Массив фокальной плоскости (радиоастрономия)

Массивы фокальной плоскости (FPA) - это массивы приемников, размещенных в фокус оптической системы в радиотелескопе. Оптическая система может быть отражателем или линзой. Традиционные радиотелескопы имеют только один приемник в фокусе телескопа, но радиотелескопы теперь начинают оснащаться решетками фокальной плоскости, которые бывают трех разных типов: многолучевые решетки облучателя, решетки болометров и экспериментальные фазированные решетки. -массив кормов.

• 1 Массивы многолучевых источников
• 2 Массивы болометров
• 3 Фидера с фазированной решеткой
• 4 Переключаемые питающие массивы
• 5 Моноимпульсные источники
• 6 См. Также
• 7 Ссылки

Многолучевые системы облучения состоят из небольшого массива рупоров в фокусе радиотелескопа . Каждый рупор подключен к приемнику для измерения принимаемой мощности, и каждая пара рупора и приемника чувствительна к радиоволнам, идущим с немного другого направления в небе. Матрица с n приемниками увеличит скорость обзора телескопа в n раз, что сделает их очень мощными геодезическими инструментами. Поскольку длины радиоволн велики, полученные в результате антенные решетки являются одними из крупнейших когда-либо построенных радиоастрономических приемников. Примеры включают многолучевые решетки на обсерватории Паркса и массивы ALFA в обсерватории Аресибо, обе из которых использовались для основных пульсаров и Исследования линии водорода, такие как HIPASS.

Массивы болометров - это массивы приемников болометров, которые измеряют энергию входящих радиофотонов. Обычно они используются для астрономии на миллиметровых длинах волн. Примеры включают приемник SCUBA на телескопе Джеймс Клерк Максвелл и инструмент LABOCA на телескопе APEX.

Фидеры с фазированной решеткой - это экспериментальный тип решетки в фокальной плоскости, использующий технологию фазированную решетку, в которой элементы антенны расположены близко друг к другу, поэтому они не действуют независимо, но вместо этого действуют как датчики электромагнитного поля в фокальной плоскости телескопа. Затем выходные сигналы приемников когерентно объединяются в формирователе луча с соответствующими весами для синтеза нескольких дискретных лучей. В настоящее время они разрабатываются для модернизации Apertif для Westerbork Synthesis Radio Telescope и для Australian Square Kilometer Array Pathfinder.

Переключаемая матрица питающих антенн в фокальной плоскости называется переключаемой FPA. С помощью этой конфигурации можно переключаться между набором лучей, направленных в разные стороны. Это делает систему управляемой в смысле переключения, создавая таким образом многолучевую систему. В коммутируемом FPA расстояние между питающими элементами выбирается следующим образом:

$\Delta \; d\; =\; F\; \lambda \; /\; D,\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; Delta\; d\; =\; F\; \backslash \; lambda\; /\; D,\}$

где F - фокусное расстояние оптического системы, D - диаметр оптической системы, а λ - длина волны.

Угол к наблюдаемой цели (например, метеор в метеорных исследованиях) можно оценить с помощью амплитудного моноимпульса. В такой конфигурации три сигнала собираются от четырех элементов питания. Эти сигналы представляют собой сигнал разности высот, сигнал разности азимута и суммарный сигнал.

• Стартовая матрица

1. ^Parkes 21 cm Multibeam Project
2. ^Cohen, R.J.; Caswell, J.L.; Brooks, K.; Burton, M.G.; Chrysostomou, A.; Cox, J.; Diamond, P.J.; Ellingsen, S.; Фуллер, G.A.; Gray, M.D.; Green, J.A.; Hoare, M.G.; Masheder, M.R.W.; McClure-Griffiths, N.; Песталоцци, М.; Phillips, C.; Томпсон, М.; Воронков, М.; Уолш, А.; Ward-Thompson, D.; Wong-McSweeney, D.; Йейтс, Дж. (15 августа 2006 г.). Многолучевая съемка метанола Parkes. Симпозиум МАС № 237: Звездообразование в турбулентном межзвёздном пространстве. Труды Международного астрономического союза. 2 (S237). Прага. п. 403. Bibcode : 2007IAUS..237..403C. doi : 10.1017 / S1743921307001913.
3. ^ALFA
4. ^"LABOCA". Архивировано с оригинального 10.11.2010. Проверено 21 ноября 2010.
5. ^Apertif
6. ^Фрид, Хенрик (2016). «Замкнутая связь между углом сканирования и положением подачи для удлиненных полусферических линз на основе трассировки лучей». Антенны IEEE и письма о беспроводном распространении. 15 : 1963. Bibcode : 2016IAWPL..15.1963F. DOI : 10.1109 / LAWP.2016.2545858. S2CID 24384665.