A filtering dual polarised antenna feed to protect mm-wave radio telescope antennas against narrow band spacebased cloud radars

Abstract

Uiterst gevoelige radio telescoop antennas kijken naar boven, bijvoorbeeld in een breed millimeter frekwentie bereik. Wolken radar instrumenten op een satellite kijken naar beneden en zenden gepulste signalen uit bijvoorbeeld op 94 GHz (een frekwentie allokatie voor remote sensing vanuit de ruimte). Als een satellite over een radio telescoop passeert (of dicht daarbij), veroorzaakt dat interferentie, verstoring, mogelijk zelfs schade aan de eerste gevoelige trap in de ontvanger, een en ander afhankelijk van de precieze ontvanger schakeling. Daarom is in een ESA studie een onderzoek gedaan om te kijken hoe een sper-band filter kan voorkomen, dat een smalbandig signal zulke verstoring veroorzaakt. Een demonstratie is gegeven voor zulk een filter. Dit filter is ook getest over een temperatuur bereik om de cryogene situatie na te bootsen zoals aanwezig in een front-end schakeling. De gerapporteerde resultaten zijn bereikt in een goed samenwerkend team voor deze ESA activiteit. Due to the high transmitted power level, the signals coming from an orbiting cloud radar operating near 94 GHz can interfere with Earth-based receivers within the entire spectrum. This is particularly true for high-sensitive receivers as used in radio-astronomy. In certain situations there can be even damage of the ultra sensitive front-end in such receivers. The interference scenario as caused by a cloud-radar operating near 94 GHz from an orbiting satellite is discussed. A few solutions to alleviate the potential impact in ultra sensitive receiver front-ends in millimeter-wave radio telescopes have been studied. A filtering feed with a narrow band blocking capability has been suggested to protect such ultra sensitive receiving front-ends. The design, realisation and test of hardware related to such a filtering antenna feed (at ambient and cryogenic temperatures) are discussed