Kürt-parabola antenna Holmdale-ben

A Holmdale Horn Parabolic Antenna egy nagy kürtantenna , amelyet az 1960-as években műholdas kommunikációs antennaként és rádióteleszkópként használt a Holmdale- i Bell Laboratories . 1988-ban az Egyesült Államok nemzeti történelmi nevezetességévé nyilvánították , mivel kapcsolatban állt két rádiócsillagász , Arno Penzias és Robert Woodrow Wilson kutatásaival [1] . 1965-ben ennek az antennának a segítségével fedezték fel a kozmikus mikrohullámú hátteret [2] . Ez volt az egyik legfontosabb felfedezés a kozmológiában Edwin Hubble felfedezése ótaaz univerzum tágulása. Ez volt a bizonyíték, amely megerősítette Georgy Gamow és Georges Lemaitre ősrobbanás elméletét . A felfedezés nagymértékben megváltoztatta a kozmológiát mint az univerzum történetét tanulmányozó tudományt, és az elméleti konstrukciókról a közvetlen megfigyelésekre helyezte a hangsúlyt. 1987-ben Penzias és Wilson fizikai Nobel-díjat kapott ezért a felfedezésért. [3]

Leírás

A Bell Labs Holmdale Horn Antenna 1959-ben épült, hogy támogassa az Echo Programot , a NASA [4] passzív kommunikációs műholdait , amelyek alumíniummal bevont üreges héjak voltak, amelyek rádiójeleket vertek vissza [5] . Az antenna hossza körülbelül 15 méter, a rekesznyílása pedig körülbelül 6 × 6 méter. A szerkezet elsősorban alumíniumból épült. Az antennát a középső szakaszban körülvevő gyűrű 10 méter átmérőjű, megbírja súlyát és a görgőknek köszönhetően magasságban (azaz horizont feletti magasságban) forgást biztosít. Az antenna keskeny végén lévő második támasz egy kellően nagy golyóscsapágy, amelyen keresztül a kürt keskeny vége bejut a fülkébe. Ennek az antennának fontos tulajdonsága, hogy a vevőkészüléket közvetlenül a kürthöz lehet csatlakoztatni, mivel kiküszöböli a jelveszteséget, és ezáltal a továbbító vezetékben keletkező zajt. A teljesítményszint mérésére szolgáló radiométer a fülkében található. Az antenna háromszög alakú kerete szerkezeti acélból készült. Kerekeken foroghat egy speciális, körülbelül 10 méter átmérőjű pálya mentén a központi támasz körül. A sínpályát 0,4 mm-es pontossággal igazított acéllemezek alkotják. A kerekek kúpos alakúak a súrlódás csökkentése érdekében, ennek eredményeként az antenna forgatásához elegendő mindössze 400 N (kb. 40 kgf) erőt alkalmazni. Az antenna tehát az égi szféra bármely pontjára kihelyezhető. Az antennát az acélváz kivételével, amelyet egy helyi fémfeldolgozó cég készített, a Holmdel Laboratórium műhelyében gyártották és szerelték össze, a fejlesztésben szintén közreműködő H. V. Anderson irányításával. Segítséget nyújtott még R. O'Regan és S. A. Darby is. Az antenna a New Jersey állambeli Freeholdból A. B. Crawford vezetésével készült el. Amikor az antennát nem használják, az azimut meghajtó le van tiltva, így az antenna szélkakasként a legkisebb szélellenállás irányába fordulhat. Az antennát 160 km/h-s szélhez tervezték. A szerkezet össztömege körülbelül 16 tonna. A földön az antenna mellett található egy kb. 3 x 6 méteres kisegítő helyiség, két ablakkal, dupla ajtóval és fémtetővel. Tartalmazza az antenna felszerelését és kezelőszerveit. Ez a szoba a nemzeti történelmi nevezetesség része is. Az antennát több évtizede nem használták (2020-ig).

Technikai részletek

Ezt az antennát kürtparabola antennának nevezik . Ezt az antennatípust 1941-ben Alfred Back és Harald Friis [6] találta fel, David Hogg [7] praktikus kialakításúvá fejlesztette , ezért az angol szakirodalomban gyakran Hogg-antennának nevezik. Az antenna egy kürtből és egy homorú felületből áll, amely a nyílásánál a tengellyel 45°-os szöget zár be. A felület egy paraboloid része, így az egész antenna offset táplálású parabolának is tekinthető. Az ilyen antennák fontos előnyökkel járnak a rádiócsillagászat számára. A lehető legszélesebb sávúak, effektív felületük jól kalkulálható, a szarvfalak a főlebeny irányától eltérő szögből gátolják a sugárzást. Így a sugárzási mintázat hátsó és oldalsó lebenye elég jól elnyomott ahhoz, hogy elhanyagolható legyen a radiométer bemenetére jutó föld hősugárzása, ami nagyon fontos a gyenge háttérsugárzási szint pontos mérésénél. 2,39 GHz-es frekvencián az antenna erősítése 43,3 dBi, az alsó fő lebeny szélessége 1,5 ° és a TIC 76% [7]

Lásd még

Jegyzetek

  1. Az Egyesült Államok nemzeti történelmi nevezetességei kijelölési rekordja .
  2. Penzias, A. A.; Wilson, RW A Measurement of Excess Antenna Temperature at 4080 Mc/s   // The Astrophysical Journal  : Journal. - American Astronomical Society , 1965. - július ( 142. kötet ). - P. 419-421 . - doi : 10.1086/148307 . - .
  3. Marcus Chown, "A Cosmic Relic in Three Degrees", New Scientist, 1988. szeptember 29., pp. 51–52.
  4. JS Hey , The Evolution of Radio Astronomy (New York: Neale Watson Academic Publications, Inc., 1973), pp. 98–99.
  5. Echo 1, 1A, 2 .
  6. US szabadalom sz. 2416675 Horn antennarendszer , benyújtva 1941. november 26-án, megadva 1947. március 4-én, Alfred C. Beck, Harold T. Friis a Google Patentsen
  7. 12 Crawford, A.B .; DC Hogg; LE Hunt. Project Echo: A Horn-Reflector Antenna for space Communication  // Bell System Technical  Journal : folyóirat. - USA: AT&T, 1961. - július ( 40. kötet , 4. szám ). - P. 1095-1099 . - doi : 10.1002/j.1538-7305.1961.tb01639.x .

Irodalom