25米天线电性能参数测试

本叙述了上海天台25米射电望远镜天线电性能参数，即天线效率、天线噪声温度（天线指向偏离观测源时的天线等效噪声温度）及天线主瓣半功率宽度等的测量原理、方法和结果。     

应用于射电天文的低噪声温度测量方法

噪声温度是接收机和低噪声放大器最重要的性能指标,是了解设备性能好坏的关键因素。随着电子技术的快速发展,接收机和低噪声放大器的噪声温度变得越来越低,准确而快速地测量接收机和低噪声放大器的噪声温度变得非常困难。介绍了6种在射电天文中经常使用的测量低噪声温度的方法,这些测量方法具有准确可靠、简单易行的优点。叙述了测量原理并给出了一些测量方法的测量结果,对影响测量噪声温度精度并且易被忽视的因素也做了详细讨论。     

CSRH-I的天线选择

介绍了CSRH(中国太阳射电频谱日像仪)3个与科学目标相关的系统指标:空间分辨率、时间分辨率和频率分辨率(射电望远镜专有技术指标).然后介绍CSRH 3个接收设备的关键技术指标:灵敏度、动态范围和极化隔离度(接收机通用技术指标).重点阐述了CSRH天线的3项选择:天线个数、天线尺寸及天线主要技术指标(增益、噪声温度及轴比)与上述指标的关系.     

阵列接收系统的噪声温度分析

针对射电天文抗干扰技术对于射电天文观测设备灵敏度的影响,分析了评估自适应波束形成技术对阵列接收系统的噪声温度影响.首先通过噪声信号模型,获取了影响系统噪声温度变化的参数,并在此基础上研究了天线增益、接收机增益和耦合性等系统参数的不确定性对于噪声温度的影响,最后利用仿真实验分析了理想系统条件下当前主要的自适应波束形成算法对于系统噪声温度的影响.结果表明基于自适应波束形成的抗干扰方法在天文信号源和干扰信号源重合的情况下已不再适用.     

德令哈13.7m望远镜多波束接收机的运行

德令哈13.7 m望远镜是中国最重要的射电望远镜之一.望远镜自安装超导成像频谱仪以及采用飞行观测模式以来,运行近10 yr.在此期间,望远镜开展并完成大量的天文观测,累积了巨量的天文数据,取得了一系列重要的科研成果.介绍了超导成像频谱仪在天文观测中的运行状态,运行中疑难问题、故障现象及解决方案.详述了超导成像频谱仪各方面性能测试及多年来的性能分析,包含接收机噪声温度及望远镜系统噪声温度、镜像抑制比、接收机稳定性、波束性能等方面.列举了超导成像频谱仪更新发展方面的工作,包含本振功率自动化调整、边带分离型超导混频器预放大电路的更新、控制程序的优化等.总结经验和规律,承前启后,将过去的超导成像频谱仪的维护运行经验应用到之后新一代大规模接收机系统中.     

13mm低温制冷谱线接收系统和星际水分子观测研究

为了开拓短厘米波单天线星际分子的观测和研究,在乌鲁木齐天文站２５ｍ射电望远镜１３ｍｍ低温制冷接收机的基础上,配置了声表面波频谱仪和谱线数据采集系统,组成了１３ｍｍ低温致冷谱线接收机．接收机前端是一个工作在低温２０Ｋ的低噪声放大器,本振是２２ＧＨｚ的锁相源．接收机的平均噪声温度为５０Ｋ．后端是一个宽带的（４０ＭＨｚ）高分辨率（４０ｋＨｚ）的声表波频谱仪．利用这套系统观测了一批已知的水脉泽源,观测系统正常,结果合理．观测结果表明,乌鲁木齐天文站良好的站址和２５ｍ射电望远镜给厘米波段星际分子谱线观测提供了一个很好的条件．     

TM65m射电望远镜L、S、C、X频段天线性能测量

报告了上海天马65 m射电望远镜(简称TM65m)4个低频(L、S、C、X)段的天线效率、灵敏度以及系统噪声温度的性能测试情况.首先介绍了射电天文接收系统的关键指标,接着对测试方法进行了论述,并对误差进行了评估.最后给出了TM65m上4个低频段的天线效率、灵敏度以及系统噪声温度的测试情况,测试结果表明:在C和X波段,副面位置固定时,在高低俯仰角上效率和灵敏度下降剧烈,当启动副面(随动)模型后,在全仰角范围内,效率可以控制到60%以上.系统噪声温度与副面模型无关,在4个波段中C波段的灵敏度和系统噪声温度最佳.     

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。     

基于FS系统对乌鲁木齐VLBI射电望远镜进行天线测量

在天文观测中射电望远镜性能参数的好坏直接影响到观测数据质量,为了保证观测质量,提高观测效率,需要对天线性能进行测量.当前进行天线测量的方法有场地测量法和射电天文法,不同的方法应用范围和效果不同.对于大型天线而言采用射电天文法进行天线测量高效快捷.针对VLBI射电望远镜,介绍了使用终端FS系统对天线参数进行测量（基于射电天文法）的方法和过程,以乌鲁木齐南山25 m天线增益和指向精度测量作为范例,重点叙述了测量的方法和步骤,并对该方法进行了讨论.     

基于砷化镓晶体管的1.35～2.0GHz低噪声放大器

低噪声放大器(Low Noise Amplifier, LNA)是接收机系统的关键器件,其性能决定了接收机系统的噪声温度和对微弱射电信号的放大能力。采用Avago公司砷化镓(GaAs)工艺的pHEMT ATF-54134研制了一款可工作在1.35～2.0 GHz频率范围内的低噪声放大器。该放大器采用两级拓扑结构,单电源自偏置供电,典型增益28 dB,典型噪声温度35 K,输入回波损耗优于-10 dB,输出回波损耗优于-15 dB,输入1 dB压缩点为-13 dBm。该放大器除了可用于对中性氢、脉冲星和羟基进行观测的射电望远镜接收机以外,还可用于电波环境监测系统。     

射电天线口面温度定标

介绍一种天线口面温度定标的方法．当用这个方法对目标源进行温度定标时,由于定标源讯号和目标源讯号均由天线口面同路输入,因此波导和微波器件的传输损耗在定标的过程中被自动消除,因而这种温度定标方法能大大地提高观测资料的精度．目前无线口面温度定标方法除了在射电天文和微波天线测量中应用外,还广泛应用于雷达和无线电技术测量及微波遥感控制等．     

CSRH天线控制实验与方案研究

在日像仪预研阶段的双天线干涉实验中，实现了短距离基线（8m）的双天线单元同步控制，并对长距离基线（≥1km）的双天线单元同步控制进行了研究；最后，还对将来日像仪天线阵的整体控制进行了初步讨论。     

对数周期偶极子天线的电特性分析

正在发展中的云南天文台０．５ＧＨｚ—１．５ＧＨｚ快速射电频谱分析仪的接收天线部分是计划在现有的十米口径抛物面天线的焦点上安装两付互相垂直的对数周期偶极子天线作为馈源。本文介绍了设计一个ＦＯＲＴＲＡＮ语言程序对对数周期偶极子天线电特性进行分析的过程，它可以在整个工作频段范围内计算出任意频率点上一副对数周期偶极子天线两个主平面内的方向图、波瓣宽度、增益和输入阻抗，并把结果以数据文件的形式记录下来，结合绘图软件，就可给出直观的结果，从而为对数周期偶极子天线的设计方案提供了可靠的理论判据。本文最后针对为云南天文台抛物面所设计的馈源作具体的分析。     

射电望远镜天线增益测量方法的综述

本文对射电望远镜天线增益Ｇ的几种主要实测方法：包括用标准角锥嗽叭增益理论值的“过渡法”和用已知流量的射电源作校准源的“射电天文法”进行了综述和评价。给出了应用这些方法对云台射电望远镜天线增益的实测结果和精度     

40m天线预测控制算法的研究

将预测控制的思想用于大口径天线跟踪系统的控制,提出了位置控制器的一种设计方案。并对天线的直流驱动系统进行建模和仿真实验。     

Antenna performance analysis for decameter solar radio observations

Decameter wavelength radio emission is finely structured in solar bursts. For their research it is very important to use a sufficient sensitivity of antenna systems. In this paper we study an influence of the radiotelescope‐antenna effective area on the results of decameter solar radio observations. For this purpose we compared the solar bursts received by the array of 720 ground‐based dipoles and the single dipole of the radiotelescope UTR‐2. It is shown that a larger effective area of the ground‐based antenna allows us to measure a weaker solar emission and to distinguish a fine structure of strong solar events. This feature has been also verified by simultaneous ground‐ and space‐based observations in the overlapping frequency range (© 2009 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

单频GPS接收机天线扼流圈的研制与测试

讨论了多路径效应对GPS共视比对的影响及削弱其影响的方法。结合综合原子时项目的需求,研制了适用于单频GPS接收机的天线扼流圈,并用零基线比对方法进行了测试。结果表明,研制的天线扼流圈可有效地削弱多路径效应的影响,并可明显地改善单频GPS接收机NTSCGPS-1的抗干扰能力。     

Antenna system characteristics and solar radio burst observations

The Chinese Spectral Radio Heliograph(CSRH) is an advanced aperture synthesis solar radio heliograph, independently developed by National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences. It consists of 100 reflector antennas,which are grouped into two antenna arrays(CSRH-I and CSRH-II) for low and high frequency bands respectively. The frequency band of CSRH-I is 0.4–2 GHz and that for CSRH-II is 2–15 GHz. In the antenna and feed system, CSRH uses eleven feeds to receive signals coming from the Sun. The radiation pattern has a lower side lobe and the back lobe of the feed is well illuminated. The characteristics of gain G and antenna noise temperature T affect the quality of solar radio imaging. For CSRH, the measured G is larger than 60 d Bi and T is less than 120 K. After CSRH-I was established, we successfully captured a solar radio burst between 1.2–1.6 GHz on 2010 November12 using this instrument and this event was confirmed through observations with the Solar Broadband Radio Spectrometer at 2.84 GHz and the Geostationary Operational Environmental Satellite. In addition, an image obtained from CSRH-I clearly revealed the profile of the solar radio burst. The other observational work involved the imaging the Fengyun-2E geosynchronous satellite which is assumed to be a point source.Results indicate that the data processing method applied in this study for deleting errors in a noisy image could be used for processing images from other sources.     

Windows下天线数字视频监控系统的设计

数字监控系统是一种监控并记录操作信息和状态的设备，在南山射电望远镜的监控，起到了重要的作用．文章介绍了Windows下天线监控系统的系统结构，对主体系统中的多路监控、显示和播放、视频采集、运动检测的编程实现进行了详细的讨论。     

GPS接收机天线相位中心偏差的检测

GPS接收机天线相位中心偏差是指GPS天线接收卫星信号的电气中心与基机械几何中心之差。在高精度测量中，这是不容忽视的。讨论了采用基线测量相对测定法确定天线相位中心在水平和垂直方向上的偏差的原理和方法，并给出了测量结果及建议。