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．     

天体辐射天线温度的定标

本文主要介绍天体辐射天线温度的两种定标形式,即天线后端温度定标和天线口面温度定标.还介绍用于天线口面温度定标和天体辐射温度定标的微波黑体噪声源的辐射特性及其应用等.     

13．7m抛物面天线增益测量和太阳射电流量密度定标

以新月时月亮的射电辐射为温度基准和准口面温度定标的方法，在２２ＧＨｚ频率上于１９９３年７月～３月测量了１３．７ｍ射电望远镜抛物面天线的增益。根据测量的增益值（６７．１０─±０．０７ｄｂ）定标了太阳射电流量，流量测量的系统差为±５．８％，偶然差为±２．７％，测量的宁静太阳亮温度（非源区）为１０１００±３００Ｋ。除此之外，还推导和计算了不同源模型下的天线方向图改正因子Ｋｓ，并计算了太阳射电源的流量密度。     

13.7m抛物面天线增益测量和太阳射电流量密度定标

以新月时月亮的射电辐射为温度基准和准口面温度定标的方法，在２２ＧＨｚ频率上于１９９３年７月￣８月测量了１３．７ｍ射电望远镜抛物面天线的增益，根据测量的增益值（６７．１０±０．０７ｄｂ）定标了太阳射电流量。流量测量的系统差为±５．８％，偶然差为±２．７％，测量的宁静太阳亮温度（非源区）为１０１００±３００Ｋ。除此之外，还推导和计算了不同源模型下的天线方向图改正因子Ｋｓ，并计算了太阳射电源的流量密度。     

用射电天文方法测量20米天线参数

本文报导由全功率辐射计、作为初级噪声校准源的室温和低温微波黑体、作为次级噪声校准源的同轴固态噪声源、集录和处理数据的微机等设备以及从空间注入校准噪声的准光校准技术组成的测量天线电参数的射电天文方法。用此方法测量了一具口径20米的卫星通讯天线的天线噪声温度、天线口面效率、天线方向图半功率点宽度等参数。测量结果表明这套方法简易可行,精度较高并有推广价值。     

紫金山天文台13：7米射电望远镜天线表面精度的首次射电全息测量

１９９２年１月，在紫金山天文台１３．７米毫米波望远镜上进行了用射电全息术的相位恢复方法测量天线表面精度的尝试。利用望远镜的２２ＧＨｚ系统，用强水脉泽源ＯＲＩＯＮ－ＫＬ作为信号源测量了天线的聚焦和偏焦方向图，采用Ｍｉｓｅｌｌ算法获得了天线口面上的相位分布，由此得到的天线表面相对于理想抛物面偏差的均方根值与１９８９年用经典的经纬仪带尺方法测量的结果基本相符。     

厘米波段背景噪声电平的测量方法及数据分析

论述了厘米波段天线背景噪声电平测量的重要作用、基本条件和要求。介绍了其测量系统灵敏度的估值方法，及在工程上用定标的技术参数计算灵敏度的公式。测量结果表明理论计算和测量数据处理结果符合得很好，证明该测量系统的灵敏度估算、工程计算方法及实施的测量方法是科学的、严密的，测量的数据是真实的、准确的。同时给出系统测量原理方框图，定标的技术参数和技术路线等，并对测量结果进行了分析和讨论。     

基于最大熵方法月球表面亮温度数据处理模拟

由天线成像原理可知,通过密云50 m天线、“嫦娥一号”卫星(CE-1)和“嫦娥二号”卫星(CE-2)所搭载微波探测仪获取的月球亮温度图是微波天线方向图与真实亮温度图的卷积,所以想清晰准确地还原亮温度图,就必须采取反卷积方法.在处理过程中引入最大熵方法,选择基于Bonavito提出的直接迭代法求解方式,并论证了其作为反卷积方法的可行性,通过一系列的模拟仿真验证其反卷积的有效性.仿真结果理想,对后期处理真实数据(密云50 m天线观测数据,微波探测仪观测数据)打下坚实的基础.     

基于以太网的CSRH天线阵控制系统研究方案

中国频谱日像仪(Chinese Spectral Radioheliograph,CSRH)一期工程包括40面天线(400 MHz ～2 GHz)组成的天线阵,二期工程包括60面天线(2～15 GHz).天线统一控制包括天线指向调整、目标源跟踪、射电定标等.无论何种情况,所有的天线均需统一协调工作.对CSRH天线阵列整体控制进行了研究,提出了一种基于以太网的CSRH天线阵控制方案,并对可能遇到的关键问题进行分析.     

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。     

一种偏振定标单元方位角误差的约束非线性最小化优化定标方法

偏振定标单元(Polarization Calibration Unit, PCU)对于定标由偏振系统和天文望远镜产生的仪器偏振至关重要, 然而偏振定标单元 中偏振元件光轴的方位角误差是限制定标精度的主要因素之一. 为解决该问题, 提出了一种基于约束非线性最 小化优化的方位角误差定标方法, 该方法具有定标精度高、定标速度快的优点. 首先将偏振定标单元中的线性 偏振片和四分之一波片的光轴方位角误差设置为两个待优化的自由变量, 然后利用产生和测量的Stokes参数 以及偏振定标获得的响应矩阵定义优化目标函数, 最终使用约束非线性最小化优化方法来确定 两个偏振元件的方位角误差. 分别从理论模拟和实际测量两个方面对优化方法进行了验证, 实验结果表明, 该 优化方法能够成功获得上述两个方位角误差, 精度分别优于2.79$''$和2.72$''$. 此外, 从理论上 计算分析了不同方位角误差对各Stokes分量的影响情况. 该优化方法有望应用到我国太阳望远镜中偏振定标 装置的误差定标及研制之中.     

厘米波段太阳射电的绝对定标与常规测量

北京天文台的3.2厘米波段射电望远镜(PEKG 9395)自1965年开始进行太阳流量的绝对定标及每日的相对定标.设计了一个36.1厘米×29.1厘米×240厘米的角锥喇叭作标准天线校正日常使用的抛物面天线的增益,并研制了一个沸水式热噪声源作噪声功率标准.总精度约3.6—8.0％.与日本的TYKW 9400(Toyokawa Obs.,Nagoya Univ.,Toyokawa,Ja-part)流量比值的年平均值与1的偏离不大于2％.经过把用作二级标准的太阳附近背景温度修改及大气吸收改正后,周年变化几乎完全消除.一个半以上太阳活动周内观测证明,我们的绝对定标有良好的绝对精度及良好的长期和短期的稳定性.这个方法也可用于整个厘米波段及长毫米波段的绝对定标.     

射电天文测量微波天线增益的测量技术

本文介绍了用四种定标基准ΔＴｃ＝（Ｔ０－ＴＬ），（ＴＨ－Ｔ０），（Ｔ０－ＴＡＮｚ）和（Ｔ０－ＴＨＮｚ），并用射电源作为校准测量微波天线增益的基本原理和方法。并对四种不同类型的天线增益进行了测量，测量结果表明，以ΔＴｃ＝（Ｔ０－ＴＨＮｚ）和总功率辐射计所组成的测量系统可实施增益的高精度测量。测量设备可以和接收系统兼容，不需专用测量设备，因此该技术可在工程中广泛使用。     

采用光学指向系统建立天马13m望远镜指向模型

描述了采用光学望远镜辅助天马13m射电望远镜进行指向测量以及建立指向误差修正模型的方法. 对于小口径望远镜, 指向校准目标源比较少, 用射电法建立指向模型难以覆盖全天区. 利用上海天文台天马13m射 电望远镜进行光学望远镜辅助射电望远镜指向测量研究, 在13m天线背架上安装一套光学指向系统, 获得了优 于3''的重复测量误差. 此外, 通过对影响天线指向因素的分析, 建立了包含8个误差项的指向误差修正模型以及 光轴和电轴偏差模型. 将指向模型代入天线伺服控制系统, 对校准目标射电源进行十字扫描, 得到指向样本残差约 为5''. 该研究可以为实现高精度指向建模提供一种参考方法.     

0.1-50GHz 天空亮温计算

主要对微波段天空亮温的计算作了理论和实验研究,实现了天空亮温理论计算。采用北京密云台站、乌鲁木齐台站、上海台站、昆明台站气象仪采集的温度、气压、湿度等数据,验证了理论计算的正确性。给出了四个台站频率为0.1-50 GHz不同天项角的天空亮温分布曲线图,为各个台站50 GHz以下波段天线噪声温度测量提供理论和数据参考,从而为各个台站天线系统噪声中大气噪声温度的分离提供理论支持。     

土星主要卫星天体测量定标试验

在地面望远镜观测土星主要卫星的精确定位中,目前普遍采用CCD成像技术。为了测量视场中暗卫星的位置,常采用4颗主要卫星(土卫三-土卫六)进行定标。鉴于技术的进步,目前CCD视场正在逐步增加,如何精确定标图像值得研究。利用2010年1月20日在云南天文台1 m望远镜上观测的不同取向的105幅CCD图像进行了试验研究。采用了美国喷气推进实验室土星主要卫星历表和美国海军天文台的UCAC4恒星星表进行计算,相对于不同的参考对象进行定标。结果表明,采用4颗主要卫星进行定标并测量离卫星较近的观测对象时具有较好的测量准确度和内部精度。测量离定标星较远的卫星时,这种定标方法具有较大的不确定性。采用6颗主要卫星(土卫三-土卫八)进行定标,所有卫星的测量结果具有更好的外部和内部符合。即便如此,采用四常数模型和六常数模型定标的结果都不是令人满意,这揭示CCD视场存在明显的扭曲效应。如果采用视场中的恒星定标,卫星的外部符合和内部精度明显变差,这说明UCAC4恒星参考星表也不是理想的定标用参考星表。     

星族等时综合模型的现状

总结了星族综合模型的两个要素：处于根本地位的恒星演化计算，以及把理论赫罗图转化为可观测量的光谱定标。当前恒星模型中的不确定性来自于输入的物理参数；原子数据，对流理论，辐射区的混合和和质量丢失。光谱定标不准是因为尚没有准确的温度测定，准确的分光光度测量，而且光谱库中缺少一些类型的恒星。     

大型射电望远镜主反射面调整方法研究

随着毫米波天文学和空间通信的重要性日益提高, 对天线性能提出了越来越高的要求, 而天线性能往往受到其反射器表面精度的限制. 微波全息技术是一种快速有效的检测反射面天线表面轮廓的测量技术. 通过微波全息测量得到天线口径场, 计算天马65m射电望远镜反射面与理想抛物面的偏差. 天马65m射电望远镜的主反射面板是放射状的, 有14圈. 面板的每个角都固定在面板下方促动器的螺栓上进行上下移动, 且相邻面板交点处的拐角共用一个促动器. 采用平面拟合的方法可以计算各块面板拐角处的调整值, 但是同一个促动器会得到4个不同的调整量. 通过平面拟合, 同时以天线照明函数为权重的平差计算方法得到相邻面板拐角的一个平差值, 即天马65m射电望远镜1104个促动器的最佳调整值. 通过多次调整和新算法的应用, 天马65m射电望远镜反射面的面形精度逐渐提高到了0.24mm.     

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.     

厘米—分米波射电日像仪天线阵基线测量

日像仪采用综合孔径原理成像,利用不同基线单元的相关输出得到复可见度函数,经过傅里叶变换得到源的亮度分布,基线测量精度是影响成像质量的重要因素.提出了采用大地坐标测量结合观测天文源确定方向基准,进行厘米-分米波射电日像仪天线阵单元天线三维坐标位置测量,获得天线基线矢量的方案,并通过在国家天文台明安图观测站建立相对坐标测控网,对射电日像仪天线阵天线基线进行实测定位,整网平差计算结果表明测量方案合理可行,并满足日像仪基线间距离测量精度的要求和相关成图要求.