270 likes | 457 Views
ÐœÐ½Ð¾Ð³Ð¾Ð»ÑƒÑ‡ÐµÐ²Ð°Ñ Ñ„Ð¾ÐºÐ°Ð»ÑŒÐ½Ð°Ñ Ñ€ÐµÑˆÐµÑ‚ÐºÐ° 8 ММ диапазона Ð’.Б.Хайкин(1), Ð’.Ð.РадзиховÑкий(2), C .Е.Кузьмин(2), C .Ð’.Шлензин(3) (1) СÐО Ð ÐÐ ( vkh @ brown . nord . nw . ru ) (2) ГÐИП “ÐйÑбергâ€, Киев (3) СПбГТУ. Введение
E N D
Многолучевая фокальная решетка 8 ММ диапазона В.Б.Хайкин(1), В.Н.Радзиховский(2), C.Е.Кузьмин(2), C.В.Шлензин(3) (1) САО РАН (vkh@brown.nord.nw.ru) (2) ГНИП “Айсберг”, Киев (3) СПбГТУ
Введение В последние годы развитие коротковолновых радиотелескопов идет в направлении многолучевого режима работы: A/существенное расширение поля зрения B/многопиксельные радиоизображения протяженных областей неба без сканирования Многопиксельное картографирование: 1/Для протяженных быстроперемненных обьектов(Солнце) 2.Обзоров широких полос неба 3.CMBA Короткие ММ (1-3 мм) - крио-болометрические решетки с числом пикселов 100 и более (IRAM, SEST, Nobeyama), 10-3 мм – MMIC МШУ
Наша концепция Многолучевых фокальных решеток (МФР): • Режим “полной мощности” cо сверхмалошумящими детекторами. • Блок питания с повышеннойамплитудной стабильностью. • Высокоточный реверсивный термостат. • Пост-детекторное вычитание сгнала периферийного “опорного” лучаМФР для снижения коррелированных инструментальных и атмосферных эффектовв рабочих лучах • Компактные эффективные рупора с диэлектрическим стержнем и компактные гладкостенные сплайно-профильные рупора
Облучатели МФР • Гофрированные рупора, традиционно используемые в радио астрономии, достаточно эффективныно велики по размеру и сложны в изготовлении в ММ диапазоне • Альтернатива – рупор с диэлектрической вставкой (ДВР) и гладкостенный сплайно-профильный рупор (ГСПР). ДНДВР не зависит от диаметра, ГСПР позволяет синтезировать заданную ДН в полосе 50%.
Radiation patterns of the DRH were simulated with Ansoft HFSS. The measured gain of the DRH is 14.62дБ at 37.5 GHz, the VSWR is < 2 in the band, and the cross-polarization level is <-20 dB while the half-power beamwidth (HPBW) is 30º in the E/H planes.
Simulated near-fields of DRH: the scalar of Е vector averaged (left) (а) and in the fixed point of time (right).
The geometry and radiation pattern of the optimized SWSPH for the multibeam FPA at 30-39 GHz, .horn diameter is 1.6 λ0 , horn length is 3λ0.
Распределение ближнего поля. Слева – комплексная амплитуда E-поля. Справа E-поле в определенный момент времени.
Simulated multibeam (5x5 and 7x7) patterns for Cassegrain MM wave radio telescope with magnification M=14, f/D=0.3
Three-beam FPA prototype at 31-39 GHz with DRHs, feed spacing 1.6 λ0
Noise roads in 3 beams, measured sensitivity is 4.5 mK/Hz per beam
Заключение 1.3-х лучевой прототип МФР 8 ММ диапазона построен и протестирован на РАТАН-600по наблюдениям Солнца, Луны и точечных источников. 2.Корреляция сигнала в 3-х лучах не хуже 95%. 3.Частота подьема колена фликкер-шума в спектре в режиме “полной мощности” не хуже 0.3 Гц. 4.Оценка чувствительности приемных модулей МФР по лабораторным тестам и наблюдениям 4.5-5 mK/Hz на луч 5.Пробные наблюдения источников с потоками > 500 мЯн на РАТАН-600 показали достаточно высокую эффективность разработанных рупоров МФР и отражающей поверхности радиотелескопа в 8 мм диапазоне