m 2,4 m 3,8 m 100 m (Effelsberg)
Beam-Angle bei 1,4 GHz 21,4° 10,0° 6,2° 3,94° 0,15°
Beam-Angle bei 10 GHz 3,0° 1,4° 0,87° 0,55° 0,02°
Pixel-Auflösung bei 1,4 GHz 68 px (H: 17, E: 4) 324 (H:36, E: 9) 812 (H: 58, E: 14) 2,2 k (H: 94, E: 23) 1,44 M (H: 2400, E: 600)
Pixel-Auflösung bei 10 GHz 5,2 k (H: 145, E: 36) 23,8 k (H: 310, E: 78) 60,6 k (H: 493, E: 123) 160 k (H: 800, E: 200) 81 M (H: 18 000, E: 4 500)
Antennengewinn bei 1,4 GHz 19,9 dB 26,5 dB 30,6 dB 34,6 dB 63 dB
Antennengewinn bei 10 GHz 35,6 dB 42,2 dB 46,3 dB 50,3 dB 79 dB