11 GHz Radio Kontinuum
Die Radiokontinuumsstrahlung der Milchstraße besteht hauptsächlich aus Synchrotronstrahlung, die durch die Wechselwirkung relativistischer Elektronen mit dem galaktischen Magnetfeld entsteht. Darüber hinaus gibt es einen nennenswerten Anteil aus thermischer Strahlung, entstanden durch sogenannte Frei-Frei-Übergänge in ionisierten Gasen. Diese beiden Strahlungsarten lassen sich anhand ihrer Spektren unterscheiden. Die Übergangsfrequenz der galaktischen Hintergrundstrahlung von nichtthermisch zu thermisch liegt bei etwa 3 GHz. Bei 15,5 GHz sind etwa 70 % bis 90 % der Strahlung thermischen Ursprungs.
Bei Frequenzen oberhalb der genannten 3 GHz schwächt sich die Synchrotronstrahlung aus der galaktischen Ebene merklich ab. Die Intensität der Radiostrahlung welche bei höheren Frequenzen aus der galaktischen Ebene mit einem kleinen Instrument nachweisbar ist, bewegt sich dann im Bereich von einigen wenigen Zig Jansky und liegt meist unter 100 Jansky.
Selbst prominente Quellen erreichen nicht einmal die 500 Jansky Marke.
Die Strahlungstärken von zum Beispiel CAS A, TAU A oder dem Orion Komplex bei 10 - 12 GHz liegen jeweils knapp unter 500 Jansky. Daraus lässt sich ein Y-Faktor ( Y=(S+N)/N ) von um die 0,05 dB ermitteln. Ein Wert welcher mit dem modifizierten 11 GHz Feed am 3.6 Meter Spiegel möglicherweise noch zu erreichen ist.
Entsprechende Versuche folgen.
Technische Aspekte, Empfänger und Rauschen:
Das Empfängerrauschen auf höheren Frequenzen (im Bereich VHF/UHF und SHF) unterscheidet sich grundlegend von dem auf niedrigeren Frequenzen (Kurzwelle), da sich das Verhältnis zwischen Umgebungsrauschen und Eigenrauschen des Empfängers deutlich verschiebt.
Während auf niedrigen Frequenzen (KW) das externe Rauschen (atmosphärisch, künstlich) so hoch ist, dass das Eigenrauschen des Empfängers kaum eine Rolle spielt, verhält es sich bei höheren Frequenzen (VHF/UHF/SHF) umgekehrt. Dort wird das externe Rauschen zunehmend geringer, wodurch die Rauschzahl (Noise Figure) des Empfängers entscheidend für die Empfindlichkeit wird.
Weil das externe Rauschen im SHF Bereich ( 3 GHz - 30 GHz) deshalb deutlich niedriger ist als bei UHF ( 300MHz - 3 GHz), ist das Gesamtrauschen des Empfängersystems (Noise Floor) auf zum Beispiel 10 GHz aufgrund der anspruchsvolleren Technik meist höher als auf 1 GHz.
Auf 1 GHz ist das Rauschen stärker durch die Umgebung geprägt, während es auf 10 GHz stärker durch die Qualität der Empfängerkomponenten limitiert wird. Außerdem wird bei SHF das Phasenrauschen von Oszillatoren zu einem kritischeren Faktor für die Signalqualität.
Was ist zu erwarten:
Um die Empfangsversuche mit einem handelsüblichen SAT-TV-LNB vorzubereiten habe ich einige Simulationen durchgeführt, um zu ermitteln mit welchen Signalstärken bei schwachen Radioquellen zu rechnen ist. Dafür wurden der Orion-Komplex, Cassiopeia-A und Taurus-A ausgesucht. Alle drei Quellen werden in der Fachliteratur mit Signalstärken zwischen 400 und 500 Jansky bei 10 GHz angegeben.
Während der spezielle Kuhne Vorverstärker für 1,4 GHz ein Eigenrauschen von 0,34 dB aufweist muß bei dem SAT-LNB mit einem Eigenrauschen von um die 1 dB gerechnet werden.