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📡氢谱线观测记录
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📡用 NanoVNA 测量放大器增益
📡tinySA 频谱仪测量放大器噪声系数和增益
📡低噪放大器 LNA for RTL Based SDR 的测量数据
这篇记录写于刚入门业余射电天文那时候，彼时我对天线、放大器、滤波器、SDR 接收机等内容都不怎么了解，文中频谱图中所记录的偏离 1420MHz 的峰，也许就是氢谱线，只是当时接收机因为某些原因导致了频谱偏离了 1420MHz。另外，我还留有当时的一些图片，不过在一部废弃的手机中，以后有机会再附在该文中。当然，文中还有诸多问题，在此发出只是为了作为一个记录。——2022.10.14
首先要鸣谢某天文协会的设备和大佬们的指点，否则我没法完成这次的观测。
这篇文章对我来说是有些难写的，一来我并不懂得其中的原理，二来我也不怎么熟悉技术层面的东西，所以我拖了一个星期还是无从落笔。
总而言之，这篇文章只能算是对这次观测的记录，在其中不会有什么创新的东西。
# 观测的地点和环境
地理位置：东经 114 度，北纬 33 度。
具体环境：在我家三楼观测，北边是高墙，只有南边 180 度的视角。
# 如何调整赤道仪？
我首先要确定正北的方向，然而我总感觉附近有磁场的干扰，所以不太相信手机的上的指南针。
我用手机软件查看太阳中天的时间，然后看三脚架的影子，当影子是对称的时候，说明我已经找到正北方了。之后就是给三角架的三个挨地的脚做标记，方便日后再次假设设备。
# 观测目标方位
177 度，26 分，43 秒，仰角 61 度，42 分，53.1 度秒，在正南方附近。
# 硬件
适合在 1420Mhz 观测的喇叭天线、Hackrf One 接收机、放大滤波器、一台电脑、若干馈线和 USB 数据线。
注：放大滤波器，即指把放大器和滤波器集成到一块电路板上。
# 软件
SDRSharp，其中有个插件叫做 IF Average，用来做快速傅里叶积分，把参数 FFF resolution 调到 1024，Intermediate average 调到 1000 或 10000，Gain 调到 70，Level 看着积分窗口中积分面积的高度来调节，Dynamic averaging 大概 10000 就够了。
# 准备事项
直接拿手机和喇叭天线相对齐，看手机指南针的显示，然后调整赤道仪，看到指南针指到大概 177 度，高度角大致 61 度的时候就可以固定天线了。
# 记录数据
看着 IF Average 插件的积分窗口做完 10000 次积分就可以输出一次数据。数据是 txt 文件格式的，把这些文件导入频谱读取软件中可以生成频谱图。
以两个 4 月 13 日观测数据为例子，生成频谱如图 1 所示，中心频率为 1410.7MHz，频宽是 20MHz
从这张图上可以看到，1412MHz 附近有一个比较明显的峰，暂时不能确定是信号还是干扰。
图 1：2020 年 4 月 13 日以 1410.7MHz 为中心记录的两个数据
图 2 展示了十一个 4 月 14 日观测的数据，第 2 到 12 组的观测时间是 9：24 到 20:16，第 13 组和第 14 组数据是 22：15 以后观测的，中心频率为 1390.7MHz，频宽是 20MHz。
可以看到 1385MHz 附近有一个特别明显的峰值，18 点左右时这个峰特别低，其他时间都比较高，暂时也没法确定是信号还是干扰。
图 2：2020 年 4 月 14 日以 1390.7MHz 为中心记录的十一个数据
图 3 展示了十一个 4 月 14 日观测的数据，第 2 到 12 组的观测时间是 9：27 到 20:18，第 13 组和第 14 组数据是 22：15 以后观测的，中心频率为 1410.7MHz，频宽是 20MHz
可见和 4 月 13 日的情况差不多，也观测到在 1412MHz 附近有一个明显的峰，18 点左右的时候这个峰看不到了，可能是信号太弱了，其他时间这个峰都比较明显。这个峰的高度变化规律明显和上面 1385MHz 那个峰一样，都是 18 点左右特别弱。暂时也没法确定是信号还是干扰。
图 3：2020 年 4 月 14 日以 1410.7MHz 为中心记录的十一个数据
图 4 是 4 月 14 日 22：30 以后测的天顶的数据，中心频率为 1390.7MHz，频宽是 20MHz。
可见 138Mhz 附近，有一个特别弱的峰，应该就是之前观测到的峰。
图 4：2020 年 4 月 14 日以 1390.7MHz 为中心记录的天顶数据
图 5 是 4 月 14 日 22：30 以后测的天顶的数据，中心频率为 1410.7MHz，频宽是 20Mhz。
天顶看不到 1412MHz 附近的那个峰，也许是太弱了，所以看不到，到现在为止，似乎还是没法判断这个峰是不是干扰。
图 5：2020 年 4 月 14 日以 1410.7MHz 为中心记录的天顶数据
最后为了判断这两个峰是不干扰，就换了硬件
硬件：适合在 1420Mhz 观测的喇叭天线、AirSpy 接收机，放大滤波器、黑色滤波器、一台电脑、若干馈线和 USB 数据线
注：黑色滤波器，即黑颜色的中心频率为 1420MHz 的带通滤波器
这次发现接收机换成 AirSpy 后，无论接不接黑色滤波器，都看不到 1412MHz 附近的峰。
而把接收机换回 Hackrf 后，不接黑色滤波器，仍然能看到那 1412MHz 峰，但接了黑色滤波器之后，就看不到那个峰了。
同时鉴于之前把喇叭天线朝向换了很多个角度和方位，仍然能够用 hackrf 接收机看到 1412MHz 处的峰，所以基本上判定这是干扰信号，也许是用 hackrf 接收机导致的。
在上述的过程中，我们也试着对着原来的方位角可能有人造卫星信号的频段进行重点观测，选取几个中心频点，选择合适的频宽，采集并记录数据。
选取的这几个中心频点并不是要观测的频率，因为有中频干扰，而真正要观测的频率在中心频点的左边或者右边。
硬件是 Hackrf one 接收机 \AirSpy 接收机、放大滤波器，加上黑色滤波 \ 不加黑色滤波器，轮流更换测数据。拿到数据并对比之后，发现并没有什么有价值的信号。
同时也尝试对猎户座参宿四的中天过程进行了观测，我只负责记录了数据，至于处理和分析方面，都是大佬们做的。
中途遇到的问题就是观测的时候电脑没电了，因为是在家中，所以可以用较长的插座来解决。另外就是中午太阳太热，把观测的仪器和电脑晒的发烫，所以我就把纸板用胶带固定在接收机、放大滤波器等的外面，然后用类似的方法把电脑也遮挡住。这时候我只需要拿出一个小板凳，坐在上面即使输出数据就可以了。
