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Elettronica di back-end per ricevitori coerenti

In un ricevitore coerente l'analisi del segnale radio (spettroscopia, spettropolarimetria, interferometria, analisi temporale, osservazione e timing di pulsars) viene effettuata sulla sua rappresentazione come segnale elettrico, debitamente convertito in frequenza. Questa analisi può essere effettuata utilizzando sistemi acusto-ottici, in cui il segnale radio viene convertito in un'onda acustica che modula opportunamente un fascio laser, o sistemi digitali, in cui si opera su una rappresentazione numerica del segnale. La tendenza odierna è quella di utilizzare sistemi digitali con prestazioni, in termini di velocità, complessità e miniaturizzazione sempre più spinte, grazie alla crescente disponibilità di circuiti digitali programmabili veloci. Esistono inoltre, o sono in fase di realizzazione, piattaforme hardware generiche basate su FPGA (Field Programmable Gate Array), per cui vengono sviluppate librerie di moduli applicativi.

Soprattutto in VLBI (Very Long Baseline Interferometry la rete di radiotelescopi estesa su tutti i continenti che effettua le più precise osservazioni dell'Universo nelle frequenze radio), la tendenza è quella di utilizzare una trattazione digitale del segnale a partire dallo stadio di media frequenza. Competenze in questo campo sono filtro digitale per ALMA, spettrometri per Medicina e Noto, ricevitori digitali per Radio Science, sistema ItaSEL, DBBC, Digital Baseband Converter per VLBI. In particolare il sistema DBBC è stato adottato come standard per la rete VLBI europea, ed è sorto uno spin-off industriale per la sua produzione. Un sistema digitale avanzato per analisi di pulsar veloci è in fase di studio per SRT, e permetterebbe di utilizzare questa antenna come strumento unico nell'emisfero nord per lo studio e ricerca di pulsar. Queste attività sono inserite in un progetto nell’ambito del Settimo Programma Quadro (“Digital Developments”), con l'obiettivo di realizzare sistemi digitali con bande istantanee di 4-8 GHz.

La possibilità di connettere antenne tramite reti veloci con banda dell’ordine di Gbit/sec permette la realizzazione di osservazioni VLBI in tempo reale (e-VLBI), rendendo molto più flessibili e dinamiche le pianificazioni osservative, migliorando la qualità delle osservazioni attraverso un feedback costante e rendendo immediatamente disponibili i dati correlati.

A caccia di assioni, da Terra e dallo Spazio

25/01/2021

Un gruppo di scienziati ha cercato le tracce degli assioni nelle osservazioni X di Betelgeuse, senza trovarne alcuna. Lo studio – pubblicato su Physical Review Letters – ha permesso di porre dei vincoli alle proprietà di queste ipotetiche particelle tre volte più forti di quanto abbia mai fatto qualsiasi precedente esperimento di rilevamento condotto sulla Terra. Media Inaf ha intervistato uno degli autori, Oscar Straniero, astrofisico all’Inaf d’Abruzzo

Collisioni galattiche, buchi neri a stecchetto

25/01/2021

Secondo uno studio condotto da ricercatori dell'Università di Tokyo, le collisioni frontali tra galassie attive possono ridurre l’attività dei buchi neri massicci che ospitano al loro centro, spazzando via il disco di accrescimento contenente la materia di cui si nutrono

L’asse di Saturno al traino di un Titano

25/01/2021

In uno studio a coordinamento francese pubblicato su Nature Astronomy, tre ricercatori – tra cui l’italiano Giacomo Lari dell’Università di Pisa – esaminano l’asse di rotazione di Saturno e individuano nel rapido allontanamento di Titano, il più grande dei suoi satelliti, il responsabile degli attuali 27 gradi di inclinazione. La scoperta, controcorrente rispetto alle teorie finora accettate, potrebbe avere implicazioni anche nello studio dei pianeti extrasolari