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中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和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     

对数周期偶极子天线的设计、制造和测试

文中所作的主要工作是为云南天文台十米抛物面设计、制造一付好的对数周期偶极子天线（ＬＰＤＡ）作馈源。工作有：（１）设计一对交叉的ＬＰ－ＤＡ；（２）分析ＬＰＤＡ特性；（３）估算抛物面的电特性；（４）讨论线极化向园极化转换的问题；（５）天线测量。ＬＰＤＡ的测量结果比较满意。该天线的方向图、平均输入阻抗、三分贝和十分贝波瓣宽度都在从０．５－１．５ＧＨｚ的频率范围内比较一致和稳定，变化很小。天线理论上的许多成就都是与数子计算机有关的。在文中，我们充分利用了计算机的功能来设计天线，分析天线特性，并从测量所得的所有数据文件中计算天线的参数。所编ＦＯＲＴＲＡＮ程序使这一切工作变得容易。最后，我们还讨论了用功率合成器实现线极化向园极化转换的各种情况     

佘山25米天线导轨问题对指向误差影响的研究

本根据25米射电望远镜方位导轨水平度的检测数据，分析了天线在不同位置时指向误差的情况及其原因，为进一步提高天线指向精度提供了理论依据和实测数据。     

基于Matlab/Simulink的天线系统自适应滤波器的仿真实现

为了使天线系统接收和显示的信号更清晰,达到消除系统噪声和电磁干扰的目的,针对中国科学院新疆天文台南山观测基地对射电天文观测和深空探测(探月工程和火星探测)的特殊要求,利用Matlab/Simulink强大的数值计算与仿真功能实现了一种依据自适应方法滤除噪声的滤波器。首先选择脉冲星1910+0728和1913-0440的观测信号为滤波参考信号。在Matlab上通过编写M文件设计了滤波算法并有效滤除了噪声。然后运用Simulink进行建模仿真,通过不断改变系统阶数与步长找到了滤波效果最好的自适应滤波器,确定了其最优参数为8阶,迭代步长为0.005。实验表明在这种阶数和步长下,滤波器能在保证快速滤波的前提下有效地还原接收信号的轮廓,将偏差降到最小。仿真最终结果表明自适应滤波器滤波效果良好,实用性强,满足了射电天文观测和探月的需求。     

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。     

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。     

太阳和月球射电辐射对40m天线数据接收影响分析

利用标准射电源和标准噪声源,对宁静太阳和月球射电辐射的噪声温度进行了测量,估计它们对40m天线接收绕月卫星信号的影响,结论是:(1)40m天线指向偏离太阳超过2°时,能够满足正常数据接收要求;(2)40m天线指向月球时,系统接收的噪声温度增加值为87.1K, 此时系统的总噪声温度能够满足正常数据接收要求.     

平均风作用对天马望远镜面形精度和指指向精度的影响

天马望远镜的最高工作频段为43 GHz。为保证高质量的观测结果,需要研究风载荷对天线精度的影响。首先对观测站实测的风速风向数据做了统计分析,结果显示:10 m高度处10min时距平均风速小于4 m·s^-1的占比超过80%,主导风向为北-西北方向。然后,通过将倾斜仪实测结果与有限元模拟结果进行对比,验证了模拟的有效性,并进一步分析了在不同迎风姿态、不同风速下天线结构的平均风荷载响应,以及天线面形精度和指向精度的变化。结果表明,平均风荷载对天线指向精度,尤其是俯仰角指向精度的影响较大,对面形精度的影响较小;在弹性范围内,天线面形精度和指向精度与风速间均为二次关系。研究结果可为天线面形精度和指向精度的评估提供参考。     

基于虚拟相机的天线俯仰轴形变快速高精度测量方法研究

长期的磨损和扭转会使天线俯仰轴结构发生小尺度形变.实现这一形变的快速高精度测量,对于大口径全可动天线指向精度修正和俯仰轴健康监测具有非常重要的价值.搭建了单相机测量系统,建立了一种虚拟相机数学模型,将结构变形转为空间变换进行求解,从而提出了一种俯仰轴形变快速测量方法.实验结果表明,该方法的平移分量综合精度可达0.282...     

轨道不平度对天线指向的影响分析与修正

基于天线轨道不平度对望远镜指向的影响机理,测量并分析采用整体焊接轨道技术后的乌鲁木齐南山26 m射电望远镜(NanShan Radio Telescope,NSRT)天线轨道误差的分布情况及对指向的影响,从而对指向模型进行修正.采用移动最小二乘法(Moving Least-Squares,MLS)将测得的天线轨道高度差拟合成一个闭合的轨道高度分布曲线,确定因轨道不平度影响的天线方位轴偏差,对比实测天线座架变形的方位轴偏差,发现二者具有较强的相关性.考虑到天线座架重力变形的偏差包含南北向和东西向偏差,建立新的指向偏差模型进行校正.最后通过对已知校准射电源进行扫描测量,将指向偏差数据进行拟合.结果表明:新建的指向修正模型能够抑制已知指向模型偏差中的正弦分量,从而说明所建模型很好地反映了天线的指向偏差并对偏差具有一定修正作用.     

Low Frequency End Performance of a Symmetrical Configuration Antenna for the Square Kilometre Array (SKA)

The frequency specifications of the Square Kilometre Array (SKA) call for an optimum operation of the antenna elements from 25 down to 100 MHz. The current 12 m diameter US-SKA design is specified from 500 up to 25 GHz, with an upper goal of 35 GHz. At the low frequency end of the band (i.e., 100 MHz), a 12 m reflector antenna is about four wavelengths in diameter. Then, the question is: how well can you do, at this low frequency end of the specified band of operation for the SKA, with a symmetric reflector configuration using an ultra-wide-band prime focus feed? This paper presents the analysis of the antenna performance, in terms of A _eff/T _A, of three symmetric configurations of the 12 m US-SKA antenna design between 100 and 200 MHz.     

山区地形对100KHZ地波相位影响的实验研究

扼要介绍解决不规则地形条件下ＬＦ地波传播问题的积分方程法及其存在问题的诸方面．根据导出方程的基本假设，定性地分析了积分方程应用于地形复杂的山区时会迁到的困难；然后将在秦岭山区实测的地波传播时廷与由积分方程法算得的相应时廷值进行比较，结果表明：在地形沿传播方向（纵向）和垂直于传播方向（横向）的起伏均很急剧的情况下，实测值和计算值偏离很大，相对偏差多数＞５０％，从实验和计算比较说明积分方程法只能用于地波路径的横向地形基本均匀，而纵向地形起伏坡度不超过２０°的不规则地面．文章最后根据实测数据，提出了将山区对地波二次相位因子的影响可以分为路径的山区地形平均影响和接收点附近地形局部影响之和的新概念，并给出了计算局部地形影响的简单方法．用此法得到５个观测点的时延计算值与实测值之差多数＜０．２μｓ．     

嫦娥二号任务地面应用系统实时业务仿真关键技术研究

通过分析探月工程二期嫦娥二号(Chang’E-2,CE-2)任务地面应用系统的结构和功能,提出了实时业务系统的仿真模型。根据实时业务的功能特点进行了关键技术分析及仿真系统设计和实现。最后针对关键技术问题进行了仿真试验及结果分析,提出了解决问题的思路和方法。论文为嫦娥二号任务地面应用系统数据仿真系统的建立提供了基础。     

Impact of the plasma fluctuations in the Martian ionosphere on the performance of the synthetic aperture ground-penetrating radar

The effect of the ionospheric scintillations on the performance of the dekameter wave band synthetic aperture radar (SAR) is considered. The numerical model for computer simulations, based on the multiple phase screen technique and accounting for diffraction, is formulated. The result of numerical simulations of the radar pulses is presented and analyzed. The role of the various features of the ionospheric disturbances and their influence on the radar pulse characteristic parameters is figured out and discussed. Both effects of anisotropy of the correlation function of plasma irregularities and their temporal variations are studied numerically.     

自转对恒星物理量的影响

自转本身是恒星的基本物理量之一，同时影响恒星的其它许多物物量，包括对恒星半径、形状和体积的影响；对光度、包指数、谱线轮廓、等值宽度、偏振度等观测量的影响；对引力加速度、元素丰度的影响；对恒星内部结构，如中心压力、温度、密度的影响。这些将会影响到恒星在Ｈ—Ｒ图上的位置，演化路径以及年龄和寿命等。因此，无论是理论模型还是实测研究，对自转快的恒星应该进行自转影响的修正。     

Analysis and Correction of the Influence of Track Irregularity on the Antenna Pointing

According to the influence mechanism of the antenna track irregularity on the telescope pointing accuracy, the distribution of the track errors and their influence on the pointing of the Urumqi Nanshan 26 m telescope are reanalyzed after the antenna track was reformed by using the whole-body welding technology, and hereby the pointing error model is correspondingly revised. By using the moving least-squares method, the measured height errors of the antenna track plane are fitted with a closed curve, and the tilt of the antenna azimuth axis caused by the track irregularity can be determined accordingly. Comparing it with the measured deviation of the antenna azimuth axis caused by the deformation of antenna pedestal, it can be found that both deviations are strongly correlated. A new pointing error model is established in view of the gravity deformation of antenna pedestal, which includes the north-south and east-west components, as well as the antenna track irregularity. Finally, by scanning a known calibration radio source at different positions in the sky, the measured pointing errors are fitted with the new pointing error model. The result shows that the sinusoidal component of the model error can be well constrained by the new pointing correction model, indicating that the new model can reflect very well the antenna pointing error, and can amend it to a certain extend.     

100kHz地波计算中大地等效电参数和等效地球半径选取的探讨

在100kHz地波工程计算中,通常将E_0称为基准场强,t_w称为二次相位因子。笔者将1022所计算(简称之为算法1)的E_0和t_w和陕西天文台计算(算法2)的E_0和t_w与12个地波观测地点测得的基准场强E_0和二次相位因子t_w做了比较。基本做法是:由E_0~(测)通过算法1得到的E_0～σ和t_w～σ(σ为大地电导率)曲线,导出对应于E_0~(测)的二次相位因子,称之为t_w~(导)(F);对算法2用同样做法亦得相应的t_w~(导)(C),求二次相位因子实测值与导出值之差:△ (F)=t_w~(测)-t_w~(导)(F)和△(C)=t_w~(测) -t_w~(导)(C)。结果是:有8个观测点△(F)和△(C)一致;有两个观测点|△(F)|明显大于|△(C)|;有一个观测点|△(F)|为|△(C)|的3倍多;有一个观测点,t_w~(测)与t_w~(导)(C)吻合得很好,而t_w~(导)(F)无法确定。由此可见,在我国的实际条件下,对于100kHz的地波工程应用,算法2要比算法1好。     

银河系球状星团轨道参数分布的Monte Carlo模拟

选取前文中所列出的29个累积光谱型为F型的球状星团中的3个作为样本，深入研究了初始观测资料的不确定性和选用不同的银河系引力势模型，对样本星团轨道参数的影响。首先采用Monte Carlo方法产生3个样本球状星团的模拟初始观测数据，而后，以这些模拟数据为初始条件，在3种不同的银河系引力势模型下进行轨道计算，得到此3个样本的模拟轨道参数。模拟计算的结果表明：根据模拟初始数据生成的样本轨道参数分布形态大致可分为高斯分布、准高斯分布和非高斯分布等3类；初始观测数据的不确定性对样本轨道参数分布的影响，与样本星团的选择和轨道参数的类型有关；选用不同的银河系引力势模型，对3个样本星团的各个轨道参数的分布和形态结构也会产生不同程度的影响。该工作的结果，可供深入研究球状星团的整体运动和动力学性质等问题参考。