Stazione Radioastronomica di Medicina

IRA - Istituto di Radioastronomia

INAF - Istituto Nazionale di Astrofisica

Progetto Back-End

Presso i laboratori della Stazione Radioastronomica di Medicina è stato sviluppato un sistema per il condizionamento e instradamento del segnale RF proveniente dai ricevitori e la loro rivelazione Total Power chiamato FS-TP (Focus Selector – Total Power Back-End).


Progettato inizialmente per la stanza BWG del SRT (Sardinia Radio Telescope) per svolgere la sola funzione di selezione dei fuochi e dei relativi ricevitori, l’FS-TP è stato successivamente dotato anche di un rivelatore quadratico Total Power e relativa conversione digitale tramite convertitore tensione frequenza per poi trasmettere i dati via rete ethernet.


Questo back-end riceve in ingresso una banda di 2GHz (100MHz-2100MHz). In realtà, è possibile suddividere tale banda in diverse porzioni: 0.1-0.35GHz, 0.1-0.83GHz, 0.1-1.3GHz e 0.1-2.1GHz.


Attualmente il FS-TP Back-End è impiegato sia nell’antenna di Medicina sia presso SRT. E’ in fase di costruzione un ulteriore esemplare che verrà installato presso l’antenna 32m di Noto (SR).


Sulla base dei risultati ottenuti con questa prima generazione di conversioni e back-end in circuito stampato, sono in via di sviluppo nuovi sistemi con l’aggiunta di un polarimetro. Tutti i prossimi ricevitori avranno nelle schede di II°conversione anche una sezione TotalPower e Polarimetro.


Per sfruttare al meglio i ricevitori a banda larga, (MF in banda K con BW8GHz e MF in banda Q con BW16GHz) si è pensato di frazionare il segnale di prima conversione in 8 sottobande (per ciascuna polarizzazione). L’utilizzo di componentistica SMD (Surface Mount Devices) e lo sviluppo del sistema di “suddivisione in sottobande costruite in PCB (Printed Circuit Boards)” ha permesso di abbattere notevolmente i costi.


La sfida tecnologica , in sistemi Multi Feed, sta nella gestione di un elevatissimo numero di segnali. Basti pensare che nel ricevitore a 19 elementi in Banda Q (in fase di progetto) si arriverà a gestire "19x2x8" sottobande (19 elementi, 2 polarizzazioni 8 sottobande), ovvero 304 parametri polarimetrici.


E’ in fase di completamento un back-end a filtri analogici per Pulsar da utilizzare ad SRT, con il ricevitore in banda L. Utilizza filtri da 500Khz e acquisisce entrambe le polarizzazioni con una banda di 500 MHz. Il sample rate massimo sarà minimo di 50 microsecondi.