Hauptwerte der derzeitigen Anlagenkonfiguration
Nachfolgende Werte gelten wegen des Einsatzes eines Ringerregers nur teilweise:
Räumliche Auflösung bei 1,42GHz: 5° für 3dB Randabfall der Keule
Aperturbelegung: gaussförmig (dies ist zur Zeit eine Arbeitshypothese)
Polarisation: eine Ebene, z.Zt. 45° gegen Vertikale
Eigenrauschen: 0,9dB. Eines der wichtigsten Kolumnen in RA. Nötig sind Messungen in Stickstoff mit zeitgleichen Temperaturmessungen.
Ein TabellenKalkulationsprogramm hat uns Lothar zur internen Nutzung überlassen. Hier ein Arbeitsstand.
Verstärkerzug:
Am Feed angebracht: Vorverstärker, Konverter auf 28MHz
Im Kontrollraum: Detektor mit Integrationsglied, AD-Wandler
Bandbreite: ca.7MHz
Einzelwerte
Vorverstärker SSB Electronics SLN1420
Umschalter HF-Relais: Omron G6Z-1-PEA 12V 
Konverter SSB Electronics UEK21 mit eigener zusätzlicher Oszillatoreinspeisung
Rauschquelle DUBUS mit ENR 4,7db [Datenblatt], von Hand schaltbare Abschwächer
logarithmischer Detektor AD 8307, Eigenbau HGZ, Ausgang 25 mV/dB
ADC 10kHz Samplerate, Mittelwertbildung über 1024 Samples. Mittl. Datenacquisitionsrate (Übertragung zum PC) ca. 125Hz (entspricht 8ms Sampling-Periode, s. nebenstehendes Histogramm).
Messwerte schwanken an Konstantspannungsquelle ca. 3 digits, vernachlässigbar. Bereich 0...5V entsprechen 2^16 Werten = 65 536 Digits. Schwankung der Aufnahmezeitpunkte des ADCs in Abhängigkeit von Auslastung des Rechners (s. Histogramme). Bei starker Auslastung (in diesem Fall forciert durch Setzen des niedrigsten nice-Levels) ist starke Streuung der Aufnahmezeitpunkte zu beobachten. Einige Werte wurden erst einige hundert ms später übertragen als vorgesehen. Das ist zwar prinzipiell kein Problem, da der ADC synchron mit fester Frequenz abtastet und in den Ringpuffer schreibt. jedoch kann dies zu einem Jitter führen, wenn zu vorgesehenem Zeitpunkt kein Wert aus dem Ringpuffer übertragen werden kann, und, entsprechend der Änderung des Eingangs der ursprünglich zu erfassende Wert wieder aus dem Puffer herausgeschoben wurde. Hier noch nähere Untersuchungen zu den Abhängigkeiten Samplerate vs. Puffertiefe vs. Ausleserate vs. Auslesesynchronität erforderlich.
Kalibration
Es gehen drei Messgrößen in die Kalibration ein, und alle Zusammenhänge sind 1. Ordnung:
- eine logarithmisch gemessene Signalspannung V_SIG (25mV/dB) in zunächst willkürlichen Counts am ADC, wobei ein Endausschlag von 5V einer 16bit-Tiefe entsprechen (65 536 Counts)
- Rauschspannung am Referenzwiderstand V_REF in der selben Einheit. Vorstellung: Ein vollständig angepasster Wiederstand rauscht wie eine Signalquelle der Temperatur T_REF und deswegen wird noch benötigt
- eine aktuelle Temperatur T_REF, hier in Ausgabeschritten von typisch 0,1K gegeben. Zur Vergleichbarkeit der Anlagen wird später bei der Bestimmung der Rauschzahl auf eine einheitliche Temperatur von 293 K umgerechnet.
Zeitlicher Eingang im Verhältnis 1:19 als Startwert: Der Referenzwert bleibt 19 Signalabfragen lang gleich.
Ausgabe ist eine Temperatur T_KAL in K. Sie kann praktisch nicht geringer sein als das Eigenrauschen der Anlage, deswegen wird später T_KAL aufzuspalten sein in die Anteile Signal und Verstärkerzug.
- Schritt 1: V_SIG - V_REF = ((COUNTS_KANAL_SIG - COUNTS_KANAL_REF) / 65 536) * 5000 //Spannungsdifferenz
- Schritt 2: 10 * lg (T_KAL / T_REF) = 25[mV/dB] * (V_SIG[mV] - V_REF[mV]) //log. Tempverhältnis
- Schritt 3: T_KAL = T_REF (1 + ratio T) //gesuchte Temperatur in K
- Schritt 4: macro > /radioid/daten/<file>
{DATE; TIME; COUNTS_KANAL_SIG; POS_AZ; POS_EL; POS_RA; POS_DEC; T_REF; T_KAL; ERROR_T_KAL}
Das Datenblatt des momentan eingesetzten Abschlusswiderstands ist hier zu finden. Geändert am 18. April< 2010 auf SMA-Abschlusswiderstand. VSWR nach Datenblatt <=1.20. Grundlagen zu Rauschmessungen in [[1]].
Eine Bewertung von Störeinflüssen und der Kalibrierung nach der Warm-Kalt-Methode hat Lothar eingereicht.
Der nachfolgende Bezug
darf nicht verlorengehen.
Eine Datei:Ausw dez2009 sonne.pdf Auswertung von 11 Sonnenscans im Dezember 09
Koordinatenbezug
Je nach Aufgabenstellung sind die kalibrierten Messwerte auf die zugehörigen Koordinaten zu beziehen resp. mehrere Werte sind zu mitteln. s.a. Gridding. Seit dem 1. Advent 2009 sind azimutale und äquatoriale Koordinaten in dem jeweiligen Datenfile verfügbar (es sind regelmässig Transitmessungen, wenn nicht anders bezeichnet). Koordinaten werden in dezimalgeteilten Altgrad resp. Stunden angegeben.
Azimutale Koordinaten
Äquatoriale Koordinaten
Darstellung in der galaktischen Ebene
- noch offen -
Zeitbezug
Zeitreihen
Die Werte aus dem acquire-file sind, soweit nicht anders angegeben, bereits im Detektor und per Software gemittelte Angaben.
Zeitlich aufgelöste Messungen
(Pulsare, Störungen). Die Koordinaten sind mitzuführen. Zum freien Herumspielen gibt es einen random-generator mit ungefähr der derzeitigen zeitlichen Auflösung (./fakedata). Nicht mehr benötigte Zufallszahlen bitte zurückgeben.
--uKu 09:31, 20. Aug. 2009 (UTC)