射电阵列天线和接收机性能综合测试方法

首先回顾了在现场射电望远镜天线性能的Y系数测量方法,指出如略加改进并利用射电望远镜自身接收机作测试接收机,则即能测出天线性能,又能测出接收机性能,详尽描述了这种改进方法。测量方法是模拟接收机输入端分别连接到50Ω终端、噪声源及天线输出端,且天线分别指向冷空和太阳。由测量方法得出4个传输方程,进而导出模拟接收机系统噪声温度、天线噪声温度、模拟接收机增益及天线增益与测试数据紧密联系的表达式。以一个射电望远镜测试数据为依据,算出相应系统参数并与设计指标要求进行了比对。小结中列出这种方法的优点,同时也讨论了现场测量天线增益的方向图法。     

基于UTC（NTSC）的GPS定时接收机时延测量

GPS提供了一种精密定时的方法,但接收机绝对时延的测量是一个难题,现有的测量方法成本高且难以操作,因而提出了一种GPS定时接收机时延测量的简单方法。这种方法根据国家授时中心保持的时间尺度UTC（NTSC）与GPS定时接收机输出的秒脉冲信号（1PPS）的比对结果,利用UTC（NTSC）的国际比对数据以及UTC与GPST的时差数据,可以测量GPS定时接收机时延,该方法简单易行。最后,对这种方法的测量误差进行了分析。     

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。     

倒“V”型栅板偶极子天线设计

射电天文在HF-VHF频段采用天线组阵的方式进行观测,根据平方公里阵列(Square Kilometre Array, SKA)的要求,每个阵列单元天线的增益、结构一致性、稳定性、阻抗变化趋势和极化纯度等方面需要达到较高指标,才能满足太阳、木星、再电离纪元等多种测量在极化测量、天线跟踪稳定性以及接收机宽带匹配等方面的需求。根据SKA requirement 2165:极化纯度2135-38和每极化方向灵敏度2814-15提出的性能需求,以及在总结原有设计的经验后,针对10～90 MHz频段,设计了一种适用于HF-VHF的新型倒“V”型栅板偶极子天线,具有重量轻、风阻小等优点,在10～90 MHz的超宽频段内阻抗变化缓慢、极化纯度良好。其中,在阻抗变化方面,天线的阻抗实部从0.8Ω到631.132Ω变化,优于低频射电阵列(Low Frequency Array, LOFAR)的天线,降低了接收机匹配难度和噪声;在极化纯度方面,天线整体轴比小于0.41 dB,对于太阳射电爆发等强极化信号具有良好的极化隔离度。     

室内环境中的GPS信号特性分析

室内环境包括室内、森林和城市等复杂环境,在室内环境中GPS信号质量受到了严重的恶化.本文从信号能量、信号到达时间和接收信噪比三个方面对室内环境中的GPS信号进行了分析,并提出了一种简单的测量室内环境GPS信号恶化程度的方法.最终结论是:在室内环境中,GPS信号能量、到达时间和接收信噪比都比在普通环境中有很大程度的恶化,GPS接收机的定位精度、GPS信号的可用性和总体性能都大大下降.     

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.     

利用GPS测速估算接收机载体运动方位角

运动载体的方位角信息对导航定位十分重要。一般认为,全球定位系统(Global Positioning System,GPS)等卫星定位系统无法利用单接收机进行角度测量,因此也就无法直接获得单接收机载体的相关角度信息。全球定位系统等本身虽然无法对用户终端进行测姿,但却能够在测速的基础上解算获得运动中接收机载体的实时方位角。对这一原理进行了研究和阐述,并对其精度水平进行了分析。通过基于车载定位的实测试验,与磁力计传感器的角度测量结果进行对比,对方法的可行性和精度水平进行了验证。结果表明,利用全球定位系统测速的方法虽然无法进行接收机测姿方位角的估算,但对接收机运动方位角的估算是切实可行的,其精度与载体运动速度有关;当接收机载体达到一定的运动速度时,即能获得较高的精度水平。由此估算获得的方位角信息亦能作为一项状态量作用于定位结果的卡尔曼滤波等模型中,进一步提高滤波模型的精度。     

GPS信号信噪比对接收机捕获性能的影响

对于在强卫星信号的干扰下GPS接收机对弱卫星信号的捕获的性能进行了分析。对于强信号对弱信号的干扰进行了推导,讨论了几种能够改善接收机捕获性能的方法,并进行了相应的仿真,仿真的结果表明这几种方法是可行的。     

Trimble4000SST双频GPS定位仪的“零基线”检验

所谓“零基线”检验,就是将两台GPS接收机通过“功率分配器”连接到同一副GPS接收机天线上,并进行差分定位测量。在这个特殊的检验配置情况下,每一台接收机将接收到来自同一天线的完全相同的GPS信号。当进行差分定位解算时,将抑制大气传播影响、轨道误差、多路径效应和天线的缺陷.如此,两台GPS接收机之间的任何电性能的差异,便能得到完全的检验.我们给出了4台Trimble 4000 SST GPS接收机“零基线检验”的一些结果,提出了看法。     

宽频带波纹波导差分移相器的研究

波导极化器是射电天文接收机系统中的重要微波器件,其核心部分是差分移相器。通过对移相器的分析,详细研究了宽带波纹方波导差分移相器的特性。应用电磁仿真软件对32 GHz~48 GHz(7 mm波段)的波纹方波导移相器结构进行了设计与优化,在整个带宽范围内得到90°±7.5°的良好相移特性,驻波比仅仅为1.02。研制具备尺寸小、性能优和宽频特点的差分移相器满足射电天文接收机发展需求,可以改善接收机的性能,并有效提高对天文射电源相关特性等的观测能力。     

一种55～65 MHz频段射电天文天线阵接收机的设计

30~300 MHz的低频段陆基天线阵是重要的射电观测设备,在该频段进行射电观测面临无线电环境复杂、天空背景温度高等特点。介绍了一种基于微波芯片设计的新型低频段模拟接收机。接收机由初级带通滤波器(30~70 MHz)、初级放大器、次级带通滤波器(55~65 MHz)、180°移相器、两个次级放大器组成。在测试云南天文台短波段无线电环境的基础上,接收机实现了对55~65 MHz可观测频段的选通和放大,整机噪声约为320 K,增益63 d B左右。同时作为中国射电天文低频阵前期研究的一部分,由于采用单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)芯片,接收机具有体积小、成本低、易于量产等特点。     

利用MX1502接收机测量电离层电子柱含量的探讨

本文介绍了用MX1502接收机测量电离层电子柱含量的原理和方法,给出测量精度估计和测量结果的初步分析。     

氢脉泽接收机的特点

众所周知,氢脉泽接收机是一个窄带锁相跟踪系统。其环路噪声带宽一般只有100Hz 左右。所以,氢钟的长稳主要取决于脉泽本身的稳定度,而短稳则取决于电子线路部分的噪声水平。电路噪声主要来自接收机(包括锁相晶振),频率综合器和电源系统。其中接收机的噪声占了更大的比重。本文仅从工程角度出发,从降低噪声以提高短稳着眼,讨论氢脉泽接收机的特点,总体考虑及某些部件选择的特殊性。     

关于米波综合孔径接收机系统的设计

针对北京天文合研制中的232Mc/s频率12×16综合孔径射电望远镜的要求,提供了米波综合孔径接收机系统方案结构的设计考虑。从电路结构、指标参数、接收机灵敏度、增益分配、选择性和抗干扰问题、相位频应和延迟补偿、条纹跟踪和相位误差等方面进行了分析,并给出其主要结果。     

一种基于相位条纹的高精度码相位测量方法

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)接收机在接收卫星信号后,经过捕获、跟踪,得到码相位与载波相位两个基本测量值,然后通过测量值计算卫星与接收机之间的距离.载波相位测量值比码相位测量值具有更高的测量精度,但由于载波相位测量值具有计算整周模糊度的问题,得到高精度...     

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。     

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.     

遥测接收机基带信号处理的数字化实现方法

根据VLBI系统中接收的遥测信号基带信号的特点,介绍了利用虚拟无线电技术实现遥测接收机基带信号处理的基本原理,并分别概述了接收机的载波解调、副载波解调、数据转换环3个功能模块的数字化实现方法。仿真结果和实测数据表明,利用虚拟无线电技术能够很好地实现对遥测信号的解调和同步工作,又因该技术本身具有容易更新、方便添加接口、可并行化等优点,这种基于虚拟无线电技术的遥测接收机基带处理系统,将能够为遥测、导航、天线组阵等相关技术提供很好的实验和应用平台。     

长波定时接收机的时延测量方法

本文提出了测量长波定时接收机系统(包括环形天线和同轴电缆)时延的方法,对其测量误差进行了分析,并给出了2000C型和PO20型两种长波定时接收机的时延实测值。     

双频GPS接收机天线相位中心的测定

GPS接收机天线的相位中心,与厂家所确定的位置有偏差,在高精度定位测量中,是不容忽视的。讨论了用“旋转天线法”绘制GPS接收天线的相对相位方向图,来确定天线相位中心的原理方法.使用这种方法,天线相位中心位置的测定精度为1.5mm左右.