ฉันจะรู้สึกถึงดาวสว่างที่ชี้เสาอากาศแปดฟุตไปทางนั้นได้หรือไม่?

ถ้าฉันเชื่อมต่อยากิแปดฟุตหรือเสาอากาศขนาดอื่นที่เทียบเท่ากับออสซิลโลสโคปของฉันแล้วชี้เสาอากาศที่ดาวที่สว่างฉันจะเห็นแรงดันไฟฟ้าบนออสซิลโลสโคปของฉันหรือไม่?

ฉันไม่สนใจที่จะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าให้เป็นภาพแค่สงสัยว่าฉันจะเห็นแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นหรือไม่เมื่อมันอยู่บนดาวที่สว่าง ฉันต้องการทราบความคิดของคุณก่อนที่จะใช้เวลาในการสร้างเสาอากาศ ฉันกำลังคิดในช่วง 25 ซม. ฉันได้ยินมาว่าเป็นพื้นที่ใช้งาน ออสซิลโลสโคปของฉันจะอ่านลงไปประมาณ 20 มิลลิโวลต์

star radio-astronomy radio-telescope

— แลมบ์ดา
แหล่งที่มา

คำตอบ:

ดาวสลัวเกินไปสำหรับอุปกรณ์วิทยุสมัครเล่น มีแหล่งสัญญาณวิทยุที่เป็นไปได้สองแหล่งที่คุณสามารถตรวจจับได้: ดวงอาทิตย์และดาวพฤหัสบดี

ดาวพฤหัสบดีน่าสนใจเป็นพิเศษเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่าง Io กับสนามแม่เหล็กของมันทำให้เกิดคลื่นวิทยุที่กวาดผ่านโลกทุกๆ 10 ชั่วโมง สิ่งเหล่านี้สามารถตรวจจับได้ในช่วงคลื่นวิทยุที่ความเร็วประมาณ 20 MHz

Nasa จัดทำชุดอุปกรณ์สำหรับตรวจจับสัญญาณวิทยุเหล่านี้หรือเป็นไปได้ที่จะใช้เสาอากาศแฮมแต่แน่นอนว่ามันจะต้องถูกตัดตามความถี่ในการทำงาน ชุด Nasa ใช้เสาอากาศไดโพลแบบแบ่งเฟสซึ่งจะต้องตั้งค่าในสนามหรือคล้ายกับเสาอากาศมีความยาวประมาณ 7 เมตร

ดาวไม่ใช่แหล่งวิทยุที่ดีมาก ซากซุปเปอร์โนวาเช่น Cassiopeia A หรือเนบิวลาปูนั้นสว่างกว่ามากในช่วงคลื่นวิทยุ ซุปเปอร์โนวาส่วนใหญ่อยู่ไกลเกินกว่าจะเป็นแหล่งกำเนิดวิทยุที่ทรงพลัง วิทยุซุปเปอร์โนวาเป็นของหายาก ซูเปอร์โนวาท้องถิ่นจะเป็นแหล่งวิทยุ แต่เราไม่ได้สังเกตซูเปอร์โนวาในทางช้างเผือกเป็นเวลาหลายร้อยปี

— เจมส์เค
แหล่งที่มา

ขอขอบคุณ. และการตั้งค่ามือสมัครเล่นจะได้รับสัญญาณจากซูเปอร์โนวาหรือไม่?

— แลมบ์ดา

@ แลมบ์ดาเป็นคำถามที่น่าสนใจดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะถามเป็นคำถามใหม่เพื่อให้ใครบางคนมีห้องว่างที่จะโพสต์คำตอบใหม่

— uhoh

@ แลมบ์ดา: เมื่อใกล้พอแล้วพวกเราทุกคนได้รับสัญญาณจากซูเปอร์โนวา ...

— PlasmaHH

@ PlasmaHH ความคิดที่น่ากลัวมากแน่นอน

— Carl Witthoft

เกี่ยวกับดาวพฤหัสบดี:ดาวพฤหัสบดีเปลี่ยนแปลงระยะทางจากโลกถึง 2 AU (ประมาณ 300 ล้านกิโลเมตร) และย้อนกลับไปในระยะเวลาประมาณ 13 เดือน สิ่งนี้แสดงถึงความแตกต่างของแสงมากกว่า 15 นาที หากคุณทำแผนที่ขั้นตอนการส่งสัญญาณวิทยุของ Io ในช่วงเวลานี้คุณจะเห็นล่วงหน้า 15 นาทีล่วงหน้าหรือช้ากว่า "เวลาที่คาดว่าจะมาถึง" ในอีก 13 เดือนข้างหน้า ดังนั้นการพิสูจน์ว่าคลื่นวิทยุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงหรืออีกทางหนึ่งคือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั้นมีความเร็ว จำกัด

— dotancohen

ดังที่คนอื่น ๆ สังเกตคุณจะไม่สามารถตรวจจับดาวได้โดยใช้ออสซิลโลสโคปและเสาอากาศ ระดับสัญญาณที่ได้รับต่ำเกินไปและออสซิลโลสโคปก็ไม่ไวพอ

กล้องโทรทรรศน์วิทยุประกอบด้วยเสาอากาศเครื่องขยายเสียงและเครื่องรับ (ซึ่งรวมเครื่องขยายเสียงอื่น ๆ และสิ่งอื่น ๆ นอกเหนือจาก - เช่นฟิลเตอร์และเครื่องผสมเพื่อเลือกช่วงความถี่ที่ต้องการ)

เสาอากาศด้วยตัวเองจะไม่รับสัญญาณมากพอที่จะเป็นประโยชน์โดยตรง

ออสซิลโลสโคปขาดการขยายและการกรองที่จำเป็นเพื่อให้สัญญาณเสาอากาศมีประโยชน์

อย่างที่คนอื่นพูดคุณสามารถใช้เสาสัญญาณและตัวรับสัญญาณเชิงพาณิชย์เพื่อรับสัญญาณ มีชุดอุปกรณ์ที่คุณสามารถซื้อได้ทุกอย่างที่คุณต้องการหรือคุณสามารถซื้อชิ้นส่วนได้ทีละแหล่งจากแหล่งต่าง ๆ

คุณอาจพิจารณาสร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดเล็กโดยใช้ส่วนประกอบรายการโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมมาตรฐาน

ฉันมีหนึ่งและนอกเหนือจากดวงอาทิตย์และดาวเทียมทีวีก็สามารถตรวจจับดวงจันทร์ ฉันไม่ได้พยายามตรวจจับสิ่งที่มีขนาดเล็กลงหรือรุนแรงน้อยลง แม้ว่าฉันจะติดตั้งบนเซอร์โวก็ตามและได้สร้างภาพสัญญาณ RF รอบข้าง บ้านและต้นไม้เป็นแหล่ง "คลื่นวิทยุ" ที่มีความสว่าง 13GHz RF

ผู้คนที่นี่มีคำแนะนำในการสร้างสิ่งหนึ่งรวมถึงตัวอย่างของสิ่งที่คุณสามารถทำได้

นี่เป็นอีกตัวอย่างของการสร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุตัวเล็ก

ฉันคิดว่าทั้งสองโครงการเชื่อมโยงกลับไปที่แหล่งข้อมูลเดิม

โดยปกติคุณสามารถรับชิ้นส่วนที่จำเป็นทั้งหมดได้ที่ร้านค้าที่จำหน่ายเครื่องรับสัญญาณทีวีดาวเทียม ฉันซื้อของใน Amazon แต่ร้านฮาร์ดแวร์ส่วนใหญ่ที่นี่ก็เก็บของเหล่านั้นด้วย

สิ่งที่คุณต้องมีคือจาน LNB (สามารถซื้อได้ทั้งชุด) และหนึ่งในอุปกรณ์เล็ก ๆ ที่ช่วยให้คุณเล็งจานได้อย่างถูกต้อง และไม่กี่ฟุตของสายเคเบิลและการเชื่อมต่อแน่นอน

จานมีกำไรสูง

LNB มีแอมพลิฟายเออร์และฟิลเตอร์เพื่อให้สัญญาณมีความแรงพอที่จะเป็นประโยชน์

อุปกรณ์จัดตำแหน่งเป็นบิตสุดท้าย มันยังขยายสัญญาณได้มากขึ้นและแปลงสัญญาณวิทยุที่ได้รับเป็นแรงดันไฟฟ้า (เสียงดัง) ซึ่งแสดงถึงความแรงของสัญญาณที่ได้รับ

ตัวบ่งชี้ความแรงของสัญญาณจะแสดงบนมิเตอร์ขนาดเล็ก คุณยังสามารถเปิดกล่องและเพิ่มสายไฟสองสามสาย - จากนั้นคุณสามารถเชื่อมต่อสิ่งนั้นกับออสซิลโลสโคปของคุณและดูว่าสัญญาณแรงแค่ไหนที่คุณยกขึ้นจากดวงอาทิตย์หรืออะไรก็ตาม สายไฟทั้งสองขับมิเตอร์เป็นสถานที่ที่ถูกต้องในการเชื่อมต่อ

รูปโปรไฟล์ของฉันเป็นภาพที่ฉันสร้างขึ้นในโรงรถโดยใช้จานดาวเทียมที่มีเซอร์โว ไม่น่าประทับใจอย่างมาก แต่นั่นถูกสร้างขึ้นโดยไม่มี "แสง" เพิ่มเติมใด ๆ ทั้งหมดเป็นเพียง RF โดยรอบ

หากคุณมีแสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์คุณสามารถรับคลื่นความถี่วิทยุมอดูเลต 60Hz ได้โดยชี้เฉพาะ LNB ที่แสง ไฟฟลูออเรสเซนต์ทำให้เกิดการรบกวนคลื่นความถี่วิทยุบรอดแบนด์และ LNB สามารถรับได้ที่ 13GHz เครื่องวัดความแรงของสัญญาณจะลดระดับลงและคุณจะเห็นสัญญาณ 60Hz ที่ดีถ้าคุณเชื่อมต่อกับออสซิลโลสโคป

เครื่องตรวจจับของฉันล้ำหน้ากว่าเครื่องวัดเล็กน้อยเพียงเล็กน้อย ฉันสร้างคอนโทรลเลอร์จาก Arduino

ใช้ MAX2015 เป็นเครื่องตรวจจับความแรงของสัญญาณและมีตัวแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิตอล 24 บิต นอกจากนี้ยังมีชิปเพื่อสร้างสัญญาณควบคุมสำหรับ LNB

LNB สามารถรับคลื่นความถี่ได้สองวงและสามารถใช้โพลาไรเซชันแนวนอนหรือแนวตั้ง คอนโทรลเลอร์ของฉันให้ฉันสลับระหว่างชุดค่าผสมต่างๆ

Arduino ทำงานกับฮาร์ดแวร์ (นอกจากนี้ยังขับเซอร์โว) ทำการวัดและส่งผลลัพธ์ไปยังพีซีของฉันผ่านพอร์ตอนุกรม นอกจากนี้ยังใช้คำสั่งเป็นสิ่งที่ต้องทำ สมาร์ททั้งหมดอยู่ในพีซี - Arduino ไม่ได้รับสิ่งที่ใช้ในการสร้างภาพจากการวัดจำนวนมาก

— JRE
แหล่งที่มา

ข้อมูลที่ดีมาก ฉันคิดว่าเป็นเส้นทางที่ฉันจะไป ดวงดาวอยู่ไกลเกินเอื้อมของฉัน แต่สิ่งที่คุณพูดถึงฟังดูเหมือนเป็นโครงการที่ทำได้ดี ขอขอบคุณ. ฉันจะตรวจสอบลิงก์

— แลมบ์ดา

การเชื่อมต่อเสาอากาศโดยตรงกับออสซิลโลสโคปจะไม่สามารถรับสัญญาณได้แม้จะมีแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุที่แรงก็ตาม

$10^{-10}\,\textrm{mW}$ $\sqrt{10^{-10}\,\textrm{mW}\cdot1\,\textrm{Mohm}} \approx 0.3\,\textrm{mV}$

ปัญหาที่สองคือการสูญเสียที่ไม่ตรงกัน เสาอากาศส่วนใหญ่จะจับคู่กับอิมพิแดนซ์ 50 โอห์มแทน 1 โมห์ม ความไม่ตรงกันนั้นหมายความว่าเพียงประมาณ 0.01% ของพลังงานเท่านั้นที่จะเข้าสู่ออสซิลโลสโคปส่วนที่เหลือจะสะท้อนกลับ

— JPA
แหล่งที่มา

แต่วัตถุประสงค์ไม่ใช่เพื่อถ่ายโอนพลังงานไปยังออสซิลโลสโคป แต่เป็นแรงดันไฟฟ้า en.wikipedia.org/wiki/Impedance_bridging

— Phil Frost

@PhilFrost ขึ้นอยู่กับวิธีคิดของคุณอย่างสมบูรณ์ผลลัพธ์เหมือนกัน สำหรับการเชื่อมความต้านทานคุณสามารถคำนวณแรงดันไฟฟ้าเกินความต้านทาน 50 โอห์มของเสาอากาศและมาที่ผลลัพธ์เล็ก ๆ บนออสซิลโลสโคป แต่โดยปกติแล้วจะเป็นเครื่องรับวิทยุเป้าหมายคือการใช้พลังงานที่ได้รับทั้งหมด - และออสซิลโลสโคปไม่ใช่เครื่องรับวิทยุ :)

— jpa

ประเด็นของฉัน: ออสซิลโลสโคปไม่ใช่เครื่องรับวิทยุ เหตุใดจึงต้องนำมันขึ้นมา คำถามถามโดยเฉพาะเกี่ยวกับการใช้ออสซิลโลสโคปและการวัดแรงดันไฟฟ้า ขอบเขตความต้านทานยิ่งสูงเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น คุณบอกว่ามันเป็นปัญหา แต่มันไม่ใช่

— Phil Frost

@PhilFrost บางทีฉันอาจเข้าใจคำถามผิดไป สำหรับฉัน "ถ้าฉันเชื่อมต่อ .. เสาอากาศกับออสซิลโลสโคปของฉัน" เสียงเหมือนการเชื่อมต่อโดยตรงโดยไม่ต้องมีเครื่องขยายเสียงใด ๆ จากนั้นจะเป็นกรณีของการพยายามใช้ออสซิลโลสโคปเป็นเครื่องรับวิทยุและคำตอบของฉันจะอธิบายว่าทำไมมันจึงไม่ทำงาน ออสซิลโลสโคปที่มีอิมพิแดนซ์อินพุต 50 โอห์ม (มีอยู่) จะทำงานได้ดีขึ้นมากในฐานะเครื่องรับวิทยุ

— jpa

ขอบเขตที่น้อยที่สุดโดยทั่วไปของขอบเขตที่ทันสมัยอยู่ที่ประมาณ 1mV / div ดังนั้นแม้จะมีขนาด 8 บิตคุณจะเห็น. 3mV และมี 10 หรือ 12 บิตแน่นอน ปัญหาที่นี่คือเสียงมันจะอยู่ในลำดับความสำคัญหรือแย่กว่านั้น

— PlasmaHH