Tek Çanak Radyo Teleskop Kalibrasyon Teknikleri


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ASTRONOMİ VE UZAY BİLİMLERİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Recep BALBAY

Danışman: İbrahim Küçük

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında, ERÜ UZAYBİMER UYG-AR Merkezinde bulunan ERT-5 tek çanak radyo teleskopu için akı kalibrasyonu çalışması yapılmıştır. Bu çalışmanın yapılabilmesi için radyo teleskop sisteminde kullanılmak üzere radyo teleskop kontrol kumandası ve radyometre alıcı cihazları tasarlanmış ve prototip olarak üretilmiştir. Bu tez çalışması ile ERT-5 tek çanak radyo teleskopu gözlem yapabilme kabiliyetine sahip olmuştur. Tez çalışmasının yürütülmesi üç aşamadan oluşmuştur. İlk aşamada ölçüm ve kalibrasyon için gerekli donanımların (kumanda ve radyometre) prototipleri yapılmıştır. Ayrıca radyo teleskopun gerekli mekanik bakımları da yapılmıştır. Daha sonra ölçümlere geçilmiştir. Kalibrasyon işlemi için radyo teleskop sistemi bir cisme/yere (Ali Dağı vb.) çevrilmiş ve belirli bir süre zarfında ölçümler alınmıştır. Sonra hedef gök cisimleri (Güneş, Ay vb.) gözlenmiştir. Sinyal-gürültü oranını (SNR) artırmak için gökyüzünde boş alanların gözlenmesi de kalibrasyon sürecinde kullanılmıştır. ERT-5 tek çanak radyo teleskopunun akı kalibrasyonu için kalibrasyon yöntemlerinden radyo teleskop sistemine en uygun olan iki tanesi (temel seviye gürültü modelleme ve pozisyon değiştirme tekniği) uygulanmıştır. Elde edilen bulgular ve sonuçlar tartışılmıştır. Ayrıca tez kapsamında, ERT-5 radyo teleskopuna ait bilinmesi gerekli tüm parametreler hesaplanmış ve bulgular kısmında gösterilmiştir. Kalibrasyon işlemi kaynaklardan alınan akının hangi voltaj düzeylerine karşılık geldiğinin çok hassas bir şekilde belirlenmesidir. Güneş, Ay, yıldızlar ve diğer gök cisimlerini gözlemek için radyo teleskopa gelen radyo akının kalibre edilmesi gerekir. Ancak kalibrasyon işlemi bir kere yapılması gereken bir işlem değildir. Her radyo gözlemi için gözleme başlamadan önce ve gözlem sırasında hatta gerekirse gözlem sonunda da yapılması gereken bir işlemdir. Radyo alıcıdan ölçülen değerler göreli ölçümlerdir (1 mikroVolt'a karşılık gelen dB) ve sistemin herhangi bir noktasında olan değişimlere bağlıdır. Bu değişimler aktarım kablolarında, LNB/LNA'larda veya anten yüzeyinde olabilir. Ölçülen değişimler sadece teleskop sistemine bağlı değildir. Atmosfer, radyo frekans girişimi (RFI), kozmik ardalan ışıması (CMB) ve diğer gök cisimleri de ölçülen değerlere etki etmektedirler. Bu değişimleri saptamak için genellikle gözleme başlamadan önce ve gözlem sonunda kalibrasyon verileri elde edilir. Ölçülen voltaj değerlerinin çok iyi belirlenmesi gözlem verilerinin kalite ve hassasiyetini arttıracaktır.