Antena corn-parabolica la Holmdale

Antena parabolică Holmdale Horn este o antenă corn mare care a fost folosită ca antenă de comunicații prin satelit și ca radiotelescop în anii 1960 de către Bell Laboratories din Holmdale . A fost desemnat un reper istoric național al SUA în 1988 datorită asocierii sale cu cercetările a doi radioastronomi , Arno Penzias și Robert Woodrow Wilson [1] . În 1965, folosind această antenă, au descoperit fondul cosmic de microunde [2] . Aceasta a fost una dintre cele mai importante descoperiri în cosmologie de la descoperirea lui Edwin Hubbleexpansiunea universului. Au fost dovezi care au confirmat teoria Big Bang a lui Georgy Gamow și Georges Lemaitre . Descoperirea a schimbat foarte mult cosmologia ca știință care studiază istoria universului, schimbând accentul de la construcții teoretice la observații directe. În 1987, Penzias și Wilson au primit Premiul Nobel pentru Fizică pentru această descoperire. [3]

Descriere

Antena Bell Labs Holmdale Horn a fost construită în 1959 pentru a sprijini programul Echo , sateliții de comunicații pasivi ai NASA [4] , care erau carcase goale acoperite cu aluminiu care reflectau semnalele radio [5] . Antena are o lungime de aproximativ 15 metri și o deschidere de aproximativ 6 pe 6 metri. Structura este construită în principal din aluminiu. Inelul care înconjoară antena în secțiunea mijlocie are un diametru de 10 metri, îi susține greutatea și asigură rotația în elevație (adică în înălțime deasupra orizontului) datorită rolelor. Al doilea suport de la capătul îngust al antenei este un rulment cu bile suficient de mare prin care capătul îngust al claxonului trece în cabină. Capacitatea de a conecta direct echipamentul de recepție la claxon este o caracteristică importantă a acestei antene, deoarece elimină pierderea semnalului și, prin urmare, adăugarea de zgomot în linia de alimentare. Radiometrul pentru măsurarea nivelului de putere este amplasat în cabină. Cadrul triunghiular al antenei este realizat din oțel structural. Se poate roti pe roti de-a lungul unei piste speciale cu un diametru de aproximativ 10 metri in jurul suportului central. Calea este formată din plăci de oțel aliniate cu o precizie de 0,4 mm. Roțile sunt realizate conice pentru a reduce frecarea, ca urmare, pentru a roti antena, este suficient să aplicați o forță de doar 400N (aproximativ 40 kgf). Prin urmare, antena poate fi desfășurată în orice punct al sferei cerești. Cu excepția cadrului de oțel, care a fost realizat de o companie locală de prelucrare a metalelor, antena a fost fabricată și asamblată în atelierul Laboratorului Holmdel, sub conducerea lui H. V. Anderson, care a participat și el la dezvoltare. Asistența a fost oferită și de R. O'Regan și S. A. Darby. Antena a fost finalizată sub conducerea lui A. B. Crawford din Freehold, New Jersey. Atunci când antena nu este utilizată, unitatea azimutală este dezactivată, permițând antenei să se rotească ca o giruetă în direcția cu cea mai mică rezistență la vânt. Antena este proiectată pentru vânturi de până la 160 km/h. Greutatea totală a structurii este de aproximativ 16 tone. La sol langa antena se afla o camera auxiliara de aproximativ 3 pe 6 metri cu doua ferestre, o usa dubla si un acoperis metalic. Conține echipamentul și comenzile pentru antenă. Această cameră face, de asemenea, parte din reperul istoric național. Antena nu a mai fost folosită de câteva decenii (pentru 2020).

Detalii tehnice

Această antenă se numește antenă corn-parabolică . Acest tip de antenă a fost inventat în 1941 de Alfred Back și Harald Friis [6] , îmbunătățit la un design practic de David Hogg [7] , și de aceea este adesea numită antena Hogg în literatura engleză. Antena este formată dintr-un claxon și o suprafață concavă situată la deschiderea sa la un unghi de 45° față de axă. Suprafața face parte dintr-un paraboloid, astfel încât întreaga antenă poate fi considerată, de asemenea, ca fiind parabolică alimentată în offset. Astfel de antene au avantaje importante pentru radioastronomie. Sunt de bandă cât mai largă, suprafața lor efectivă se pretează bine la calcul, pereții cornului blochează radiația din unghiuri diferite de direcția lobului principal. Astfel, lobii din spate și laterali ai modelului de radiație sunt suprimați suficient de bine pentru a face posibilă neglijarea radiației termice a pământului care intră în intrarea radiometrului, ceea ce este foarte important pentru măsurători precise ale nivelurilor slabe ale radiației de fond. La o frecvență de 2,39 GHz, antena are un câștig de 43,3 dBi, lățimea lobului principal al fundului de 1,5 ° și un TIC de 76% [7]

Vezi și

Note

  1. Înregistrarea de desemnare a reperelor istorice naționale din SUA .
  2. Penzias, A.A.; Wilson, RW . Măsurarea temperaturii excesului de antenă la 4080 Mc/s   // The Astrophysical Journal  : journal. - American Astronomical Society , 1965. - Iulie ( vol. 142 ). - P. 419-421 . - doi : 10.1086/148307 . - Cod biblic .
  3. Marcus Chown, „A Cosmic Relic in Three Degrees”, New Scientist, 29 septembrie 1988, pp. 51–52.
  4. JS Hey , The Evolution of Radio Astronomy (New York: Neale Watson Academic Publications, Inc., 1973), pp. 98–99.
  5. Eco 1, 1A, 2 .
  6. Brevetul S.U.A. nr. 2416675 Sistem de antenă corn , depus la 26 noiembrie 1941, acordat la 4 martie 1947, Alfred C. Beck, Harold T. Friis pe Google Patent
  7. 12 Crawford, A.B .; DC Hogg; LE Hunt. Project Echo: A Horn-Reflector Antenna for Space Communication  //  Jurnal tehnic Bell System : jurnal. - SUA: AT&T, 1961. - iulie ( vol. 40 , nr. 4 ). - P. 1095-1099 . - doi : 10.1002/j.1538-7305.1961.tb01639.x .

Literatură