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Moin!
Ich rätsele gerade, was bei Empfängern eigentlich gekühlt werden muß. Wenn man mal Radarastronomie kühn unter die Radioastronomie substituiert, sind die Geräte ziemlich ähnlich: Eine große "Schüssel", die das reinkommende Zeugs auf ein Empfangshorn bündelt, und dahinter sitzt ein Empfänger, der es möglichst rauscharm verstärken muß. Der Unterschied zwischen Effelsberg und Radar ist dabei eigentlich nur, daß die Radarschüssel auch sendet, aber die Empfangsverhältnisse sind durchaus vergleichbar.
Die Untergrenze der unvermeidlichen Rauschleistung ergibt sich natürlich aus der Temperatur des Empfängers. Genau deswegen wird der in Effelsberg mW gekühlt.
Aber was ist eigentlich "der Empfänger", und was davon muß gekühlt werden?
Denn die Schüssel selbst wird offenbar nicht gekühlt. Bei einer nicht weit entfernten Großradaranlage wird auch der Empfänger nicht gekühlt, was wohl daran liegt, daß der im Gegensatz zu Effelsberg nicht direkt am Horn sitzt, sondern über einen Hohlleiter angekoppelt ist, und der wird definitiv auch nicht gekühlt. (Hohlleiter muß beim Radar sein, weil der Sender zu groß ist, um ihn an die Schüssel anzubauen und mitzubewegen, also kann man den ohnehin vorhandenen Hohlleiter für den Empfänger gleich mitbenutzen.)
Fragt sich jetzt, warum es eiegentlich nichts ausmacht, daß die Schüssel nicht gekühlt ist, bzw. warum die nicht thermisch strahlt.
Versuch einer Erklärung: Ihre Reflexivität ist so hoch, daß sie kaum noch Emissivität hat, d. h. sie kann im fraglichen Wellenlängenbereich kaum thermisch strahlen (und ist außerdem undurchsichtig, wodurch sie von hinten einfallende thermische Störstrahlung freundlicherweise gleich abschirmt). Dann reicht es offenbar, Horn und Empfängereingangsstufe zu kühlen.
Beim Radar wird die Eingangsstufe nun angeblich deswegen nicht gekühlt, weil das sinnlos wäre, denn dann müßte man auch das Horn und denn Hohlleiter kühlen.
Und das verstehe ich nicht so ganz: Das Argument der hohen Reflexivität gilt doch auch für die, d. h. die sollten auch nicht thermisch strahlen.
Das Gegenargument wäre, daß die zwar ziemlich "weiß" sind, aber aufgrund ihrer Form Hohlräume, und sich deswegen darin trotz sehr kleiner Emissivität ein thermisches Strahlungsgleichgewicht, eben "Hohlraumstrahlung" einstellt. Dann nützt es freilich nichts, die Eingangstransistoren zu kühlen. (Bei der Schüssel ist es anders: Die kann sich selbst nicht sehen, deshalb befindet sich in ihr kein "Hohlraum".)
So, was stimmt daran denn nun?
Ich weiß zum Beispiel nicht, warum die Radarmimik nicht einfach doch gekühlt wird. So aufwendig kann das doch nicht sein: Da muß außen auf die Hornantennen ein Fenster drauf, dann kann man von unten durch den Hohlleiter Kühlgas durchpusten, und oben braucht man eigentlich nur einen Schauch, durch den es wieder zurück zum Kühlaggregat gelangt. Vielleicht sollte man dann noch den Hohlleiter nach außen hin wärmeisolieren, um die erforderliche Kühlleistung zu senken. Aber so unendlich aufwendig kann das doch wohl nicht sein.
Für Radarastronomie könnte man im übrigen Sendeantenne und Empfänger räumlich trennen: Im Prinzip könnte irgendeine Beleuchtungsantenne Pulse abstrahlen, und dann eine Schüssel wie Effelsberg (oder auch mehrere weltweit gleichzeitig) die Reflexe detektieren.
Gruß aus Bremen Ralf