An álisis de la operaci ón de la matriz de Butler de...

AnAnáálisis de la operacilisis de la operacióón de la matriz de n de la matriz de

Butler de 16x16 puertos con base en las Butler de 16x16 puertos con base en las

observaciones de noviembre del 2007observaciones de noviembre del 2007

Armando CarrilloArmando Carrillo

Análisis preliminar del desempeño de la matriz de Butler de 16x16 puertos.Actualmente el MEXART tiene capacidad para trabajar usando una arreglo de 16 líneas (R1 a R16), una matriz de Butler de 16x16 puertos y tres receptores superheterodinos. Además de un sistema adquisidor de datos con capacidad de 8 puertos A/D.Durante el mes de noviembre del 2007 se realizaron observaciones usando los diferentes puertos de salida de la matriz. El análisis preliminar de estas observaciones mostró una forma de detección no esperada de las fuentes de

Radio estelares más intensas detectadas previamente con una línea. Es decir se logró detectar fuentes con lóbulos que no deberían hacerlo. En realidad los Lóbulos han detectado más fuentes que las que su directividad esperada había previsto. Lo anterior hace estimar que la directividad de cada lóbulo es incorrecta o el lóbulo identificado es el incorrecto. La directividad de cada lóbulo se ve afectada directamente por el gradiente de fase y el error asociado en cada puerto de alimentación.A continuación se presentan una serie de patrones de radiación simulados de cada lóbulo generado con la matrizY sus principales parámetros. También se presentan las fuentes de radio detectadas por cada lóbulo o puerto de la matriz. Se presentan en pares simétricos los lóbulos principales y sus laterales de mayor importancia.Se presentan varias Tablas con la información de cada fuente de radio detectada ( amplitud, tiempo de tránsito, etc.).Al final se comparan los patrones de radiación de un lóbulo principal suponiendo que no hay error en el gradiente de fase y considerando un error de 45 grados (error de forma Gaussiana). Se presentan las fuentes de radio sobrepuestas a estos patrones y de ahí se deriva la propuesta de corrección de l gradiente de fase que se ha implementado durante las últimas semanas en el MEXART.

Simulación del patrón generado por una

Matriz de Butler 16x16

Plano y-z:ángulo principal = 00,

ancho a 3 dB = 1190

Plano x-z:ángulo principal = 00,

ancho a 3 dB = 10

Patrón de campo teórico de una línea

Matriz de ButlerMatriz de Butler

R1 =15º 48’

R2 = 8º 48’

R3 =1º 48’

R4 = -6º 11’

R5 = -14º 11’

R6 = -23º 11’

R7 = -33º 11’

R8 = -48º 11’

L3 =37º 48’

L4 = 45º 48’

L5 =53º 48’

L6 =62º 48’

L7 =72º 48’

L8 =87º 48’

L2 =30º 48’

L1 =23º 48’

CRAB

VIRGO

CENTAURO

CYGNUS A

CASIOPEA

3C123

3C156

3C134

3C163

FUENTES OBSERVADAS USANDO LA MATRIZ DE BUTLER DE 16X16 PUERTOS

Patrones de radiación

de los puertos de salidaen la Matriz de Butlerde 16x16:

L1@40

R1@-40

HPWB=6.30

Error Faserms=00

R1L1



L2@+110

R2@-110

HPWB=6.40

Error Faserms=00

R2L2



L3@+180

R3@-180

HPWB=6.60

Error Faserms=00

R3L3



L4@+260

R4@-260

HPWB=70

Error Faserms=00

R4L4



L5@+340

R5@-340

HPWB=7.60

Error Faserms=00

R5L5



L6@+430

R6@-430

HPWB=8.60

Error Faserms=00

L6 R6


de los puertos de salida en la Matriz de Butler de 16x16:

L7@+5430

R7@-540

HPWB=10.50

Error Faserms=00R7L7

R8L8


de los Puertos de salidaen la Matriz de Butler

de 16x16:

L8@+660

R8@-660

HPWB=13.70

Error Faserms=00

*sat_>3.6sol

*0.8940sol42:48:000.07322centauro

12:21:110.2861virgo12:21:110.13271virgo

02:23:140.270643c22022:41:500.309203c157

22:47:500.067773c15622:01:141.46803crab

22:01:140.28335crab29:41:010.090443c123

DeclinaciónAmplitudFuenteDeclinaciónAmplitudFuente

PUERTO L1PUERTO R1

62:19:004.08024Casiopea

37:03:120.25256cygnus62:19:000.75331Casiopea

*3.97846sol37:03:12sat_>0.79cygnus

42:48:000.12162centauro*sat_>1.47sol

12:21:110.23783virgo42:48:001.20827centauro

22:41:500.139253c15712:21:110.42275virgo

22:01:140.6669crab29:41:010.281433c123


PUERTO L2PUERTO R2

62:19:000.12106Casiopea

*3.26065sol37:03:12sat_>3.0cygnus

42:48:000.21463centauro*1.27498sol

12:21:110.35227virgo12:21:110.52618virgo


PUERTO L3PUERTO R3

62:19:000.64303Casiopea

37:03:122.49764cygnus

*2.34165sol

62:19:001.24072Casiopea42:48:000.46014centauro

37:03:123.31108cygnus12:21:110.86143virgo

*sat_>7.5sol22:01:140.20264crab

12:21:110.32574virgo29:41:010.138633c123


PUERTO L4PUERTO R4

62:19:000.50018Casiopea

37:03:141.85554cygnus

62:19:001.80994Casiopea##########0.346293c353

37:03:120.22322cygnus05:04:580.237273c348

*1.29608sol*3.19355sol

42:48:001.54976centauro42:48:000.39046centauro

12:21:110.38867virgo12:21:110.1470virgo

22:01:140.46757crab22:01:140.11127crab

75:52:010.21012wnb431.8+7529:41:010.079523c123


PUERTO L5PUERTO R5

62:19:002.31261Casiopea

*2.88909sol62:19:000.74851Casiopea

42:48:000.63523centauro37:03:12sat_>1.5cygnus

12:21:110.33167virgo42:48:000.16322centauro

22:41:500.71973c15705:09:460.123673c163

22:01:140.36902crab22:01:140.26809crab

29:41:010.124613c12338:07:060.126373c134


PUERTO L6PUERTO R6

62:19:000.91229Casiopea

37:03:121.89789cygnus62:19:000.32399Casiopea

*6.21222sol37:03:120.63381cygnus

12:21:110.47267virgo*sat_>4.0sol

22:01:140.24435crab12:21:110.39828virgo


PUERTO L7PUERTO R7

62:19:004.40406Casiopea

37:03:121.45415cygnus62:19:001.06336Casiopea

05:04:580.084593c34837:03:121.64070cygnus

*3.14912sol05:04:580.141663c348

12:23:220.217123c274*sat_>3.6sol

22:41:500.128053c15712:23:320.228383c274

22:01:140.67153crab22:01:140.50471crab


PUERTO L8PUERTO R8

0.50471R80.67153L8

0.00000R70.24435L7

0.26809R60.36902L6

0.11127R50.46757L5

0.20264R40.00000L4

0.00000R30.00000L3

0.00000R20.66900L2

1.46803R10.28335L1

AmplitudPuertoAmplitudPuerto

Dec(22:01:14)Crab

0.00000R80.00000L8

0.39828R70.47267L7

0.00000R60.33167L6

0.14700R50.38867L5

0.86143R40.32574L4

0.52618R30.35227L3

0.42275R20.23783L2

0.13271R10.28610L1


Dec(12:21:11)virgo

1.64070R81.45415L8

0.63381R71.89798L7

sat>1.5R60.00000L6

1.85554R50.22322L5

2.49764R43.31108L4

sat>3.0R30.00000L3

sat>0.79R20.25256L2

0.00000R10.00000L1


Dec(37:03:12)Cygnus A

1.06336R84.40406L8

0.32399R70.91229L7

0.74851R62.31261L6

0.50018R51.80994L5

0.64303R41.24072L4

0.00000R30.12106L3

0.75331R24.08024L2

0.00000R10.00000L1


Dec(62:19:00)Casiopea

ErrorRMS=00

N1=+40

[email protected] dB

ErrorRMS=150 ErrorRMS=300 ErrorRMS=450

ErrorRMS=00

N2=110

[email protected] dB

ErrorRMS=150 ErrorRMS=300 ErrorRMS=450

Patrones de radiación en coordenadas polares para los diferentes puertos de la Matriz de Butler 16x16La variable es el error en el gradiente de fase entre elementos que alimentan la matriz.

El error en el gradiente se considera tiene una distribución gaussiana.

N1

n1

N2

n2

R1 =15º 48’

R2 = 8º 48’

R3 =1º 48’

R4 = -6º 11’

R5 = -14º 11’

R6 = -23º 11’

R7 = -33º 11’

R8 = -48º 11’

L3 =37º 48’

L4 = 45º 48’

L5 =53º 48’

L6 =62º 48’

L7 =72º 48’

L8 =87º 48’

L2 =30º 48’

L1 =23º 48’

CRAB

VIRGO

CENTAURO

CYGNUS A

CASIOPEA

3C123

3C156

3C134

3C163

R1 =15º 48’

R2 = 8º 48’

R3 =1º 48’

R4 = -6º 11’

R5 = -14º 11’

R6 = -23º 11’

R7 = -33º 11’

R8 = -48º 11’

L3 =37º 48’

L4 = 45º 48’

L5 =53º 48’

L6 =62º 48’

L7 =72º 48’

L8 =87º 48’

L2 =30º 48’

L1 =23º 48’

CRAB

VIRGO

CENTAURO

CYGNUS A

CASIOPEA

3C123

3C156

3C134

3C163

ErrorRMS=450

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