微波全息测量中相关机的实现

论述了微波全息测量中相关机的理论和基于FPGA的实现以及全息测量的基本方法,重点讨论了在FPGA上实现整个系统的关键和难点部分.整个设计在保证功能实现的基础上,把节约FPGA资源放在相当重要的位置来考虑,这些技术对基于FPGA的DSP系统设计有很好的借鉴意义.最后对相关机的输出数据进行了定性分析,说明了相关机工作的正确性与可靠性.本设计已在上海余山站正式用作全息测量.     

新疆天文台南山26米天线全息法测量系统

南山25 m射电望远镜经过一年多的升级改造现已全面完成,主反射面直径增加至26 m,为保证Q波段(30~50 GHz)接收机的工作效率,望远镜的表面精度需达到较高的水平,微波全息法可对天线面形进行精确测量和调整,是望远镜面形首次和定期精调的首选,基于新南山26 m天线建立了一套全息法测量系统。整个系统包括参考天线、接收机、相关机、传输链路、时频参考、扫描控制和全息法处理软件等几部分,采用带通采样技术直接采集中频信号,减少了基带信号转换环节;采用高性能外部本振并利用氢钟输出的参考信号进行锁相,达到了极高的相位稳定度。目前整个系统已通过测试并取得了初步的测量结果,经处理分析,该系统工作正常,已达到应用要求。     

抛物面天线微波全息测量及结果分析

就上海佘山25 m抛物面天线上进行的相位相关法微波全息测量及其测量结果做了一定阐述。文章首先简要提到了微波全息测量技术在国内外的发展情况以及理论依据,其次介绍了我们所建立的测量系统的组成,重点讨论了基于窄带信号测量工作的有效性和准确性,采用自校准的数据处理手段,对测量误差做了估计和实际测试。当前我们已经取得了0.14 mm的测量精度(极限误差为0.2 mm),并分析了影响测量精度的各项因素。     

全息法测量天线面表面精度

该文讨论了全息法测量天线面表面精度的基本原理和实现方法，这种测量方法对于测量各种大型抛物面天线具有普遍意义。阐述了全息法的基本原理和实现全息法时必须的天线控制方法及原理，简单介绍了全息法中对测量数据的处理方法，并对全息法所得结果作了一定的总结。     

斜轴式太赫兹天线的卡焦近场全息测量研究

天线反射面的面形精度直接影响天线效率, 是望远镜的关键指标之一. 近场射电全息具有测量精度高, 便捷高效的优点, 是毫米波和亚毫米波射电望远镜面形检测最为常用的方法之一, 卡焦近场全息可以完整测量望远镜光路中整体的面形误差. 斜轴式机架结构能够更好地适应太赫兹望远镜在极端台址环境下的整体保温和热控需求, 但斜轴天线特殊的转动特性会在近场全息测量过程中引入额外的系统误差. 针对斜轴式天线的卡焦近场全息测量, 分析了数据处理中需要额外考虑的参考路接收机位置和副面衍射的影响, 并在1.2m口径斜轴式太赫兹天线上开展了测量实验. 实验结果表明, 卡焦近场全息测量的重复测量精度优于2.0μm RMS (Root Mean Square), 面形误差分布与摄影测量所得结果一致, 验证了误差分析与修正的正确性.     

基于相关机延迟测量法的VLBI时频信号光纤传输试验

时频参考信号的传输距离远,环境温度变化造成信号延迟波动较大,精度要求极高的毫米波段VLBI观测需要对传输延迟进行精确的测量与补偿。根据相关机延迟测量法对VLBI时频信号光纤传输中的信号延迟进行了测量试验,采用高性能相关机直接测量往返信号的相位差获得信号的传输延迟,测试结果表明该方法能达到亚皮秒级传输延迟测量精度,系统稳定、可靠。     

全息测量接收机系统

简单介绍了微波全息测量的原理、用于微波全息测量的接收机系统,然后比较详细地叙述了对该接收机系统相位稳定性的测试,指出了当前接收系统的主要问题。并对接收系统的改进做了两种设计方案。     

一种数字相关接收机的相关损失

本文以北京天文台研制中的数字相关接收机为基础,介绍了这类数字接收机的工作过程,着重讨论了量化和采样所引起的损失,并通过与对应的模拟相关接收机比较,得到了数字接收机的相关损失与采样率的关系,同时推导了接收机输出信噪比的关系式,为进一步分析提供了基础。     

全息测量接收机系统

简单介绍了微波全息测量的原理、用于微波全息测量的接收机系统,然后比较详细地叙述了对该接收机系统相位稳定性的测试,指出了当前接收系统的主要问题.并对接收系统的改进做了两种设计方案.     

偏焦全息测量技术在上海65米射电望远镜中的应用研究

上海65米射电望远镜是亚洲最大、全方位可转动的大型射电望远镜,在国内首次配备主动面系统。对主动面系统应用的关键技术——偏焦全息测量技术在上海65米射电望远镜中的初步应用情况进行介绍。首先,介绍常用的天线主反射面面型测量方法。接着,介绍偏焦全息测量技术的应用方法。采用飞行扫描,利用X波段致冷接收机和连续谱终端,将射电源3C84作为信号源,通过移动副反射面测量得到一幅聚焦天线方向图和两幅偏焦天线方向图。将三幅天线方向图作为偏焦全息测量算法的输入,获得天线口径面相位分布的Zernike系数。依据Zernike系数计算得到天线主反射面型面误差的均方根值(root mean square,RMS),该均方根值与前期照相测量的结果基本相符。最后,对今后的改进工作进行展望。