Адам 9A4QV — производитель LNA4ALL, высококачественного малошумящего усилителя, популярного среди пользователей RTL-SDR. Он также продаёт фильтры, один из которых полезен для обнаружения водородной линии. Недавно он загрузил документ с руководством, показывающий, как использовать 2× LNA4ALL, с фильтром и RTL-SDR для обнаружения водородной линии (предупреждение PDF).
Атомы водорода излучают фотон случайным образом на длине волны 21 см (1420,4058 МГц). Обычно один атом водорода испускает фотон лишь очень редко, но поскольку пространство и галактика заполнены множеством атомов водорода, средний эффект проявляется как наблюдаемый пик мощности радиочастот на частоте 1420,4058 МГц. Направляя радиотелескоп к ночному небу и интегрируя мощность РЧ во времени, можно увидеть пик мощности, указывающий на водородную линию, на графике частотного спектра. Это может использоваться для ряда интересных экспериментов, например, можно измерить размер и форму нашей галактики. Более плотные области галактики будут содержать больше водорода и, следовательно, более выраженный пик.
В своём руководстве Адам обсуждает важные технические моменты, такие как коэффициент шума и фильтрация. По сути, при попытке принять водородную линию вам нужна система с низким коэффициентом шума и хорошей фильтрацией. RTL-SDR имеет довольно высокий коэффициент шума примерно 6 дБ на 1420 МГц. Но оказывается, что первый элемент усилителя в последовательности приема — тот, что доминирует в значении коэффициента шума. Поэтому размещение малошумящего усилителя рядом с антенной может снизить коэффициент шума системы примерно до 1 дБ, и потери в коаксиале и фильтрах становятся незначительными. В конце руководства он также затрагивает дополнительные моменты, такие как защита от ESD, биас-tee и IP3.
Одно замечание от нас: Адам пишет, что bias tee RTL-SDR V3 может обеспечивать только 50 мА, но на самом деле он может обеспечивать до 200 мА непрерывно при условии, что хост способен это обеспечить (однако держите донгл в прохладном затенённом месте). Большинство современных портов USB 2.0 и USB3.0 на ПК не должны иметь проблем с обеспечением до 1 А или более. Мы также протестировали bias tee на основе LP5907 для Airspy до 150 мА без проблем, поэтому рейтинг в 50 мА, вероятно, довольно консервативен. Таким образом, эти варианты bias-tee должны быть подходящими для питания 2×LNA4ALL.
Наконец, Адам пишет, что в будущем он опубликует статью, обсуждающую самодельные антенны для водородной линии, которая должна дополнить руководство, позволив каждому построить дешевый радиотелескоп водородной линии.
Источник:
