月基低频天线技术研究

月基低频天线是近年来射电天文技术领域的研究热点之一。由于地球电离层的屏蔽,频率在30 MHz以下的电波在地面上难以有效观测。月球表面尤其是月球背面被证实是进行低频射电天文观测的绝佳地点。通过对国内外月基低频天线研究现状的调研,阐述了月基低频天线相较地基低频天线在低频射电观测上的优势,介绍了月基低频天线国内外研究的现状,详细论述了国家天文台月球与深空探测重点实验室的交叉偶极子阵列天线设计方案。利用电磁仿真软件HFSS对该阵列天线进行了建模和仿真,给出了仿真结果。仿真结果表明,交叉偶极子阵列天线具有较高的增益,方向性较好,具有分辨来波方向的能力。最后介绍了月基低频天线的关键技术,为了满足航天器有效载荷小型化、轻量化、可折叠的设计要求,给出了交叉偶极子阵列天线单元的一种卷尺型设计方式。     

风云二号气象卫星地面站天线射电天文测量系统

本文描述了风云二号气象卫星地面站天线射电天文测量系统以及用射电天文方法进行天线参数测量的硬件和软件。     

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     

FAST漂移扫描观测:快速射电暴信号模拟与模拟样本

快速射电暴(fast radio burst, FRB)是一种发生在毫秒时标的射电爆发现象。观测发现,它们很可能来自银河系外,对研究致密天体并合、星际介质、宇宙大尺度结构等有着重要意义。中国新近建成的500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope, FAST)是世界上最大的单天线射电望远镜,其多波束漂移扫描观测有望在快速射电暴观测方面作出贡献。针对FAST的漂移扫描观测模式,开展了多种参数和分布下的快速射电暴模拟,构建了下述快速射电暴的样本:一个是对快速射电暴在射电观测参数空间进行模拟获得的样本;一个是根据快速射电暴本身距离(红移)与色散之间可能存在的关系,进行物理参数空间模拟获得的样本。每个样本均有50 000个模拟的快速射电暴信号,它们不仅可用来检验应用于FAST巡天扫描观测的快速射电暴搜寻算法的探测效率,还可以用来研究FAST漂移扫描观测和各类快速射电暴搜寻算法的选择效应,从而有可能从实际快速射电暴探测结果反推快速射电暴的内禀物理性质和分布。获得的快速射电暴样本对重复快速射电暴观测和数据分析具有借鉴意义。     

近距中等光度IRAS星系的射电观测

使用澳大利亚ＡＴ对６个近距中等红外光度的ＩＲＡＳ星系在双频上同时进行了观测．其中ＩＲＡＳ２０２７２－４７３８、ＩＲＡＳ２３１５６－４２３８探测到射电发射．获得了它们的射电流量、峰值位置、源的大小、频谱指数等射电参数,用红外、射电、光学资料对射电源进行了证认．并结合以前的观测资料讨论了这类星系射电发射的特点．     

主反射面变形引起的天线指向误差修正方法

射电天线指向精度通常要求小于主波束宽度的1/10, 对于短厘米波段或毫米波段的大口径反射面天线, 指向精度要求高达几个角秒, 对于天线性能目标的实现是个巨大的挑战, 因此对于大口径高频段的反射面天线来说指向问题成为天线性能实现的重要关注焦点. 在众多影响天线指向精度的结构子系统因素中, 对主反射面变形因素的研究很少. 文章结合天线的结构特点建立了反射面空间坐标系统, 并基于变形后主面点的空间坐标值, 提出了3自由度下的非线性最小二乘吻合的方法去精准预测天线指向. 最后利用空间几何关系严格推导出了服务于天线指向误差修正的俯仰和方位的精确调整量, 从而构建了主面变形同指向误差之间的间接关系, 这对大型射电天线指向精度的提升具有一定的指导意义.     

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.     

十米天线电性能检测

本文介绍用射电天文方法测量云南天文台十米射电望远镜天线的效率η、天线噪声温度T_φ和第一旁瓣电平的基本原理和方法。测量结果表明,该天线以上三个主要参数都超过了原设计指标。在去年检测的基础上,今年又进行了复测,其结果与去年吻合较好。     

一个极高光度IRAS星系样本在20cm观测的初步结果

使用澳大利亚致密阵 (ATCA)在 1 .4GHz上观测了一个极高光度的IRAS星系样本。在这个样本所包括的 3 7个IRAS星系中 ,探测到 1 9个源的射电发射 ,获得了它们的射电参数 ,如峰值位置 ,射电流量等。该样本的射电功率范围在 2 2 .9相似文献   

基于分布式控制的天线闭环控制系统设计和实现

给出了天线阵列系统中单天线闭环控制系统的模型,对于同步跟踪某种信号源进行射电天文观测的天线阵列系统而言,具有通用性、可配置性和良好的可扩展性.     

两个南天射电星系1331-09和1417-20的高分辨率射电观测

用澳大利亚悉尼大学的Fleurs综合孔径射电望远镜,在1415MHz上对两个南天射电星系PKS1331-09和PKS1417-20进行了观测,得到了分辨率约为40弧秒的射电亮度分布图,并求得了它们的几何参数和物理参数.前者是一个延伸达1.9 Mpc的巨射电星系,具有与CygA十分相似的双源结构.我们猜测用更高分辨率观测该源时,可期望在它的子源外边沿发现热斑结构;后者是一通常的晕核结构源.     

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。     

大型天线轮轨接触研究综述

大型天线的发展对指向跟踪精度提出更高的要求。当大型射电天线方位转动部分采用轮轨式结构时,轮轨精度对指向误差的影响、轮轨的磨损成了亟待解决的问题。首先论述了轮轨式天线座的优缺点．回顾了国内外现有典型的射电天线在轮轨结构系统方面以及指向误差修正方法的研究现状：并借鉴了轨道交通系统与轮轨式起重机系统的研究成果,介绍了轮轨接触理论自创立以来形成的经典理论及其存在的局限性．最后总结了轮轨式天线座轮轨接触研究存在的问题及研究方向。     

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。     

带自定标的自动电磁环境频谱监测系统

脉冲星是一类自转极为稳定、辐射电磁脉冲的中子星。脉冲星研究的3个前沿领域使得与其相关的射电天文观测需要更多更宽的无线电频段。来自深空微弱的射电信号及射电望远镜的高灵敏度等特点,又使射电观测易受到来自人类活动产生的电磁干扰的影响,甚至有时对射电观测带来致命影响,因此射电观测需要选择电磁环境优异的地方建站。利用宽带噪声源、50Ω匹配负载、高低频天线组成具有三重定标校准的监测系统。系统处于哀牢山生态站进行不同频段(100 MHz~18 GHz)、多方位角、两个极化角、不同气候环境下的观测。阐述了对观测数据进行统计分析及处理的方式。系统可以广泛用于野外电磁环境监测及射电望远镜选址等领域。     

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.     

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。     

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。     

拟议中的大型射电天文设备

美国宇航局计划在南非建立两大射电天文设备。平方千米射电望远镜阵(SKA)是其中之一,它是由15个国家组成的一个财团赞助的,建成后将是世界上最大的专用于天文研究的望远镜。这台望远镜有1百万平方米(1平方千米)的接收面积,是迄今建造的最大的射电望远镜。天文学家将用它探索早期宇宙。另一项计划是在南非建立两面大碟形天线,它们将作为深空探     

一个极高光度IRAS星系样本在20cm观测的初步结果

使用澳大利亚致密阵（ＡＴＣＡ）在１．４ＧＨｚ上观测一个极 度的ＩＲＡＳ星系样本。在这个样本所包括的３７个ＩＲＡＳ星系中,探测到１９个源的射 电发射 ,获得了它们的射电参数,如峰值位置,射电流量等。该样本的射电功率范围在２２．９〈ｌｏｇＰ１．４Ｇ（Ｗ／Ｈｚ）〈２３．８,本文给出了观测的初步结果。