Rauschen bei Radioantennen

Beim Kurzschluss der Antenne entsteht eine kürzere Antenne, nämlich die Länge der verbleibenden Leiter. (edit: Leiterschleife)
Wenn Dein Vorverstärker in dem resultierenden Frequentbereich nicht mehr verstärkt, ist das kein Problem.
Ich würde beide Antennenpole (direkt am Verstärkereingang) über einen mäßig großen Widerstand (1 bis 10 kOhm) kurzschließen und es dann mal testen.

Hallo Andreas,

mir ist nicht ganz klar, was das Ziel der Bestimmung des <i>Dark</i> oder <i>Flat</i> ist, bzw. was du mit diesen Informationen bei der Weiterverarbeitung der SDR-Daten bewirken willst. Im Prinzip wird damit ja nur ein konstanter Betrag abgezogen bzw. draufaddiert. Qualitativ bleibt dein aufgenommenes Signal damit ja gleich, nur auf einem anderen Level.

Bei Bildern hilft solch eine solche Informationsverarbeitung ja dadurch, das ein und dasselbe Motiv mehrfach aufgenommen und damit beim Dark das Hintergrundrauschen (schwarzer Bereich im Sternfeld) geglättet wird und der Schwarzpunkt besser bestimmt werden kann. Das Flat kann die ungleiche Bildausleuchtung verbessern.

Bei den SDR-Daten hast du es ja mit Einmal-Events zu tun (ein Nachrichtensprecher im Radio wird die Durchsage ja nicht 3x machen). Eine Überlagerung ein und desselben <i>Motivs</i> ist damit ja dann nicht möglich...was bei den Bildern ja möglich ist. Und dann bleibt ja nur das Anheben bzw. Absenken um einen konstanten Betrag, was keinem Informationsgewinn der SDR-Daten entspricht.

...oder hab ich grad einen Denkfehler...

Gruß aus der Pfalz

Hi Jörn,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">mir ist nicht ganz klar, was das Ziel der Bestimmung des <i>Dark</i> oder <i>Flat</i> ist, bzw. was du mit diesen Informationen bei der Weiterverarbeitung der SDR-Daten bewirken willst. Im Prinzip wird damit ja nur ein konstanter Betrag abgezogen bzw. draufaddiert. Qualitativ bleibt dein aufgenommenes Signal damit ja gleich, nur auf einem anderen Level.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

bei "Einmalereignissen" wie Meteorreflexionen wird das nicht viel bringen. Aber bei Milchstraßendurchläufen, Galaxienbeobachtungen und ähnlichem, wo man das strahlende Objekt mehrmals anfährt und die Meßdaten hinterher "mittelt", kann es durchaus was bringen...

Grüße
Silvia

Hallo zusammen,

ich habe das mit halbem Ohr sozusagen in der Titelzeile gelesen, reingeklickt und grüble nun ernsthaft wie man aus einem analogen Antennensignal das Rauschen "abziehen" kann. Wenn es digitalisiert ist und ich das Rauschsignal des Messaufbaus ebenfalls digitalisieren würde könnte ich es rausrechnen, das würde mir noch eingehen, aber analog? Ich bin Elektroingenieur wenngleich eher leitungsgebunden unterwegs, aber das interessiert mich nun doch.

LG

Jörg

Hi Jörg,

des Rätsels Lösung ist, daß sich die Technik auch im Amateurfunkbereich weiterentwickelt hat. Da wird jetzt (für Radioastronomie) nicht mehr per Klinkenkabel ein analoges Signal von der Antenne in die Mikrofonbuchse eingespeißt, ein externes Käschtle (in meinem Fall der SDR-Play) wandelt das Antennensignal in ein digitales um.

Im Käschtle wird dazu das Signal verstärkt, mit ner einstellbaren Oszillatorfrequenz umgesetzt in den hörbaren Bereich und dann durch nen Digitalwandler geschoben. Per USB-Kabel geht dann das Signal in ein Programm auf dem Rechner, mit dem man das Signal auf die Lautsprecher ausgeben kann, per FFT graphisch darfstellen kann und auch als Pegelwert in eine excel-Datei schreiben kann...

CS
Silvia

Hallo Silvia,

ok, meine HF-Aktivitäten begrenzen sich auf den Erwerb der Amateurfunklizenz vor gut 30 Jahren, da war noch anderes gefragt, ich erinnere mich an die Rohrklempnerei mit Topfkreisen und Hohlleitern ;)) - nun denn, dann kann ich mir das vorstellen. In der kabelgebundenen Messtechnik digitalisieren wir ja seit den Endachtzigern, da sind digitale Filter kein Thema, bei HF konnte ich mir das noch nicht vorstellen. Danke für die Aufhellung!

CS
Jörg

Hi, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Allerding müsste es doch prinzipiell möglich sein das Temperaturrauschen der eigenen Anlage zu ermitteln und dann wie bei der Astrofotografie als "Dark" abziehen. Theoretisch müßte auch ein "Flat" möglich sein.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Nein, das wird so nicht funktionieren.

Erst mal zum Flat. Bei einer Kamera erhält man ein Bild, auf dem die Objekte an verschiedenen Positionen abgebildet werden. Die im Bild enthaltene Vignetierung führt zu einem zum Bildrand hin zunehmenden Verlust an Helligkeit. Das Flat bügelt dieses aus, addiert also Helligkeitswerte im äußeren Bereich dazu und hilft auch z.B. Elefanten durch Staubpartikel wieder unsichtbar zu machen.

Bei einem per Antenne empfangenen RF-Signal und einem normalen Empfänger erhält man aber kein flächiges Bild, sondern ein Summensignal. Um draus ein flächiges Bild vergleichbar zum Foto zu erzeugen, müsste man das empfangene Signal zeilen- und spaltenartig abtasten. Erst wenn das so gelinkt kann man die Signalanteile ähnlich einem Flat anpassen. Die Charakteristik der Antenne (Empfangskeule einer Richtantenne) muss dazu bekannt sein, aus der würden sich dann die Werte für ein Flat ergeben.

Zum Dark- bei jedem Foto werden Signalanteile über die Zeit gemittel abgebildet. Ein analoges RF-Signal ist aber quasi eine Liveabbildung. Auch wenn das anschießend digitalisiert wird. Entsprechend kann man nur eines tun- ein vorhandenes Grundrauschen per Filter aussperren. Dabei muss das Störrauschen aber in einem anderen Frequenzbereich als das Nutzsignal liegen.

Wäre vergleichbar zu einem Live-Videosignal. Da kann man auch einen als Rauschen sichtbaren Bildanteil ausfiltern, nimm dabei aber auch genau diesen Anteil beim Nutzsignal weg.

Was man gegen das Temperaturrauschen der eigenen Anlage tun kann- ganz einfach- den Empfänger bzw. die entsprechenden Teile davon kühlen. Je kälter desto weniger Rauschen erzeugen diese. Und ebenso sehr wichtig- das empfangen Signal durch möglichst sehr schmalbandige Filter eingrenzen. Vergleichbar wieder zu der Fotografie- je schmalbandiger ein Filter desto weniger stört das Streulicht.

Gute HF bzw. RF-Filter wären z.B. die YIG-Filter- ob die aber für Amateure bezahlbar sind? Keine Ahnung, ich habe mehrer Jahre bei der BW im Bereich RF-Aufklräung gewerkelt, Empfangstechnik 0,8-20GHz. Unsere Empfänger wurden als "schlecht" eingestuft, wenn sie weniger als -110dB gebracht haben (bedeutet- das bekannte Prüf-Eingangssignal wurde mit 110dm abgeschwächt). Bei einem guten Empfänger lag die Signalerkennung bei bis zu -140dB. Verbaut waren darin mehrstufge YIG-Filter, Erstverstärker war eine Wanderfeldröhre.

Gruß
Stefan

Hallo Markus,

Das Temperaturrauschen kannst Du auch bei einer optischen Kamera nicht durch Subtraktion beseitigen, sonst wäre Kamerakühlung überflüssig!

Du kannst per Dark einen Offset abziehen, aber das Rauschen im Bild erhöht sich bei dieser Subtraktion sogar, und zwar grundsätzlich und immer!

Erst durch Aufintegrieren vieler Aufnahmen kann man den Signal-Rauschabstand verbessern, weil das Signal schneller steigt (linear) als das Rauschen (mit der Quadratwurzel aus der Zahl der Messwerte).

Analog gilt das auch für die Radioastronomie, wo Du quasi eine Kamera mit einem Pixel hast, wenn eine Antenne mit guter Richtwirkung verwendet wird. Allerdings ist die "Point Spread Funktion" deiner "Optik" ziemlich schauerlich mies verglichen mit Lichtoptik.
Die Astrophysiker machen daher oft noch extrem aufwändige Berechnungen zur Erhöhung der "Bildschärfe".

Gruß,
Martin

Hallo,

deine Überlegung das Eigenrauschen deiner Empfangsanlage zu bestimmen ist garnicht so verkehrt.

Die Stichwörter zur Suche heißen "Dicke Radiometer" und "Dicke Switch" (benannt nach Robert Henry Dicke).

Ziel der Radioastronomie ist es die Temperatur astronomischer Körper zu bestimmen. Hierzu ist es erforderlich den Rauschanteil der Empfangsanlage zu kennen. Beim Dicke Radiometer schaltet man hierzu ständig zwischen Antenne und einem Abschlusswiderstand hin und her. Die am Empfängerausgang gemessene Differenz der Signalstärke entspricht dem Nutzsignal. Wenn nun das Rauschen des Empfangssystems temperaturbedingt zunimmt, dann nehmen sowohl das Scheinbare Rauschen vom Widerstand, als auch das Rauschen von der Antenne zu. Die Differenz bleibt aber gleich. Vorraussetzung ist, dass die Temperatur des Widerstands konstant bleibt.

Gruß,
Roland

Ich lese mich gerade in das Thema ein und denke, mit dem Dicke-Switch kann ich zwar den Rauschanteil im Signal sowie seine Veränderung bestimmen, aber ich weiss dann immer noch nicht, wie hoch die Systemtemperatur ist, weil es nur ein Punkt ist.

Wenn ich es recht verstand, braucht man zwei Datenpunkte, um die Steigung und den Offset der Funktion zu bestimmen, die das Signal in ADU abbildet. Die kann ich bekommen, wenn ich das Teleskop in verschiedenen Winkeln auf die Atmosphäre richte, um von der winkelabhängigen Dämpfung zu profitieren (was in der Realität nicht so schön linear funktionieren soll). Der Offset ist dann die Systemtemperatur plus Hintergrundsignal. Der Dicke-Switch gibt mir das nur als absoluten Wert.

Michael