Широкополосная приемная система радиотелескопа РТ-13

Для возможности проведения совместных наблюдений с разными обсерваториями глобальной геодезической РСДБ-сети нового поколения VGOS радиотелескоп РТ-13 оснащается широкополосной приемной системой (ШПС). ШПС обеспечивает работу РТ-13 в диапазоне частот 3–16 ГГц, осуществляет прием сигналов двух ортогональных линейных поляризаций излучения космических радиоисточников, усиление и преобразование сигналов к полосе промежуточных частот.

Все блоки ШПС размещены в корпусе фокального контейнера, расположенного во вторичном фокусе антенны радиотелескопа.

Широкополосный криогенный приемный фокальный блок (ШКПФБ) содержит охлаждаемый облучатель, два малошумящих усилителя сигналов вертикальной и горизонтальной поляризаций, два направленных ответвителя, с помощью которых принимаемые сигналы смешиваются с сигналами амплитудной (Tcal) и фазовой (Pcal) калибровок, поступающими в тракт от широкополосного блока генератора шума (ШБГШ). ШКПФБ охлаждается до температур ниже 20 K c помощью микроохладителя, входящего в состав гелиевой микрокриогенной системы с воздушным охлаждением. Вакуумирование полости криостата обеспечивается вакуумным насосом. Вакуумный насос и внутренний блок компрессорной установки микрокриогенной системы располагаются внутри угломестной кабины радиотелескопа.

Функциональная схема широкополосной приемной системы радиотелескопа РТ-13

С выхода ШКПФБ сигналы, соответствующие вертикальной и горизонтальной поляризациям, поступают на блоки делителей (БД), где разделяются на четыре равных сигнала. Затем сигналы, соответствующие вертикальной и горизонтальной поляризациям, попарно поступают на входы четырех широкополосных блоков преобразователей частоты (ШБПЧ). В ШБПЧ осуществляется усиление, фильтрация и двойное преобразование частоты для сигналов обеих поляризаций. В каждом ШБПЧ из диапазона 3–16 ГГц входного СВЧ-сигнала выбирается участок полосы частот шириной 2 ГГц (поддиапазон) и преобразуется к промежуточной полосе частот 0–2 ГГц. Таким образом, широкополосная приемная система позволяет проводить наблюдения одновременно в четырех частотных поддиапазонах из полосы частот 3–16 ГГц. Синхронизация гетеродинов приемных каналов осуществляется от системы частотно-временной синхронизации (СЧВС) радиотелескопа. На выходе ШПС имеет 8 сигналов ПЧ: по 4 для горизонтальной и вертикальной линейных поляризаций, которые поступают на систему преобразования сигналов (СПС) для последующей регистрации.

Концентратор Ethernet объединяет все блоки ШПС в единое информационное пространство, объединенное с локальной вычислительной сетью радиотелескопа РТ 13. Управление ШПС и контроль параметров ее работы производится с помощью специального программного обеспечения, расположенного на центральном компьютере управления РТ 13, расположенного в лабораторном корпусе.

Коэффициент усиления ШПС составляет не менее 90 дБ, шумовая температура ШПС Тпр не превышает 40 K.

В таблице представлены основные характеристики радиотелескопа РТ-13 с установленной ШПС (для вертикальной поляризации): шумовая температура системы «радиотелескоп-радиометр» Тсис, системная эквивалентная плотность потока радиотелескопа SEFD, коэффициент использования поверхности (КИП) антенны.

Основные характеристики РТ-13 с ШПС


Частота, ГГц	Тпр, К	Тсис, К	SEFD, Ян	КИП
3–5	31	47	1360	0,69
4–6	25	39	1197	0,65
5–7	23	36	1283	0,57
6–8	22	36	1317	0,54
7–9	22	34	1240	0,56
8–10	21	34	1218	0,56
9–11	21	34	1278	0,53
10–12	22	36	1342	0,54
11–13	23	38	1475	0,52
12–14	27	39	1479	0,53
13–15	24	41	1621	0,51
14–16	25	44	1674	0,53