Cosmologia

A Corneta e a Óptica do GEM em 5 GHz

Abaixo, encontra-se o resultado de simulações do comportamento eletromagnético da corneta e dos refletores utilizados no experimento GEM. Primeiramente, podemos tratar da corneta, que é do tipo escalar e corrugada, e possui perfil linear como pode ser visto nas figuras abaixo.

O primeiro ponto analisado foi o casamento de impedância desta corneta. O resultado obtido foi satisfatório para as expectativas deste experimento, visto que a perda por reflexâo é menor que -25 dB na maior parte da banda de observação (vide figuras abaixo).

Já o feixe desta corneta, conforme pode ser visto abaixo, é bastante simétrico e possui lóbulos laterais extremamente baixos (-43,5 dB), o que contribui para medidas de polarização de alta sensibilidade.

As propriedades do feixe calculado acima foram incorporadas nas simulações da óptica da antena. A óptica do radiotelescópio GEM é do tipo Cassegrain, composta por um refletor primário parabólico de diâmetro igual a 5,5 m, com razão focal de 0,3, e por um refletor secundário hiperbólico de 80 cm, utilizado somente nas medidas em 5 e 10 GHz. A superfície do refletor possui um desvio rms de 0,71 mm, o que induz uma perda de ganho de -0,39 dB em 5 GHz.

Abaixo podem ser vistas três ilustrações das trajetórias calculadas para feixes de microondas incidentes na antena do GEM.

O feixe total da antena foi então calculado e o resultado é exposto abaixo, para as duas polarizações. É mostrado também o diagrama uv para as duas componentes.