Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> История -> Мигулина В.В. -> "100 лет радио" -> 107

100 лет радио - Мигулина В.В.

Мигулина В.В. , Гороховского A.B. 100 лет радио — М.: Радио и связь, 1995. — 384 c.
ISBN 5-256-01228-2
Скачать (прямая ссылка): radio1995.djvu
Предыдущая << 1 .. 101 102 103 104 105 106 < 107 > 108 109 110 111 112 113 .. 163 >> Следующая

а — наземные радиотелескопы,
b — станция слежения,
с — обработка поступающей информации,
d — передача данных от КРТ,
е — синхронизация KPT, m — направление на источник
254
Р. Л. Сороченко
лители (КПУ) — мазеры. Шумовая температура таких приемников составляла 10...50 К.
В 80-е гт. в результате разработки высокочастотных полевых транзисторов стало возможным делать малошумящие транзисторные усилители в СВЧ диапазоне вплоть до 50 ГГц. В современных охлаждаемых транзисторных усилителях на так называемых высокоподвижных электронах шумовая температура стала сравнимой с шумовой температурой мазеров и составляет для лучших образцов примерно 1 К на 1 ГГц.
Охлаждаемые транзисторные усилители в качестве входных устройств радиометрической аппаратуры получили в последние годы очень большое распространение. Они стали вытеснять квантовые парамагнитные, параметрические усилители и другие типы входных приемных устройств. При практическом равенстве шумовых температур транзисторные усилители существенно превосходят квантовые в ширине мгновенной полосы пропускания. В первых она достигает 10... 15% от несущей частоты, в то время как во вторых не превосходит 1...2%. Неоспоримым преимуществом транзисторных усилителей было также то, что они не требовали очень сложного и дорогостоящего оборудования для охлаждения до температуры жидкого гелия (4,2 К), необходимого для квантовых параметрических усилителей. Для охлаждения до 15...20 К — до так называемого водородного уровня, вполне достаточного для транзисторных усилителей, — применимы промышленные, сравнительно недорогие и надежные в эксплуатации микрокриогенные системы замкнутого цикла (СЗЦ).
Такая система охлаждения работает по принципу компрессионного холодильника с газообразным гелием в качестве хладогента, т.е. по замкнутому циклу непрерывно, и может функционировать месяцами без дозаправки гелием.
В настоящее время охлаждаемые в СЗЦ транзисторные усилители в качестве входных устройств радиоастрономических приемников употребительны в диапазоне частот до 50 ГГц. На частотах выше 50 ГГц используются смесительные приемники с охлаждаемыми в микрокриогенных СЗЦ смесителями на диодах Шотки или сверхпроводящих контактах.
Для смесителей, работающих на эффекте сверхпроводимости (515-смесители), требуются очень низкие температуры до 2 К, достижимые лишь в гелиевых криосгатах с откачкой паров или в сложных многоступенчатых системах замкнутого цикла. При этом не очень просто, но удается создать высокочувствительные радиоастрономические приемники для диапазона коротких миллиметровых волн и особенноА^ 1 мм. В лучших образцах установленных на радиотелескопах приемников с !515-смесителями на входе в настоящее время дости^ъута шумовая темпертура в 150...250 К в диапазоне 2...3 мм и в 500 К в диапазоне 1 мм.
Радиоастрономия
255
В диапазоне метровых волн шумовая температура приемника уже не играет существенной роли. Определяющими становятся шумы ф°нового радиоизлучения Галактики, которые на волне 1 м равны 60 >К и увеличиваются, с длиной волны примерно пропорционально Л 2'55.
Радиоастрономическая аппаратура, предназначенная для исследования спектральных радиолиний, помимо высокой чувствительности и низкой шумовой температуры должна иметь также высокое спектральное разрешение. Современный радиоспектрометр это супергетеродинный приемник с двойным или тройным преобразованием частоты, в котором исследуемый участок спектра из СВЧ диапазона преобразуется в диапазон 1...150 МГц, где и производится анализ спектра. Для этого в радиоастрономии используются фильтровые, цифровые автокорреляционные или акустооптические анализаторы сектра. В фильтровых анализаторах спектральный анализ в полосе A F - N А V осуществляется гребенкой из N фильтров, настроенных на частоты, разнесенные на ширину одиночного фильтра А V . В более совершенных автокорреляционных анализаторах сначала в цифровом виде с различными задержками вычисляется функция автокорреляции исследуемого шумового сигнала и лишь затем с помощью фурье-преобразования определяется спектр. Изменяя тактовую частоту опроса и шаг задержки, можно изменять частотное разрешение и полосу анализа, что невозможно в фильтровых анализаторах. Там эти величины фиксированы и определяются выбранными фильтрами.
С помощью современных микросхем можно сделать анализатор с большим числом каналов (точек на спектре). Установленные в настоящее время на радиотелескопах автокорреляционные анализаторы имеют сейчас, как правило, 1024 канала и полосу анализа до 100 МГц, что вполне достаточно для большинства радиоастрономических задач.
В акустооптических спектроанализаторах (АОС) используется эффект дифракции света на упругих волнах, создаваемых в кристаллах исследуемым радиосигналом после соответствующего усиления. В результате падающий на кристалл луч лазера в первом дифракционном максимуме отклоняется пропорционально частоте радиосигнала. Регистрируя распределение света с помощью светодиодной матрицы, мы получаем спектральное разложение исследуемого радиосигнла. По своим возможностям АОС как бы дополняет автокорреляционный анализатор. С помощью АОС можно реализовать очень широкие полосы анализа, до нескольких гигагерц, что невозможно с помощью АК. В то же время на АОС, в отличие от АК, нельзя получить очень высокое спектральное разрешение.
Предыдущая << 1 .. 101 102 103 104 105 106 < 107 > 108 109 110 111 112 113 .. 163 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed