分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-01-17 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 将阵列天线放置于射电望远镜焦平面处，结合波束合成网络，可以同时观测一片天区、实现更大视场覆盖。由于需要对各个阵元的幅度和相位进行调控，阵列天线实际就是一个小型相控阵，因此在做阵列设计时，除需结合反射面焦面场分布及望远镜拟实现的视场以外，阵列自身的性能验证可参照传统相控阵进行。本文设计并加工了工作在1.27GHz的22矩形排布微带贴片天线阵列，阵元间距为0.7倍波长。经实测，各端口S11均在-10dB以下，4阵元合成后波束增益为12.54dBi，通过为对应阵元添加理论偏移30度的延时线，实测阵列的波束扫描角度为28.3度。上述实测数据与仿真结果相比虽略有差异，这和阵列加工及馈电端口焊接有关，但相关工作为之后更多阵元的阵列天线设计、研制及测试积累了经验，尤其对性能验证具备较好的指导意义。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2022-05-30 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 相控阵馈源是将阵列天线放置于射电望远镜焦面场处，用以实现更高增益及更灵活波束调控的接收机技术。鉴于其与阵列天线一样，是由多个天线单元以一定方式组合排列而成，工作时阵元之间产生电磁耦合在所难免。本文选用螺旋天线作为阵列天线单元，工作频率为1.25GHz，对独立天线进行仿真优化后，该天线-10dB阻抗带宽仅为70MHz。依托该天线单元建立55矩形排布螺旋天线阵列模型，分别选取阵元间距为1、0.5、0.25、0.125倍波长（1.25GHz@0.24m），以此验证不同阵元间距下的互耦效应对整个阵列带宽的影响。最终通过对各阵元输入阻抗进行匹配，仿真得到在0.25倍波长间距下，阵列中心阵子的-10dB阻抗带宽可扩展至550MHz，而阵列天线的带宽也基本表征了将其用作相控阵馈源的工作带宽。上述工作加深了对阵列天线带宽特性的理解，也为实际应用于射电望远镜系统的相控阵馈源实现更宽的工作带宽提供了可能。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-06-18 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 射电天文是通过接收和处理无线电波以此研究宇宙天体的一门学科，微波接收机则是射电天文观测的核心接收设备。结合中国科学院新疆天文台南山25米射电望远镜现有K波段制冷接收机及未来Q波段毫米波观测需求，本论文提出一种K波段常温接收机研制，该接收机射频工作频率22-24.2GHz，经混频最终输出3.95-6.15GHz的中频信号，主要用于在K波段开展强度校准方法实践及大气不透明度测量。最终采用冷热负载法测试K波段常温接收机噪声温度为402.2K（理论计算为410.6K），标准噪声源为166.3K也满足设计需求，结合斩波轮校准机械结构，该K波段接收机已经具备开展强度校准及大气不透明度测试功能，相关工作也可为南山25米射电望远镜未来Q波段毫米波观测做技术预研。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-05-12 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 噪声注入定标方法作为厘米波段一种常规强度校准方式而被广泛使用。通过组建K波段常温接收机及其定标平台，在室内20℃下使用传统冷热负载法标定接收机噪声温度及噪声源温度，之后在室外-7℃中使用同样方法再次标定上述参数，并利用室内标定的噪声源去进一步标定室外环境中接收机的噪声温度。测试结果表明，在环境温度变化约27度时，接收机噪声温度定标差异约为50.5%，标准噪声源定标差异约为41%。故此得知，如若将噪声注入法应用于常温接收机定标中，首先需考虑对接收机进行恒温处理，另外可采取对注入的标准噪声源进行温度补偿，使其可以更加精确的应用于二次定标当中，这也是本论文下一步计划开展的工作。
点击量
点击量
下载量
评论
