明安图观测基地复杂电磁环境和干扰消减措施

射频干扰是射电天文观测设备无法回避的问题。国家天文台(内蒙古)明安图观测基地多台各具特色的射电观测设备、各类电磁辐射源及其传播路径共同组成了复杂的电磁环境。现有超宽带高分辨太阳射电成像观测设备——明安图射电频谱日像仪,以及即将建设的子午二期工程的太阳行星际监测系统,包括米波-十米波射电日像仪、行星际闪烁望远镜和超宽带射电频谱仪等,全部频率覆盖1 MHz～15 GHz,观测结果用于太阳物理、空间天气监测和预报的关键问题研究,也对电磁环境提出了更高要求。介绍了明安图观测基地的观测设备及其地理环境,给出了方位频率功率谱、立体方向图、时间频率功率谱等射频干扰的初步监测结果,讨论了射频干扰预防、消减及射频干扰自监测方案。     

明安图射电频谱日像仪天线相位方向图测量与分析

明安图射电频谱日像仪(Mingantu Ultrawide Sp Ectral Radioheliograph,MUSER)是新一代具有高时间、高空间、高频率分辨率的太阳专用射电望远镜,采用综合孔径原理成像,所以幅度和相位是决定最后成图质量的关键因素。天线的相位方向图会影响日像仪输出的幅度和相位,根据日像仪的馈源设计和综合孔径原理,针对明安图射电频谱日像仪天线数目多,且为户外环境,根据天文观测须经常测试天线性能的特点,给出了基于相关结果测量日像仪天线相位方向图的方法,该方法可以直接通过日像仪的相关输出结果高效准确地得到天线的相位方向图。对MUSER-I天线的相位方向图进行了测量和分析,同时分析了天线相位方向图对日像仪成像的影响,为得到高质量的太阳图像提供了参考和保障。     

基于LabVIEW的双通道太阳射电频谱观测系统设计

太阳射电爆发是太阳耀斑和日冕物质抛射等爆发过程的重要表现形式,是卫星通信和导航系统、地面电网系统、人类生活环境的潜在影响因素之一。对太阳射电爆发的监测与研究不仅可以预报空间天气,还可以作为太阳物理的研究工具。介绍了基于LabVIEW平台设计开发的双通道高速太阳射电频谱观测系统,针对太阳射电爆发具有随机性和持续时间短、变化快的特点实现对太阳射电爆发的监测。系统采用高速信号采集卡以1.5 GS/s的速率进行信号采集,系统时间分辨率可达4 ms,频率分辨率达45.776 4 kHz。采集的信号经过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)功率谱分析处理后输出显示其频谱图和瀑布图,得到太阳射电爆发的频率、强度以及持续时间等信息。观测数据利用文件传输协议(File Transfer Protocol, FTP)上传至服务器,实现存储资源的优化,观测数据的共享。该系统集成度高,可以应用于分析澄江抚仙湖观测基地11 m太阳射电望远镜输出的70～700 MHz信号。     

射电日像仪灵敏度测量

灵敏度是射电望远镜的一个重要性能指标,它反映了望远镜监测弱信号的能力。基于明安图射电频谱日像仪(Mingantu Ultrawide Spectral Radioheliograph,MUSER)的调试观测,给出了日像仪灵敏度的测量方法,对天线系统以及整个阵列的灵敏度进行测量分析,得到了日像仪系统整体的灵敏度性能参数。测量同时给出了天线系统的效率以及接收机系统的增益,这将为下一步日像仪展开常规的科学观测提供参考。     

世界各国太阳射电望远镜概况

详细汇总了国内太阳射电望远镜的技术性能及原理框图。收集了部分国外太阳射电望远镜技术指标。对射电望远镜系统参数灵敏度、信噪比、交叉计划隔离度的计算方法作了介绍。     

232MHz太阳爆发与日冕物质抛射

利用综合孔径射电望远镜的２３２ＭＨｚ观测太阳,具有３．８’的空间分辨率,２０ｍｓ的时间分辨率和高灵敏度及很好的抗干扰能力。１９９９年共观测到１２次大爆发,其中８次与日冕物质抛射相关,可以利用米波射电爆发预报ＣＭＥ事件。     

遮挡效应的太阳射电观测和仿真

遮挡效应是多天线复杂系统设计一个重要考虑因素。国家重大科技基础设施项目子午工程二期建设完成后,明安图台站各类天线总数将达到373套。受限于测试场地、模型复杂度和计算量,特别是对电大尺寸障碍物的遮挡效应通常很难实测和预测。明安图台站太阳射电望远镜(Mingantu Solar Radio Telescope, MST)在2017～2020年S, C和X频段的观测数据显示了以20 m天线和远方丘陵为障碍物的遮挡效应,并可以分为天线、大气和丘陵3个不同特性区域。基于ITU-R P.526-15建议书单刃峰绕射损耗预测方法,进行20 m天线反射面仿真建模和近似计算。观测和仿真结果显示,绕射损耗随频率变化趋势基本一致,遮挡效应与波长、障碍物特性及其相对源和接收天线的距离和角度、接收设备的天线波束和动态范围等有关。     

232 MHz太阳爆发与日冕物质抛射

利用综合孔径射电望远镜在 ２３２ ＭＨｚ观测太阳,具有 ３·８’的空间分辨率、 ２０ ｍｓ 的时间分辨率和高灵敏度及很好的抗干扰能力．１９９９年共观测到１２次大爆发,其中８次与日冕物质抛射相关．可以利用米波射电爆发预报ＣＭＥ事件．     

太阳活动综合指数及其予报应用

自1977年初我台λ3.2厘米射电望远镜投入工作后,我们就考虑如何将光学和射电观测资料一起用于太阳预报的综合方案中去。预报方案应该是简便而明确的,以便在值班人员有所变动时不影响预报的质量。1978年初,我们拟订了一项太阳活动综合指数以及相应的短期和中长期预报方案。     

尖峰爆发标度律及其对新一代太阳射电望远镜参数的约束

射电观测是太阳物理和日地空间科学的重要探测手段,尤其是对于太阳爆发过程中的太阳非热粒子加速、发射和传播等过程.迄今,世界各地研制建成了上百台太阳射电望远镜,包括射电流量计、射电动态频谱仪和射电日像仪等.基于技术进步和新的科学设想,人们还在不断提出新的太阳射电望远镜计划.研制新的太阳射电望远镜时,需要考虑观测频率、带宽、时间分辨率、频率分辨率、空间分辨率、偏振精度等设计参数.事实上,过度追求高参数往往会无法实现期望的科学目标.如何合理地选择太阳射电望远镜的参数呢?长期的观测研究发现太阳射电爆发常常可分成一系列从长到短不同时标的爆发过程,其中,尖峰爆发是最小时间尺度的爆发现象,同时也是太阳上目前发现的最小空间尺度上的爆发过程,可看成一种元爆发过程,可能对应于单一的磁场重联和磁能释放.根据太阳射电天文学研究,识别尖峰爆发是对新一代太阳射电望远镜的基本要求.尖峰爆发的时间尺度和空间尺度又是随频率而变化的.从分析不同频段太阳射电尖峰爆发的时间和带宽的标度律来说明如何为新一代望远镜的设计选择合理的参数指标,并提出谱-像结合观测模式,最大程度地保证望远镜科学目标的实现.这种观测模式或将成为未来太阳射电观测的主要方式,对揭示太阳爆发现象中的非热过程的物理本质具有非常重要的意义.     

MSRT的太阳观测能力

密云米波综合孔径射电望远镜（ ＭＳＲＴ） 是一架同时具有高空间分辨率和高时间分辨率,高灵敏度的大型设备,工作频率在２３２ ＭＨｚ。使用该望远镜能得到太阳爆发的空间分布及其随时间变化的丰富信息,所得数据将填补我国具有空间分辨率的太阳射电数据的空白。在国际太阳活动监测中,由于地理位置原因,也是其它同类设备不可取代的。可以期待在第２３ 周太阳峰年的观测与研究中,得到新的有意义的数据和研究成果     

云南天文台太阳射电频谱仪的网络系统

介绍云南天文台太阳射电米波 (2 30～ 30 0MHz)、分米波 (0 .7～0 .4GHz)频谱观测系统及 1 0m射电望远镜自动控制系统“星型拓扑”对等网的建立。通过该网络 ,不但实现了光盘刻录机、激光打印机等资源共享 ,而且还为解决由于太阳射电频谱高时间分辨率和高频率分辨率观测带来的大数据量处理和存储找到了解决途径     

甘肃金塔地区大气对太阳射电辐射吸收的测量研究

2008年8月1日,在我国西北的新疆、内蒙、甘肃等地区可以观测到一次日全食的天象,紫金山天文台太阳射电团组在甘肃省金塔用两架太阳射电望远镜对这次日全食进行了观测,并成功地取得了观测资料.为了科学分析观测资料,在日全食的前两天,实测了当地的大气吸收.着重分析这些观测数据,结合太阳射电方法,测得在λ=2.4 cm和λ=8....     

太阳软X射线观测进展

太阳软x射线观测在太阳物理的研究中，特别在日冕结构、磁场和日冕等离子体活动等物理现象的研究中起着重要的作用。太阳软x射线观测主要有光谱和成像观测两种．随着观测技术、方法和内容的发展，太阳软x射线观测揭示了太阳物理的许多重要的科学现象，并在预报、监测空间天气变化，预警空间灾变天气等方面也有着重要的应用．     

点频式太阳射电高时间分辨率同步观测系统的建立

由波长7.7cm、10。6cm和21。1cm三台有秒级和毫秒级双通道接收机的射电望远镜为前端,一台八位微型计算机(YEE8100)及其接口、辅助功能电路等为后端,构成一个多通道快速数据采集系统,进行实时同步观测。     

射电天文研究室

云台射电室的前身是新技术室里的一个小组,1972年开始活动,最初只有2—3人。1975年自行研制成功一台3.2厘米波长的场强仪,在选择太阳射电观测站址和培训技术队伍方面起了一定的作用。1977年安装了波长3.2厘米的太阳射电望远镜(北台研制),开始了太阳射电试观测。1978年经上级决定成立射电天文研究室,同年按照全国天文规划的建议把陕台的太阳射电工作合并到云台,陕台的二台太阳射电望远镜运来云台,其中一台波长8.2厘米的太阳射电望远镜重新安装调试后投入常规观测,直到今日。1979年的电室开始进行声光型太阳射电频谱仪的实验研究,建立了声光实验装置和宽频     

云南天文台射电望远镜天线增益的测量

本文简述了应用“射电天文法”对云南天文台射电望远镜天线增益的实测结果和精度分析 .实测结果表明 :云南天文台 3.2cm波段射电望远镜 2m天线增益为 41 .75± 0 .2 3dB .2 1cm波段 1 0m射电望远镜天线增益为 41 .1 2± 0 .1 7dB     

3521MHz太阳射电望远镜在云台安装调试报告Ⅲ(续前)——Ⅲ 定标源系统及其主要技术指标的测定

本文报告了3521MHz太阳射电望远镜定标采用的热源和冷源及其定标计算方法。报告了目前国内唯一可室内控制的太阳射电望远镜的电磁式波导开关,文中给出了这种波导开关的结构、设计原理及其测试方法和计算结果。     

9375MHz太阳射电望远镜新定标源系统及其室内控制装置

本篇报告给出了9375MHz太阳射电望远镜新定标源系统的结构原理、组装及测试方法,并做到了室内控制。     

天马13m射电望远镜高精度指向模型的建立

天马13 m射电望远镜是专为空间大地测量的新一代甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry, VLBI)天线,即VGOS(VLBI Global Observing System)系统。VGOS观测将从调度、相关、观测策略到分析各方面改变甚长基线干涉测量。与传统测地观测相比,VGOS观测将数据精度提高1～2个数量级。天马13 m射电望远镜安装了3～15 GHz宽频制冷接收机,一般要求天线指向偏差小于最高频率波束宽度的1/10。为满足高精度指向要求,详细介绍了建立指向的方法和天线控制扫描策略,给出了系统误差修正模型的完全表达式,明确了指向修正模型中的参数意义。基于该天线指向扫描的实测数据,实测评估了望远镜的指向精度。采用最小二乘法对覆盖全天区的数据样本进行拟合,得到天马13 m射电望远镜指向模型,并加载到天线伺服控制系统进行验证,得到了优于10″的盲指误差。