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上海65米射电望远镜四套高频接收机通过验收
2017-07-11 | 编辑: | 【】【打印】【关闭

  2017625日,上海天文台在佘山科技园区组织召开了“上海65米射电望远镜高频接收机系统验收会”。来自中国科学院国家天文台、紫金山天文台、上海微系统与信息技术研究所、上海天文台,中国电子科技集团公司第三十九研究所、第五十四研究所、第十六研究所和西安测绘研究所的8名专家组成了验收评审专家组。我台洪晓瑜台长、射电领域专家和项目组成员参加了验收会。 

  专家组首先实地考察了上海65米射电望远镜高频接收机系统的四套设备,检查了设备现场工作状态,随后听取了上海天文台项目组汇报的Ku12-18GHz)波段接收机、双波束K18-26.5GHz)波段接收机、X/Ka8-9GHz/30-34GHz)双频接收机以及双波束Q35-50GHz)波段接收机研制总结报告,并审阅了相关技术资料。经审查和质询,专家们认为上海65米射电望远镜的四套高频接收机均满足任务书指标要求,设备齐套、文档资料齐全,一致同意通过验收。 

  上海65米射电望远镜系统研制项目是中国科学院和上海市于200810月底联合立项的重大院地合作项目。连同2013年验收的三套低频接收机:L1.25-1.75GHz)波段接收机、C4-8GHz)波段接收机和S/X2.2-2.4GHz/8.2-9GHz)波段接收机,上海65米射电望远镜已顺利完成全部8个波段共计7套致冷接收机的研制。目前,7套接收机均已安装在65米天线上开展天文观测,实测的接收灵敏度达到国际水平。 

  天马望远镜Ku波段接收机是双圆极化致冷接收机,由上海天文台与美国国立射电天文台(NRAO)合作完成,研制工作历时1年。设备基于JVLA接收机框架,根据天马望远镜特定观测需求进行了改进,于2014 914日成功安装于天马望远镜。其具体性能特点有:依据天马望远镜光路优化设计的宽带馈源;频带12-18 GHz,相对带宽达到40%;接收机平均等效噪声温度好于10K,系统噪声温度好于27K,天线最佳仰角天线效率好于60%Ku波段接收机已经在单天线天体物理观测中发挥作用,特别是长碳链分子等的成图观测,该波段观测已经向国内天文学家开放。 

  天马望远镜K波段接收机是上海天文台自主研制的双波束双圆极化致冷接收机,研制周期两年,于201654日成功安装于天马望远镜并开展试观测。其具体性能特点有:工作频率18-26.5GHz,相对带宽达到38%;接收机噪声温度的全频带平均值为16K,灵敏度与GBTJVLASRT等国际大型望远镜相当;在环境湿度57%的晴朗薄云天气环境下,测得的天顶方向系统噪声温度的全频带平均值好于40K,在52度天线最佳仰角下的实测天线效率好于50%;采用了整体致冷技术,包括馈源、极化器、前置低噪声放大器等核心器件布置在20K低温平台;在中国科学院修购项目“射电致冷接收机系统研制平台”的支撑下,项目组自主研发了宽带紧缩型馈源、90°波导移相器和正交模耦合器等无源器件;整机采用了小型化和轻量化设计,双波束接收机总重量仅为88公斤。K波段接收机目前已经成功用于单天线氨分子和水脉泽成图试观测,并与南非HartRAO 26米望远镜以及东亚VLBI网成功开展VLBI观测。 

  天马望远镜X/Ka接收机由上海天文台、中国电子科技集团公司第十六研究所和第五十四研究所三家单位合作完成,研制工作历时16个月,于2015323日完成天马望远镜现场安装和初步调试。其具体性能特点有:该设备为双频双圆极化致冷接收机,X频带8-9GHzKa频带30-34GHz;依照天马望远镜光路优化的双频馈源;双频圆极化网络轴比好于1dB,整体致冷;Ka波段实测波束效率好于50% 

  天马望远镜Q波段双波束双圆极化致冷接收机为国内首套Q波段接收机,由上海天文台自主研制,研制工作历时两年,于2016311日成功安装于天马望远镜。其具体性能特点有:工作频率为35-50GHz,相对带宽达到35%;实现了馈源喇叭、圆波导噪声注入耦合器、90°移相器、正交模耦合器和低噪声放大器等器件整体致冷,工作于20K低温平台,极大地提高了接收机的探测灵敏度;全频带接收机噪声温度为30-40K;在主动面模型启动情况下,Q波段(波束243GHz)在高低俯仰上效率均好于50%,天顶方向系统噪声温度约80K,灵敏度与GBTEffelsberg等大型射电望远镜相当。2016年以来利用Q波段致冷接收机成功地进行了银河系大质量恒星形成区CS 1-0等多条分子谱线的成图观测,获得了一批有效的科学数据。另外,由于天马望远镜参与使得东亚VLBI网的Q波段观测灵敏度得到显著提升,极大增强了东亚毫米波VLBI观测的能力。 

   

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