Широкополосный компактный фокальный приемный блок на базе микроохладителя Стирлинга

Повышения эффективности наблюдений методом РСДБ можно добиться использованием радиоинтерферометров с базами различной конфигурации, что требует постоянно обновлять сеть радиотелескопов путем добавления новых станций, в том числе и компактного исполнения (менее 5 м). Для повышения чувствительности таких радиотелескопов предлагается использовать приемные системы с расширенной входной полосой частот и применением криогенного охлаждения входных трактов.

Условие компактности накладывает ограничения на приёмную и криогенную системы. Все элементы фокального блока необходимо расположить в ограниченной области, обеспечив равномерное охлаждение. При этом ни элементы конструкции, ни корпус не должны оказывать существенного влияния на принимаемое излучение или искажать диаграмму направленности радиотелескопа. В качестве криогенной системы целесообразно применить охладитель Стирлинга, так как он имеет небольшие габаритные размеры и массу, а также прост в использовании и техническом обслуживании. Охладитель Стирлинга представляет собой единое устройство, что является важным преимуществом в сравнении с системой Джиффорда-МакМагона, используемой в криогенных приёмниках на данный момент [1].

В докладе представлены результаты разработки и макетирования фокального блока с широкополосным облучателем, малошумящими усилителями и направленными ответвителями, охлаждаемыми с помощью охладителя Стирлинга.

Работоспособность макетов оценивалась по критерию соответствия коэффициента шума [2] расчетным значениям. Приведены результаты измерений коэффициента шума при комнатной (293 K) и криогенной (143 K) температурах. Проведено сравнение измеренных характеристик макетов различной конфигурации [3].

Литература

1) Векшин Ю. В., Зотов М. Б., Лавров А. С. и др. Широкополосная приёмная система для радиоинтерферометра нового поколения // Приборы и техника эксперимента. 2023. № 3. С. 98–107.

2) Алмазов-Долженко К. И. Коэффициент шума и его измерение на СВЧ. М.: Научный мир, 2000. 240 с.

3) Халеенкова Е. С., Иванов С. И., Зотов М. Б., Поздняков И. А. Измерение коэффициента шума компактного фокального блока криогенного радиоастрономического приёмника // Неделя науки ИЭиТ: Материалы Всероссийской конференции, Санкт-Петербург, 18–23 ноября 2024. 2024. С. 78–81.