RAL10MW RICEVITORE A MICROONDE TOTAL-POWER

RAL10MW è un radiometro a microonde Total-Power di elevate prestazioni sviluppato per applicazioni in campo radioastronomico, nei sistemi di telerilevamento ambientale e di monitoraggio atmosferico (passive microwave remote sensing), in campo medicale e industriale. La sua compattezza,  la flessibilità operativa, la possibilità di programmare e memorizzare un insieme completo di parametri operativi e una procedura di calibrazione per il segnale di uscita consentono l’utilizzo in un’ampia gamma di settori applicativi.

La struttura del radiometro è concettualmente semplice: si tratta fondamentalmente di un amplificatore passa-banda a radiofrequenza seguito da un rivelatore di precisione a caratteristica quadratica ed ampia dinamica che calcola la potenza di rumore associata al segnale ricevuto, integrata all’interno della banda passante del dispositivo. Il radiometro non opera conversioni di frequenza e rivela direttamente i segnali entro la sua banda passante. La tipologia di antenna utilizzata , la specifica banda di ricezione e la sua ampiezza, il guadagno complessivo a radiofrequenza e altri parametri caratteristici saranno stabiliti dall’unità LNB esterna, dedicata alla particolare applicazione.

L’immagine precedente mostra lo schema a blocchi di un radiotelescopio che utilizza il radiometro RAL10MW.

Il blocco a sinistra rappresenta una generica unità esterna LNB, completa di illuminatore, assemblata sul punto focale di un’antenna a riflettore parabolico comunemente usata per la ricezione TV-SAT. Il segnale a frequenza intermedia 950-2250 MHz proveniente dall’unità esterna è trasmesso al radiometro RAL10MW attraverso un cavo coassiale da 75 Ω, amplificato ed elaborato dal ricevitore, trasmesso al PC di stazione attraverso una porta seriale USB.

Per minimizzare gli effetti delle interferenze esterne, è vantaggioso limitare la banda passante del sistema intorno alla frequenza 1420 MHz, riservata alla ricerca radioastronomica.

Il programma per il PC di stazione, fornito con il radiometro, specifico per l’acquisizione automatica e per il controllo del radiometro RAL10MW è il RAL10MW_DataLogger, un programma basilare e semplice da utilizzare.

Il programma controlla tutti i parametri operativi dello strumento, consente di visualizzare l’andamento delle misure nel tempo e di archiviare le informazioni acquisite in file di dati in formato testo, facilmente utilizzabili per successive elaborazioni. Le variazioni dei dati radiometrici acquisiti sono visualizzate sulla finestra grafica come una traccia mobile di colore rosso: in un diagramma rettangolare, l’ascissa è la variabile temporale (espressa in tempo UTC) e l’ordinata l’intensità dei segnali espressa in unità relative di conteggio [count] se lo strumento non è stato calibrato, oppure in [K] (temperatura equivalente di antenna) se lo strumento è stato calibrato. Quando è selezionata la misura in [count] (unità di conteggio del convertitore analogico-digitale) la scala varia fra 0 e 65535 unità (risoluzione 16 bit).

Il programma, molto semplice, comprende tutto ciò che serve per gestire e visualizzare le misure, con ampie possibilità di impostazione delle scale grafiche e di programmazione dei parametri operativi.

Caratteristiche tecniche del radiometro RAL10MW

  • Dimensioni: L = 200 mm, H = 100 mm, P = 155 mm.
  • Peso: 1,5 Kg circa.
  • Banda di frequenze all’ingresso: 1377-1444 MHz.
  • Input RF: Connettore tipo F, impedenza 75 Ω.
  • Circuito rivelatore quadratico di precisione per la misura della potenza del segnale RF.
  • Impostazione offset per la linea di base radiometrica.
  • Calibrazione e controllo automatico della linea di base radiometrica.
  • Guadagno in tensione di post-rivelazione programmabile.
  • Costante di integrazione programmabile.
  • Memorizzazione dei parametri operativi del ricevitore nella memoria interna.
  • Misura del segnale radiometrico e della temperatura interna: ADC 16 bit.
  • Selezione polarizzazione in ricezione per LNB compatibili.
  • Selezione della banda di ricezione per LNB compatibili (tono 22 kHz).

Nella configurazione standard, il tono a 22 kHz per la commutazione della banda di ricezione e il segnale di selezione per la polarizzazione in ricezione sono inviati all’unità esterna attraverso il cavo coassiale.

  • Controllo del radiometro con microprocessore.
  • Controllo temperatura interna con regolatore PID ( programmabile da 40 a 55 °C).
  • Procedura di calibrazione della scala di misura in temperatura equivalente di antenna [K] previo inserimento dei parametri di calibrazione memorizzabili.
  • Porta USB di comunicazione seriale con protocollo proprietario.
  • Alimentazione da rete: 85-264 Vac, 47-63 Hz, 36 W.
  • Alimentazione a bassa tensione: 12 Vdc da sorgente esterna (batteria).

Scarica e leggi il manuale per utilizzare il ricevitore RAL10MW:  Radioastronomia amatoriale: costruire un radiotelescopio a microonde con RAL10MW