Diseño y Construcción de la Etapa Analógica de un Interferometro de Dos Antenas

Abstract

La presente memoria describe el diseño y construcción de la etapa analógica de un interferómetro de dos antenas que observe las regiones HI en torno a 1420MHz. El trabajo realizado consiste en diseñar y construir dos circuitos: un divisor semi-activo de alta frecuencia y un receptor heterodino interferométrico.

Para desarrollar ambas placas, se estudiaron los distintos tipos de guías de ondas impresas que son utilizadas en la transmisión de señales de alta frecuencia, utilizándose para estos propósitos la estructura Microstrip. Luego se revisaron alguna de las técnicas más utilizadas para ramificar, curvar y adaptar líneas de transmisión de distinta impedancia

Para elaborar el receptor interferométrico, se revisaron los principios básicos de heterodinación y se comentaron algunas de las técnicas más utilizadas para eliminar la banda imagen del espectro de interés. Así, para su confección se utilizaron dos receptores heterodinos con separación de banda lateral siguiendo la estructura Hartley. Ambos receptores fueron diseñados para trasladar el espectro del hidrógeno a una banda de frecuencia intermedia centrada en 2[MHz], procurando mantener las mismas distancias en las líneas de transmisión de modo de no desfasar las señales captadas por las antenas. El oscilador local es también proveído en fase a ambos circuitos.

Tanto el divisor semi-activo como el receptor interferométrico funcionaron adecuadamente en las pruebas de laboratorio realizadas. Ambas presentaron niveles de potencia cercanos a los de diseño. La salida amplificada del divisor presenta una ganancia cercana a los 12[dB], y la otra, pérdidas del orden de los 7[dB]. El receptor interferométrico genera una ganancia en la banda de interés del orden de los 70[dB], con un rechazo de imagen cercano a los 25[dB].

El diseño, construcción y las pruebas de los circuitos desarrollados, fueron realizados íntegramente en los laboratorios del departamento de ingeniería eléctrica y el de astronomía, ambos de la Universidad de Chile, importando exclusivamente los componentes electrónicos y semiconductores.