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.
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 |