Разделы

Приемная система радиотелескопа РТ‑13

Главной особенностью приемной системой радиотелескопа (ПСР) является возможность одновременного приема шумовых сигналов космического происхождения в трех диапазонах частот: S (2.2-2.6 ГГц), X (7.0-9.5 ГГц) и Ка (28-34 ГГц) в обеих круговых поляризациях с помощью охлаждаемого до криогенных температур совмещенного облучателя. Наблюдения в S и X диапазонах частот позволяют использовать существующую международную опорную систему небесных координат ICRF и обеспечивают совместимость с существующими РСДБ сетями, а использование Ka диапазона дает возможность осуществлять международное сотрудничество и координацию усилий по построению РСДБ сетей нового поколения, обладающих повышенной точностью выходных данных.

ПСР состоит из СВЧ части и криогенно вакуумной системы. СВЧ-аппаратура приемной системы обеспечивает прием, усиление, преобразование входных сигналов в диапазон промежуточных частот, коммутацию регистрируемых диапазонов и впрыск амплитудной и фазовых калибровок. Все блоки ПСР размещены в корпусе фокального контейнера, расположенного во вторичном фокусе антенны.

Криоэлектронный приемный фокальный блок (КПФБ) включает в себя охлаждаемый трехдиапазонный облучатель и шесть малошумящих усилителей и предназначен для приема и первичного усиления сигналов. После КПФБ, разделенные по поляризациям сигналы в соответствии с диапазонами поступают на один из трех блоков преобразования сигналов (БПЧ). БПЧ-Х и БПЧ-Ка диапазонов имеют на выходе по три частотных канала каждой поляризации. На выходе блоков преобразования частот формируются сигналы в полосе промежуточных частот 1-2 ГГц, соответствующие выбранному участку входного рабочего диапазона частот ПСР. В виду небольшого диапазона (350 МГц) рабочих частот БПЧ-S имеет всего два канала преобразования частот для сигналов с левой и правой круговыми поляризациями. Синхронизация приемных каналов осуществляется от СЧВС радиотелескопа.

Структурная схема приемной системы радиотелескопа РТ-13

Блок коммутации обеспечивает подключение сигналов с выходов блоков преобразования частот в двух поляризациях к 8 входам ШСПС в соответствии со схемой «S+3X» или «Х+3Ка». Кроме того, в блоке коммутации производится дополнительное усиление сигнала и реализована встроенная система радиометрической регистрации. Для достижения и поддержания криогенной температуры в приемную систему включены микрокриогенная и вакуумная подсистемы. Из-за своих технологических особенностей и значительных массогабаритных характеристик, эта аппаратура были вынесены из фокального пространства и размещена в зеркальной кабине радиотелескопа. Управление ПСР ведется с центрального компьютера управления радиотелескопом, расположенном в лабораторном корпусе.

Шумовая температура ПСР (Тпр) и системы «радиотелескоп-радиометр» РТ-13 (Тсис) измерялась с помощью специально разработанного комплекса средств калибровки радиотелескопа по шумовой температуре совместно с ВНИИФТРИ. Результаты измерений диаграммы направленности (ширины главного лепестка ∆θ0,5 и уровня боковых лепестков (УБЛ)), эквивалентной плотности потока радиотелескопа SEFD и вычисленных значений коэффициента использования поверхности (КИП) антенны для РТ-13 в обсерваториях «Бадары» и «Зеленчукская».

Результаты измерений параметров РТ-13 в обсерватории «Бадары»

Диапазон Тпр, К Тсис, К SEFD, Ян КИП ДН ∆θ0,5 УБЛ, дБ
S 23 35 1000 0,7 34' -13
X 19 33 830 0,8 10' -14
Ka 55 80 2200 0,75 2'30'' -13

Результаты измерений параметров РТ-13 в обсерватории «Зеленчукская»

Диапазон Тпр, К Тсис, К SEFD, Ян КИП ДН ∆θ0,5 УБЛ, дБ
S 26 39 1100 0,7 36' -12
X 18 32 810 0,8 10' -13
Ka 60 85 2300 0,75 2'30'' -13