Localisation de l’antenne parabolique du radiotélescope
Coordonnées GPS de l’antenne du radiotélescope
Latitude : 48° 53′ 38.3814″ Nord (48.893995)
Longitude : 2° 23′ 16.2816″ Est (2.387856)
QTH Locator : JN18EV64nn
Les mailles du grillage sont de 11-12 mm.
Les caractéristiques de l’antenne : diamètre 10 m ; distance focale 4,33 m ; angle d’ouverture 120° ; tolérance de surface +/- 5mm ;
Monture : débattement angle horaire -4h à +4h ; déclinaison -23° à +60° ; mouvements : angle horaire : grande vitesse 30° / min ; petite vitesse 6° / min ; poursuite 0,25° / min ; déclinaison 6° / min.
Mesure de la position : affichage de 0 à 360° ; précision 0,1° dans chaque direction ;
- Lobe théorique (à 21 cm soit 1420 MHz) : 1,2° à mi puissance très sensiblement circulaire.
- Gain théorique +40,4 dB pour un rendement de 0,50 à 1420 MHz
Voici les calculs pour l’EME sur 1296 MHz effectués par Patrick F1EBK / W6NE sur une feuille de calcul.
| distance Focale | 4.33 |
| Diamètre | 10.00 |
| F/D | 0.43 |
| Profondeur | 1.44 |
| Angle d’ouverture (Rad) | 2.09 |
| Angle d’ouverture (°) | 120.00 |
| Longueur des bracons (m) | 5.77 |
| Diamètre (m) | 10 |
| profondeur (m) | 1.44 |
| Fréquence (1296 MHz) | 1296 |
| Lambda | 0.23 |
| Rendement | 0.50 |
| Gain (dB) | 39.6 |
Le gain que l’on pourrait attendre pour trafiquer en EME sur 432 MHz est calculé à 30 dB
| Focale (m) | 4.33 |
| Diamètre (m) | 10 |
| profondeur (m) | 1.44 |
| Fréquence MHz | 432 |
| Lambda | 0.69 |
| Rendement | 0.50 |
| Gain dB | 30.1 |
En octobre 2023 nous avons procédé au remplacement de toute la chaîne de réception (source à polarisation circulaire, préamplificateurs, filtre, coaxiaux).
- Parabole 10m
- Source septum à polarisation circulaire
- Préamplificateur large bande AD6IW Gain=21dB NF=0.4dB
- 20m câble LMR600-UF (-2.6dB)
- Injecteur 12V pour alimenter le préamplificateur AD6IW par le câble coaxial
- Préamplificateur ZX60-P33ULN Bande 0.4-3GHz :
– Gain=15dB NF=0.5dB @1500MHz
– Gain=16dB NF=0.4dB @1300MHz
- Diviseur 2 voies (-3dB) : voie radioastronomie et voie hors bande radioastronomie
- Préamplificateur radioastronomie avec cavité 1420/50MHz – NF=0.4dB Gain= 30dB
- Câble LMR400 10m (-1.96dB)
- Diviseur 2 voies (-3dB)
- 2 récepteurs PlutoSDR asservis GPS
Rémi F6CNB a calculé les résultats de mesures suivants.
Mesure faite avec une matrice 11×11 et un pas de 0.4deg à 12.1064 LST sur le soleil (et sous la pluie)
Lobe à 3dB = 1.62 degré
Lobe à 10dB = 3.10 degré
Perte de gain à partir de 1.7h vers l’ouest (parabole dans les arbres)
1Jy ~= 1.45e-8 avec le site acq.f4klo.ampr.org et mosaïque (paramètres par défaut)
L’unité Jansky utilisée en radioastronomie est un flux de 10–26watts par mètre carré de surface de réception et par hertz de largeur de bande[1], soit :
- 1 Jy = 10−26 W m−2 Hz−1 (unités SI) ;
Le rapport G/T calculé est de 165 (22dB) contre 56 pour le vieux système d’origine ; le NF (Facteur de Bruit) est de 0,56dB alors que l’ancien était estimé à 1,5 dB compte tenu du gain de l’antenne mesuré à 38.8dB au lieu de 40dB théorique.
Les années précédentes, Rémi F6CNB /N5CNB avait calculé les performances de l’ensemble du système de réception. Sans entrer dans les détails des procédés utilisés (maximum du signal enregistré lors de plusieurs transits du soleil à midi TUC, comparaison avec le signal d’un point du ciel « froid », comparaison avec le flux du soleil donné par les observatoires astronomiques) :
G/T = 56 à 1421MHz ( 17.5 dB ) ;
Température système, Tsys = 178°K à 1421 MHz (gain antenne = 10000) ;
Facteur de Bruit (Noise Factor, NF) 2.1dB à 1421MHz ;
Pour mémoire, les spécifications du préamplificateur en tête seul qui datent de 1984 donnaient un facteur de bruit de 1,8 dB (température de 150°K). Soit les performances du préamplificateur se sont dégradées, soit les 7m du câble coaxial non encore changé a vieilli, soit plus probablement les deux à la fois. Le facteur de bruit mesure la qualité d’un amplificateur.
La définition quantitative du facteur de bruit F est simple : il s’agit du rapport signal/bruit (SNR) d’entrée par rapport au SNR de sortie :
Facteur de bruit (F) = (signal d’entrée/bruit d’entrée)/(signal de sortie/bruit de sortie.
Evaluation des performances d’une antenne (et de la réception) en mesurant le bruit solaire.
Photos du radiotélescope avec la nouvelle source septum (2023)
Photos de la source d’origine (1984)
L’ancienne source 1420 MHz. Le préamplificateur est dans le gros tube
La monture de l’antenne est une Monture équatoriale
Les trois moteurs :
- moteur de poursuite monophasé : 25 tours/minute, 0,25°/min
- moteur horaire triphasé (380V / 2,5 A – couple 300 Kg / cm :
- grande vitesse : 180 tours/min, 30° /min, petite vitesse : 45 tours /min, 6° /min, AH de -4 heure 23min à + 4 heure 23 min.
- moteur de déclinaison triphasé, 45 t /min, 6° /min, Déclinaison de -23° à +60°
Angle Horaire :
– Plage angulaire : ± 750 pas codeurs environ (d’une butée à l’autre), soit ± 65°, soit de -4h à +4h.
– Le 0 est positionné au Sud, *mais* les angles positifs sont vers l’Est, et les angles négatifs (modulo 4096) sont vers l’Ouest.
Déclinaison
– Plage angulaire : +710 à -246 (modulo 4096 pas codeurs), soit -21.6° à 62.4° environ, soit une étendue totale de l’ordre de 84°.
– Le 0 est positionné à 90° de la poutre d’angle horaire, ce qui signifie que lorsque l’on est plein Sud (AH = 0), le 0 correspond à une élévation de 41,106° environ (90° – notre latitude). Toujours dans cette position d’Ascension Horaire, l’élévation équivalente minima est donc de 20° environ, et la maxima à 100° environ (au delà du zénith). Le signe des angles du codeur suit celui des déclinaisons : positif vers la « verticale » et négatif vers « l’horizontal ».
Le changement de la source était destiné à obtenir une polarisation circulaire
L’équipe du projet a souhaité utiliser l’antenne du radiotélescope pour trafiquer en EME sur 1296 MHz (et éventuellement sur 432 MHz). Sur 1296 MHz la norme est d’utiliser une polarisation circulaire. Le modèle de source le plus utilisé pour les radioamateurs sur 1296 MHz est une source septum. Nous avons fait appel aux radioamateurs « hyperistes » afin de nous conseiller et de modéliser le comportement d’une antenne septum. L’utilisation d’un préamplificateur à large bande est destiné à couvrir en réception de 1296 (EME) à 1420 MHz (radioastronomie).
Codeurs optiques :
Des codeurs optiques sont solidaires de chacun des axes de rotation de l’antenne. Ils transmettent les valeurs absolues des angles d’ascension droite et de déclinaison selon le code Gray sur 12 bits (0 – 4095).
Littérature technique sur les codeurs optiques :
– Codeurs rotatifs industriels
Les rotations de l’antenne sont protégées en fin de course par des butées qui activent des interrupteurs mécaniques coupe-circuits. Les galets et les leviers sont en très mauvais état. Des photos anciennes montrent heureusement la référence de ces interrupteurs. XCK-J
Une recherche sur Internet nous a dirigé vers la référence Telemecanique Sensors XCKJ – interrupteur de position capteur de fin de course format industriel EN 50041 Métal – tête rotative et levier à galet plastique – temp -40-+70°C – 1NO+1NC action brusque – PG13 – LHP 40x77x44mm – IP66 IK07.
Schéma de principe du système de réception (non contractuel)
Les possibilités d’observation du radiotélescope (radio sources détectables) :
Ce document de l’OBSPM (Observatoire de Paris Meudon) décrit ce qui peut-être observé en radioastronomie à l’aide de cet instrument. Il est déjà ancien mais n’a certainement rien perdu de son actualité !
https://radiotelescopelavillette.files.wordpress.com/2018/05/possibilitesinstrument.pdf
Radiotélescope du Parc de La Villette 
Une réflexion sur “Antenne Parabolique”