Posso sentir uma estrela brilhante apontando uma antena de três metros em sua direção?

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Se eu conectar um Yagi de oito pés ou outra antena de tamanho comparável ao meu osciloscópio e apontar a antena para uma estrela brilhante, verei uma voltagem no meu osciloscópio?

Não estou interessado em transformar a tensão em uma imagem, apenas me perguntando se eu veria uma tensão aumentar quando estiver em uma estrela brilhante. Gostaria de saber seus pensamentos antes de reservar um tempo para construir a antena. Estou pensando na faixa de 25cm. Ouvi dizer que é uma área ativa. Meu osciloscópio vai reduzir para cerca de 20 milivolts.

Lambda
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Respostas:

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As estrelas são muito fracas para o equipamento de rádio amador. Existem duas fontes de rádio possíveis que você pode detectar: ​​o sol e Júpiter.

Júpiter é particularmente interessante, pois as interações entre Io e seu campo magnético produzem feixes de ondas de rádio que varrem a Terra a cada 10 horas. Estes são detectáveis ​​na faixa amadora, a cerca de 20 MHz.

A Nasa faz um kit para detectar esses sinais de rádio, ou é possível usar uma antena presunto , mas é claro que deve ser cortada para a frequência de operação. O kit da Nasa usa uma antena dipolo em fases que deve ser instalada em um campo ou similar, pois a antena tem cerca de 7 m de comprimento.

Estrelas não são fontes de rádio muito boas. Os remanescentes de supernovas, como Cassiopeia A ou a nebulosa de Caranguejo, são muito mais brilhantes nos comprimentos de onda do rádio. A maioria das supernovas são distantes demais para serem fontes de rádio poderosas; supernovas de rádio são raras . Uma supernova local seria uma fonte de rádio, mas não observamos uma supernova na Via Láctea há várias centenas de anos.

James K
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Obrigado. A configuração amadora receberia um sinal da supernova?
Lambda
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@Lambda é uma pergunta interessante, por isso é melhor fazer uma nova pergunta para que alguém tenha espaço para postar uma nova resposta.
uhoh
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@Lambda: Quando o seu próximo o suficiente, todos nós obter um sinal de uma supernova ...
PlasmaHH
@PlasmaHH um pensamento muito assustador, de fato.
Carl Witthoft
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Em relação a Júpiter: Júpiter muda sua distância da Terra em 2 UA (cerca de 300 milhões de quilômetros) e volta ao longo de 13 meses. Isso representa uma diferença de mais de 15 minutos-luz. Se você mapear a fase das transmissões de rádio do Io nesse período, você o verá avançando 15 minutos à frente ou atrás da "hora prevista de chegada" nesses 13 meses. Provando assim que as ondas de rádio viajam na velocidade da luz ou, alternativamente, que a radiação eletromagnética tem uma velocidade finita.
dotancohen 13/10/19
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Como outros observaram, você não poderá detectar uma estrela usando um osciloscópio e uma antena. O nível do sinal recebido é muito baixo e o osciloscópio não é sensível o suficiente.

Um radiotelescópio consiste em uma antena, um amplificador e um receptor (que incorpora outros amplificadores e outras coisas além - como filtros e misturadores para selecionar a faixa de frequência desejada).

Uma antena por si só não capta sinal suficiente para ser diretamente útil.

O osciloscópio não possui amplificação e filtragem necessárias para tornar o sinal da antena útil.

Como já foi dito, você pode usar antenas e receptores comerciais para captar os sinais. Existem kits que você pode comprar com tudo o que precisa ou pode obter os componentes de cada vez em várias fontes.

Como alternativa, considere construir um pequeno radiotelescópio usando componentes padrão de TV via satélite.

Eu tenho um e, além do sol e dos satélites de TV, ele pode detectar a lua. Não tentei detectar coisas menores ou menos intensas. Eu o tenho montado em servos, e fiz fotos de sinais de RF do ambiente. Casas e árvores são surpreendentemente "brilhantes" fontes de 13GHz RF.

O pessoal aqui tem instruções para a criação de um, bem como exemplos do que você pode fazer com ele.

Aqui está outro exemplo de como fazer um radiotelescópio tão pequeno.

Eu acho que os dois projetos estão vinculados à mesma fonte original.

Geralmente, você pode obter todas as peças necessárias em qualquer loja que venda receptores de TV via satélite. Eu comprei minhas coisas na Amazon, mas a maioria das lojas de hardware aqui também armazena essas coisas.

Tudo o que você precisa é de um prato, um LNB (ambos podem ser comprados em conjunto) e um dos pequenos gadgets que ajudam a apontar o prato corretamente. E alguns metros de cabo e conectores, é claro.

O prato tem alto ganho.

O LNB contém amplificadores e filtros para tornar o sinal forte o suficiente para ser útil.

O dispositivo de alinhamento é o bit final. Possui ainda mais amplificação e converte o sinal de rádio recebido em uma tensão (um tanto barulhenta) que representa a força do sinal recebido.

A indicação da força do sinal é mostrada em um pequeno medidor. Você também pode abrir a caixa e adicionar alguns fios - você pode conectá-lo ao seu osciloscópio e ver o quão forte é o sinal de que está captando o sol ou o que for. Os dois fios que conduzem o medidor são o local correto para se conectar.


Minha foto de perfil é uma imagem que eu fiz na minha garagem usando minha antena parabólica servo. Não é terrivelmente impressionante, mas foi feito sem nenhum tipo de "iluminação" adicional. Tudo apenas RF ambiente.

Se você possui uma luz fluorescente, pode captar RF modulado de 60Hz apontando apenas o LNB para a luz. As luzes fluorescentes causam interferência de RF em banda larga, e o LNB pode captá-lo em 13GHz. O medidor de intensidade do sinal o desmodula e você pode ver um bom sinal de 60Hz se conectar um osciloscópio ao medidor.

Meu detector é um pouco mais avançado do que apenas o pequeno medidor. Eu construí um controlador a partir de um Arduino.

Ele usa o MAX2015 como um detector de intensidade de sinal e possui um conversor de analógico para digital de 24 bits. Ele também possui um chip para gerar sinais de controle para o LNB.

Os LNBs podem realmente receber duas bandas e podem usar polarização horizontal ou vertical. Meu controlador permite alternar entre as várias combinações.

O Arduino opera o hardware (também aciona os servos), faz medições e entrega resultados ao meu PC pela porta serial. Também requer comandos sobre o que fazer. Os smarts estão todos no PC - um Arduino simplesmente não tem o necessário para criar uma imagem a partir de várias medições.

JRE
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Muito boa informação. Eu acho que esse é o caminho que vou seguir. As estrelas estão fora do meu alcance, mas o que você descreveu parece um bom projeto factível. Obrigado. Vou verificar os links.
Lambda
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Conectar uma antena diretamente ao osciloscópio não dará recepção, mesmo com uma fonte de rádio forte.

10-10mW10-10mW1Mohm0,3mV

O segundo problema é a perda de incompatibilidade . A maioria das antenas corresponde à impedância de 50 ohm, em vez do 1 Mohm. A incompatibilidade significa que apenas cerca de 0,01% da energia realmente entra no osciloscópio, o restante reflete de volta.

jpa
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Mas o objetivo não é transferir energia para o osciloscópio, mas tensão. en.wikipedia.org/wiki/Impedance_bridging
Phil Frost
@ PhilFrost Depende completamente de como você pensa sobre isso, o resultado é o mesmo. Para ponte de impedância, você pode calcular a tensão acima da impedância de 50 ohm da antena e chegar ao mesmo resultado minúsculo no osciloscópio. Mas geralmente em receptores de rádio, o objetivo é usar todo o poder recebido - e osciloscópio não é um receptor de rádio :)
jpa
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Meu argumento exatamente: um osciloscópio não é um receptor de rádio. Então, por que trazer isso à tona? A pergunta é específica sobre o uso de um osciloscópio e a medição de uma tensão. Quanto maior a impedância do osciloscópio, melhor. Você diz que é um problema, mas não é.
Phil Geada
@ PhilFrost Talvez eu tenha entendido a pergunta errada então. Para mim "Se eu conectar .. a antena ao meu osciloscópio" soa como conectá-lo diretamente, sem nenhum amplificador no meio. Então seria o caso de tentar usar um osciloscópio como um receptor de rádio, e minha resposta explica por que não funciona. Um osciloscópio com impedância de entrada de 50 ohm (eles existem) funcionaria muito melhor como um receptor de rádio.
jpa
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A escala mínima típica dos escopos modernos é de cerca de 1mV / div; portanto, mesmo com um de 8 bits, você veria 0,3mV e com 10 ou 12 bits definitivamente. O problema aqui é o ruído, será na mesma ordem de magnitude ou pior.
PlasmaHH 12/10