Holmdale Horn Parabolic Antenna är en stor hornantenn som användes som en satellitkommunikationsantenn och som ett radioteleskop under 1960-talet av Bell Laboratories i Holmdale . Det utsågs till ett amerikanskt historiskt landmärke 1988 på grund av dess anslutning till forskning av två radioastronomer , Arno Penzias och Robert Woodrow Wilson [1] . 1965, med hjälp av denna antenn, upptäckte de den kosmiska mikrovågsbakgrunden [2] . Detta var en av de viktigaste upptäckterna inom kosmologin sedan Edwin Hubbles upptäckt av universums expansion. Det var bevis som bekräftade Big Bang- teorin om Georgy Gamow och Georges Lemaitre . Upptäckten förändrade i hög grad kosmologin som en vetenskap som studerar universums historia, och ändrade fokus från teoretiska konstruktioner till direkta observationer. 1987 fick Penzias och Wilson Nobelpriset i fysik för denna upptäckt. [3]
Bell Labs Holmdale Horn Antenna byggdes 1959 för att stödja Echo Program , NASAs [4] passiva kommunikationssatelliter , som var aluminiumklädda ihåliga skal som reflekterade radiosignaler [5] . Antennen har en längd på cirka 15 meter och en bländare på cirka 6 gånger 6 meter. Strukturen är huvudsakligen byggd av aluminium. Ringen som omger antennen i mittsektionen har en diameter på 10 meter, stödjer dess vikt och ger rotation i höjd (d.v.s. i höjd över horisonten) på grund av rullarna. Det andra stödet vid den smala änden av antennen är ett tillräckligt stort kullager genom vilket den smala änden av hornet passerar in i båset. Möjligheten att direkt ansluta den mottagande utrustningen till hornet är en viktig egenskap hos denna antenn, eftersom den eliminerar signalförlust och därför tillägget av brus i matarlinjen. Radiometern för att mäta effektnivån finns i montern. Antennens triangulära ram är gjord av konstruktionsstål. Den kan rotera på hjul längs ett speciellt spår med en diameter på cirka 10 meter runt mittstödet. Banan är bildad av stålplåtar i linje med en noggrannhet på 0,4 mm. Hjulen är gjorda koniska för att minska friktionen, som ett resultat, för att rotera antennen, är det tillräckligt att applicera en kraft på endast 400N (cirka 40 kgf). Antennen kan därför placeras ut till vilken punkt som helst i himmelssfären. Med undantag för stålramen, som tillverkades av ett lokalt metallbearbetningsföretag, tillverkades och monterades antennen i Holmdellaboratoriets verkstad under ledning av H. V. Anderson, som också deltog i utvecklingen. Assistans gavs också av R. O'Regan och S. A. Darby. Antennen färdigställdes under ledning av A. B. Crawford från Freehold, New Jersey. När antennen inte används är azimutdrivningen inaktiverad, vilket gör att antennen kan vridas som en väderflöjel i riktning mot minsta vindmotstånd. Antennen är designad för vindar upp till 160 km/h. Den totala vikten av strukturen är cirka 16 ton. På marken bredvid antennen finns ett hjälprum på cirka 3 gånger 6 meter med två fönster, en dubbeldörr och ett plåttak. Den innehåller utrustning och kontroller för antennen. Detta rum är också en del av National Historic Landmark. Antennen har inte använts på flera decennier (för 2020).
Denna antenn kallas en hornparabolisk antenn . Denna typ av antenn uppfanns 1941 av Alfred Back och Harald Friis [6] , förbättrad till en praktisk design av David Hogg [7] , och kallas därför ofta för Hogg-antennen i engelsk litteratur. Antennen består av ett horn och en konkav yta placerad vid dess öppning i en vinkel på 45° mot axeln. Ytan är en del av en paraboloid, så hela antennen kan också betraktas som offsetmatad parabol. Sådana antenner har viktiga fördelar för radioastronomi. De är så bredbandiga som möjligt, deras effektiva yta lämpar sig väl för beräkning, hornväggarna blockerar strålning från andra vinklar än huvudlobens riktning. Således undertrycks strålningsmönstrets bak- och sidolober tillräckligt bra för att göra det möjligt att försumma den termiska strålningen från jorden som kommer in i radiometerns ingång, vilket är mycket viktigt för noggranna mätningar av svaga nivåer av bakgrundsstrålning. Vid en frekvens på 2,39 GHz har antennen en förstärkning på 43,3 dBi, bredden på bottens huvudlob på 1,5 ° och en TIC på 76 % [7]
| radioastronomi | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Grundläggande koncept | |||||||||
| radioteleskop |
| ||||||||
| Personligheter | |||||||||
| Relaterade ämnen | |||||||||
| Kategori:Radioastronomi | |||||||||