El video de YouTube WIRED Inside Facebook's Quest to Beam the Internet Via Solar Drone y el artículo Inside Facebook's First Efforts to Rain Internet from the Sky muestran una antena parabólica (que comienza después de las 02:00) con lo que parece un reflector secundario Cassegrain. El contexto del video y el artículo sugiere que es para probar el enlace ascendente / descendente de datos de onda milimétrica de banda E a una aeronave (aproximadamente 60 a 90 GHz según el artículo, o una longitud de onda de 5 a 3 milímetros).
Noté que el espejo secundario está girando. Al observar el bamboleo y comprobar cuadros individuales, parece girar al menos 4 revoluciones por segundo. Podría ser mucho más rápido y el alias hace que parezca tan lento.
No puedo pensar en ninguna razón por la cual esto estaría cambiando. Está girando sobre el eje óptico, por lo que no está cambiando entre las ubicaciones de bocina primaria y secundaria.
¿Por qué está girando el reflector de esta antena de onda milimétrica?
arriba: GIF hecho de marcos extraídos y recortados de este video WIRED de YouTube .
arriba: haga clic derecho para ampliar la vista; Estación de tierra para los datos de ondas milimétricas que unen a las aeronaves, desde Wired . Crédito de la foto Damon Casarez.
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Respuestas:
Por lo que puedo decir, es una antena de exploración cónica. Desde mi entendimiento limitado, permite una focalización precisa con un haz más amplio.
Fuente de la imagen Wikimedia Commons
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Gracias a la gran respuesta de @ GrantTrebbin para resolver el misterio, y la explicación y el contexto perspicaz de @Russell McMahon, agregaré aquí un poco de información complementaria.
Ahora que he aprendido cómo se llama y para qué sirve, he leído más. En el caso del escaneo cónico de la Red de Espacio Profundo de la NASA , o CONSCAN, como lo llaman, tiene una larga historia, comenzando en la década de 1970 cuando se planearon y lanzaron sondas de espacio profundo.
De Deep Space Network; 302, posicionamiento de la antena :
y mdeg significa miligramos.
A continuación se muestran fotos de uno de los telescopios de la Red de Espacio Profundo de 70 metros para hablar con naves espaciales del espacio profundo. Este está en el complejo Goldstone. De los tamaños relativos en la imagen, el espejo secundario tiene cerca de 8 metros de diámetro. Considerando el tamaño y la masa de la secundaria ( esas son escaleras para humanos en cada pata , y las líneas rojas en el plato son "caminos seguros para caminar"), se han desarrollado otras técnicas más avanzadas para escanear electrónicamente, pero el concepto es el mismo.
arriba: Crédito de la foto JPMajor , creative commons CC BY-NC-SA 2.0.
arriba: De commons.wikimedia.org .
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Otra respuesta es buena para indicar para qué sirve el sistema y qué logra en términos generales, pero ninguno explica cómo funciona. Si bien esto puede ser intuitivo para algunos, probablemente no sea obvio para todos.
La explicación se da en el escaneo cónico de Wikipedia página de que citó Keity McClary. Lo resumiré aquí.
En esta imagen GIF que Grant Trebbin publicó, el objetivo está fuera del eje y el "espejo" giratorio sirve para barrer el punto de enfoque del plato principal a través de la señal recibida al máximo en un cierto punto de su rotación. El ángulo de rotación del espejo giratorio en la señal máxima da una indicación directa de la dirección fuera del eje del objetivo. Luego, el plato principal se mueve mediante servomecanismos para centrar la señal recibida de modo que la señal esté en un máximo continuo.
El ancho de la imagen escaneada es típicamente de aproximadamente 2 grados de arco y el mecanismo de corrección de errores habilitado por el proceso anterior permite la alineación a típicamente 0.1 grados de arco.
El radar alemán de la Segunda Guerra Mundial Wurzburg usó escaneo cónico para mejorar la precisión. El trabajo en el sistema comenzó en 1935 con un interés mínimo demostrado por las autoridades. La precisión inicial del alcance en 1936 de 50 metros a 5 kilómetros no era adecuada para el propósito (colocación de armas), pero en 1938 se había mejorado a 25 metros a 29 kilómetros. La alineación axial fue inicialmente mediante la maximización de la intensidad de la señal y el posicionamiento manual de la antena (!) Con reflectores y haces IR para ayudar (!!), luego un sistema de 2 lóbulos con un operador que usa una pantalla de "osciloscopio" (escaneo cerebral) para determinar el cambio de alineación requerido y luego escaneo cónico verdadero en 1941.
Wirzburg "Quirl" (batidor) espejo giratorio de 25 Hz.
Ellos dicen:
Una vez que los alemanes hicieron todo el trabajo de desarrollo, los Comandos británicos montaron la Operación Morder de la "incursión de Bruneval" del 27 al 28 de febrero de 1942 y se llevaron un sistema completo de Wurzburg que estaba operando (tonta pero necesariamente) cerca de la costa en Bruneval.
El escaneo cónico también se utilizó en el muy avanzado RADAR de seguimiento automático SCR-584 de EE. UU .
La función de exploración cónica se propuso en 1940, mucho antes de la incursión de Bruneval.
El 584 utilizó el sistema de escaneo cónico para proporcionar un seguimiento de objetivos completamente automático y búsqueda y adquisición de objetivos. El despliegue estaba destinado a 1942, pero los problemas de desarrollo significaron que no estaba disponible hasta 1944, justo a tiempo para su uso contra los "Doodlebugs" V1, que junto con los proyectiles RADAR fusionados de proximidad marcaron una diferencia significativa en el resultado de los ataques V1 en Inglaterra.
El escaneo cónico también se adoptó en 1941 para el sistema de radar de control de fuego de 10 cm de la Marina, 3 y se usó en el radar alemán de Würzburg en 1941. El SCR-584 desarrolló el sistema mucho más y agregó un modo de seguimiento automático. [4 ] Una vez que el objetivo había sido detectado y estaba dentro del alcance, el sistema mantendría el radar apuntado al objetivo automáticamente, impulsado por motores montados en la base de la antena. Para la detección, a diferencia del seguimiento, el sistema también incluía un modo de exploración helicoidal que le permitía buscar aviones. Este modo tenía su propia pantalla PPI dedicada para una fácil interpretación. Cuando se usa en este modo, la antena giraba mecánicamente a 4 rpm mientras se empujaba hacia arriba y hacia abajo para escanear verticalmente.
El sistema podría funcionar a cuatro frecuencias entre 2.700 y 2.800 MHz (longitud de onda de 10–11 cm), enviando pulsos de 300 kW de 0,8 microsegundos de duración con una frecuencia de repetición de pulso (PRF) de 1.707 pulsos por segundo. Podía detectar objetivos del tamaño de un bombardero en un rango de aproximadamente 40 millas, y generalmente podía rastrearlos automáticamente a aproximadamente 18 millas. La precisión dentro de este rango fue de 25 yardas en el rango, y 0.06 grados (1 mil) en ángulo de apoyo de la antena (Ver Tabla "Características Técnicas SCR-584"). Debido a que el ancho del haz eléctrico era de 4 grados (a los puntos de -3db o de media potencia), el objetivo se extendería a través de una porción de un cilindro, para ser más ancho en el rumbo que en el rango (es decir, del orden de 4 grados, en lugar de 0.06 grados implicados por la precisión de apuntado mecánico), para objetivos distantes. La información del rango se mostró en dos "J-scopes", similar a la pantalla de la línea A más común, pero dispuesta en un patrón radial sincronizado con el retraso de retorno. Un alcance se usó para el rango grueso, el otro para el rango fino.
No relacionado con el escaneo cónico, pero muy relevante para su aplicación óptima fue el uso del magnetrón de cavidad inventado por los británicos, ampliamente desplegado por los EE. UU. En el 584 y otros RADAR. Esto permitió utilizar niveles de potencia mucho más altos y frecuencias mucho más altas.
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