Metsähovin Radiotutkimusasema
Vastaanottimet


Metsähovissa on tällä hetkellä käytettävissä seitsemän vastaanotinta, joiden signaalitaajuudet, välitaaajuudet, polarisaatio-ominaisuudet sekä herkkyydet on lueteltu sivun lopussa olevassa taulukossa.

Vastaanottimen herkkyyden mittana käytetään vastaanottimen kohinalämpötilaa Kelvin-asteina. Ideaalisen vastaanottimen kohinalämpötila olisi täysin nolla Kelvin-astetta (eli -273.15 Celsius-astetta). Jos vastaanottimen kohinalämpötila on esim. 1000 K-2000 K, mitattava signaali hukkuu vastaanottimen itsensä aiheuttamaan lämpökohinaan, eikä tälläinen vastaanotin ole käyttökelpoinen radioastronomisiin mittauksiin.


Kuva 1: 2 mm-VLBI-vastaanotin asennettuna Metsähovin Radiotutkimusaseman antenniin.

Kontinuumi- ja aurinkomittauksissa käytetään yleensä huoneenlämpötilassa toimivaa vastaanotinta, jossa kaikki komponentit pyritään lämpöstabiloimaan mahdollisimman hyvin (0.1 Celsius-asteen tarkkuudella). Järjestelmän mekaaninen rakenne on myös toteutettu mahdollisimman huolellisesti, jolloin saavutetaan hyvä luotettavuus. Vastaanottimen etuasteena on yleensä HEMT-transistorivahvistin aina 80 GHz asti. Sitä suuremmilla taajuuksilla ainoa mahdollisuus on sekoitin (yleensä Schottky-diodi). Herkkyyttä voidaan parantaa huomattavasti jäähdyttämällä ko. komponentteja kryogeenisesti. Tällöin vastaanottimen hinta kuitenkin moninkertaistuu ja huollettavuus ja toimintakunnossa pitäminen vaikeutuu.

Suuri osa vastaanottimista toimii sekä huoneenlämpötilassa, että 20 Kelvin-asteeseen (eli -253 C) asti jäähdytettynä. Jos aktiivisten komponenttien toimintapisteet optimoidaan kryogeenistä toimintaa varten, vastaanottimen kohinalämpötila pienenee jäähdytettynä kertoimella 5-8.

SIS-sekoitin (puolijohde/ohut eristekerros/puolijohde-liitos) toimii ainoastaan 4 Kelvin-asteeseen (eli -269 C) jäähdytettynä. Tarvittava monimutkainen jäähdytysjärjestelmä on SIS vastaanottimen pahin haittapuoli, mutta varsinkin suurilla taajuuksilla vastaanotin on selvästi herkempi kuin vastaava Schottky-sekoittimella varustettu vastaanotin.

Havaittava signaali sekoitetaan paikallisoskillaattorin avulla alemmalle välitaajuudelle. Spektriviiva- ja VLBI-mittauksissa paikallisoskillaattorin taajuuden vaihelukitus on välttämätöntä. Radiotutkimusasemalla on käytössään 5 MHz taajuustarkka vaihereferenssisignaali, johon millimetrialueen vastaanottimien paikallisoskillaattorit lukitaan. Tällöin signaalin taajuus on tarkasti määrätty ja myös vaihe säilyy tietyissä rajoissa vakiona mahdollistaen ko. vaativat astronomiset mittaukset.

 

Metsähovissa olevat vastaanottimet

Vastaanotin Taajuus [GHz] IF taajuus [GHz] Polarisaatio Tvast.otin
22 GHz kontinuumi 21.0-22.0 / 22.4-23.4 0.2-1.2 Linearinen 300 K
22 GHz VLBI 21.982-22.482 0.5-1.0 LCP / RCP 60 K
37 GHz kontinuumi/aurinko 35.3-36.3 / 37.3-38.3 0.5-1.5 Lineaarinen 280 K
37 GHz aurinko 37.0 0.25-1.0 4 Stokes 420 K
43 GHz VLBI 40.0-45.0 8.5-11.5 / 0.5-1.0 LCP / RCP 65 K
80-115 GHz spektriviiva 80-115 1.0-1.6 Lineaarinen 150 K
147 GHz VLBI 147 3.7-4.2 / 0.5-1.0 LCP / RCP 145 K
3 and 2 mm VLBI 84 - 115, 129 - 175 3.7-4.2 / 0.5-1.0 LCP / RCP 100 K,
150 K
Geo-VLBI 8.15-8.65, 2.21-2.35 0.5-0.98, 0.68-0.82 RCP 94 K,
102 K

etusivu webmaster@kurp-www.hut.fi

Päivitetty:  Friday, 18-Apr-2008 20:17:13 EEST

Takaisin Metsähovin kotisivulle