Desarrollo de un sistema de control, monitoreo y polarización para un receptor del radio observatorio LLAMA

Abstract

El radio observatorio Large Latin American Millimeter Array, LLAMA, es un telescopio Single Dish ubicado en los andes argentinos a aproximadamente 4800 m de altura, que busca operar en todas las bandas de frecuencia de Atacama Large Millimiter/Submillimter Array (ALMA), con el fin de que en conjunto pueda ser utilizado como un telescopio de larga base. Actualmente LLAMA ha desarrollado completamente los receptores para las llamadas Banda 5 y 9 de ALMA, las cuales operan en los rangos de frecuencia de 163−211 GHz y 385−500 GHz respectivamente, y esta buscando expandir las bandas en las que este trabaja. El Laboratorio de Ondas Milimétricas de la Universidad de Chile, MWL por sus siglas en inglés, se encuentra desarrollando un receptor de la banda 2 + 3 para este radio observatorio, buscando poner en marcha, de forma completamente funcional, el receptor dentro del año 2024. El principal objetivo de este trabajo de título es desarrollar un sistema de control, monitoreo y polarización, mediante el uso del Front End Monitor & Control Module y la ALMA Bias Box, para los amplificadores de bajo ruido que se utilizarán en el receptor. En primer lugar se estudia el módulo de control de ALMA y la fuente de polarización, con el fin de operar de forma correcta estos equipos. Posteriormente se diseña y construye una placa de protecciones contra descargas electrostáticas, que permite operar sin mayor riesgo los amplificadores de bajo ruido. Finalmente, buscar la validación del sistema del receptor mediante el uso de figuras de mérito como lo son la ganancia y la temperatura de ruido del posible receptor final de LLAMA, el cual esta compuesto por el amplificador UoM05, desarrollado por Manchester, y el amplificador LNC65_115WB de Low Noise Factory. A través de estas figuras de mérito se logró verificar la correcta operación del Front End Monitor & Control Module, y discernir cuales son los mejores amplificadores a utilizar en el receptor y cual es la correcta configuración de estos para disminuir la temperatura de ruido del receptor.