Широкополосный компактный приемный фокальный блок радиотелескопа на базе охладителя Стирлинга

М. Б. Зотов, Ю. В. Векшин, С. И. Иванов, И. А. Поздняков, Е. С. Халеенкова

Труды ИПА РАН, вып. 76, 17–24 (2026)

DOI: 10.32876/ApplAstron.76.17-24

Ключевые слова: мобильный радиотелескоп, широкополосная приемная система, шумовая температура, дисперсия Аллана, охладитель Стирлинга

Аннотация

Компактные передвижные радиотелескопы позволят расширить возможности существующей постоянно действующей национальной радиоинтерферометрической сети «Квазар-КВО» (Институт прикладной астрономии РАН). Улучшение углового разрешения при различных углах склонения объектов ближнего и дальнего космоса обусловливает необходимость применения адиоинтерферометров с адаптивно меняющимся географическим положением радиотелескопов. Критически важным элементом компактного радиотелескопа является приемная система с криогенным охлаждением первых каскадов входных трактов, отвечающая требованиям к линейным размерам и массе. Для приемной системы мобильного радиотелескопа (с диаметром зеркала 2.5 м) предложено осуществить охлаждение входных каскадов с помощью компактного охладителя Стирлинга, позволяющего криостатировать широкополосный приемный фокальный блок до температуры 140 K. Несмотря на то что температура охлаждения криогенных систем на основе охладителя Стирлинга не достигает температур водородного уровня, как это технически реализовано в стационарных полноповоротных радиотелескопах РТ-32 и РТ-13, охладитель находит свою область применения в компактных системах, где важны размеры криогенной системы. Актуальной задачей становится исследование криогенных приемных устройств на основе охладителя Стирлинга с достижением минимального уровня шумовой температуры. В данной работе приведены результаты измерения шумовой температуры широкополосного компактного фокального приемного блока радиотелескопа при низких температурах, достижимых при использовании компактного охладителя Стирлинга. Представлен анализ измерений шумовой температуры двух вариантов технической реализации приемной системы. Шумовая температура разработанного фокального приемного блока в рабочем диапазоне частот (3−15.5 ГГц) не выше 200 K, в диапазоне 5−11 ГГц — ниже 100 K. Также приведены результаты измерения нестабильности уровня выходного шума фокального приемного блока и анализ дисперсии Аллана на основании данных измерений. В статье представлены результаты оценки возможности проведения РСДБ-наблюдений с использованием компактного радиотелескопа в составе действующей РСДБ-сети «Квазар-КВО». Компактный радиотелескоп диаметром 2.5 м, оснащенный разработанной приемной системой, дает возможность проводить успешные геодезические РСДБ-наблюдения совместно с радиотелескопами РТ-32 комплекса «Квазар-КВО».

Цитирование