Radioastronomia amatoriale

1. Radioastronomia Amatoriale:
costruiamo un radiotelescopio Total-Power a 11.2 GHz
utilizzando RAL10KIT

2. Flavio Falcinelli
RAL10KIT
Uno strumento semplice e funzionale, sviluppato per gli appassionati
che vogliono “sporcarsi le mani” con la radioastronomia: sono forniti i
componenti critici del ricevitore. Tutto il resto è commerciale.
Lo sperimentatore personalizza il radiotelescopio secondo le proprie esigenze.
La confezione comprende il modulo radiometrico microRAL10,
la scheda interfaccia USB per il collegamento con il PC, le
istruzioni di assemblaggio e il software di gestione.
I moduli sono premontati: si completa lo strumento con un
adatto contenitore, un alimentatore, un cavo coassiale e una
comune antenna con LNB funzionante nella banda TV-SAT 10-12
GHz.
Si è realizzato il primo radiotelescopio a microonde.

3. Schema a blocchi del radiotelescopio... è un radiometro a microonde
Un radiometro è un ricevitore a microonde molto sensibile utilizzato per misurare la temperatura di
brillanza dello scenario intercettato dall’antenna: tutti gli oggetti emettono una potenza di rumore
funzione della temperatura e delle caratteristiche fisiche.
11.2 GHz

4. Ingredienti necessari per la costruzione di un radiotelescopio
amatoriale a 11.2 GHz:
● Antenna a riflettore parabolico TV-SAT 10-12 GHz (circolare, offset) con supporti per
l’installazione e il puntamento.
● Unità esterna LNB con illuminatore specifico per l’antenna utilizzata.
● Cavo coassiale da 75 Ω per TV-SAT di buona qualità (collegamento LNB-RAL10KIT)
intestato con connettori F.
● Amplificatore IF di linea da 10 a 15 dB (opzionale, solo se serve più sensibilità).
● RAL10KIT composto dal modulo radiometrico microRAL10 e dal modulo interfaccia
USB RAL126.
● Alimentatore stabilizzato (lineare a bassa rumorosità, ben filtrato): [7÷12 VDC – 50
mA] e [20 VDC- 150 mA].
● Contenitore per il ricevitore (possibilmente metallico).
● Cavo USB standard con connettori di tipo A (lato PC) e di tipo B (lato RAL10KIT).
● Computer per l’acquisizione delle misure e per il controllo dello strumento.
● Software di acquisizione e di controllo DataMicroRAL10.
● Foglio EXCEL (con macro) ImportaDati_DataMicroRAL10 per importare i file
registrati dal software DataMicroRAL10 e visualizzarli in forma grafica.

5. Caratteristica segnale acquisito [ADC_count] – potenza di segnale RF applicata [dBm]
Modello della risposta in frequenza RF-IF

6. Software DataMicroRAL10 per il controllo e per l'acquisizione dei dati

7. RAL10KIT

8. Schema di cablaggio del gruppo RAL10KIT: il modulo radiometrico microRAL10 (fornito assemblato
e collaudato) è contenuto all’interno di una scatola metallica schermata che prevede un connettore
coassiale F per il collegamento con il segnale RF-IF proveniente dall’LNB (tramite cavo coassiale da 75
Ω per TV-SAT) e un passa-cavo in gomma dal quale escono i collegamenti per il modulo interfaccia
USB RAL126 e per l’alimentatore.
Antenna, LNB e cavo coassiale sono componenti commerciali standard utilizzati negli impianti di
ricezione TV-SAT in banda 10-12 GHz. Qualsiasi modello è utilizzabile con RAL10KIT.
Lo sperimentatore
completerà
l'assemblaggio del
ricevitore secondo le
proprie esigenze,
collegando un adatto
alimentatore stabilizzato
e inserendo il circuito in
un contenitore.

9. Frequenza operativa del
radiotelescopio costruito
con RAL10KIT.

10. Registrazioni di prova effettuate con il RAL10KIT.
Il guadagno di post-rivelazione
del radiometro è stato
impostato al valore minimo.
Registrazione di prova effettuata all'interno
del laboratorio orientando l'LNB con
un'antenna horn tronco-piramidale da 20 dB
di guadagno verso una lampada fluorescente
sul soffitto della stanza.
Si vedono i cicli ON-OFF della lampada che si
comporta come un discreto generatore di
rumore a 11.2 GHz, facilmente registrato dal
radiometro.