[实用新型]一种射电望远镜系统的实时噪声校准系统

说明书

本实用新型提供一种射电望远镜系统的实时噪声校准系统，该系统包括：天线单元、馈源、校准单元和接收单元。所述馈源接收到所述天线单元汇聚的来自天体或冷空的射电信号，并将所述射电信号发送至所述校准单元。所述校准单元用于产生周期性变化的噪声校准信号，并将所述噪声校准信号与所述射电信号进行耦合生成耦合信号后送入所述接收单元。所述接收单元根据所述耦合信号获得在望远镜指向冷空或天体时相对应的输出功率，并根据输出功率的变化差值对望远镜系统进行噪声校准，从而获得天体的绝对流量。本实用新型能提高射电望远镜系统的噪声校准的准确性。

技术领域

本实用新型涉及射电天文技术领域，尤其涉及一种射电望远镜系统的实时噪声校准系统。

背景技术

射电望远镜用以接收宇宙天体辐射的无线电信号，进而研究天体的物理、化学性质，它作为一种无线电信号探测仪器，是射电天文学的主要研究工具。射电望远镜由天线和接收系统两大部分组成。常见的反射面天线，把微弱的天体信号反射汇聚到接收系统。接收系统包括馈源和接收机组件：馈源收集来自反射面汇聚的信号；接收机包括低噪声放大器、滤波器、混频器、AD采样等，对信号进行放大、滤波等一系列处理，最后利用计算机进行天文数据处理，从而获得研究天体的信息。

在射电望远镜系统观测时，需要精确知道接收信号的功率值与天体辐射信号功率的对应关系，从而获得天体的绝对流量信息，以进行天文学研究。通常接收到的信号除了天体辐射信号之外，还包含天空背景噪声、大气损耗、天线损耗、接收机自身产生的噪声等，统称为望远镜系统噪声。同时，望远镜系统噪声，随着望远镜指向天空的位置不同而不同；即使望远镜指向同一位置，随时间温度发生变化，系统噪声也随之改变。而对望远镜系统进行噪声校准，是射电望远镜系统观测中的关键一步，能决定着观测数据的有效性和可用性。因此如何实时进行系统噪声校准，以从接收到的信号中剔除望远镜系统噪声，减少电压和环境温度的变化易引起噪声源输出噪声不稳定，进而获得精确的天体绝对流量，具有重要的研究意义。

实用新型内容

本实用新型提供一种射电望远镜系统的实时噪声校准系统，解决传统射电望远镜系统进行噪声校准时易因电压和环境温度的变化引起噪声源输出噪声不稳定，造成噪声校准获得的数据不准确的问题，能提高射电望远镜系统的噪声校准的准确性。

为实现以上目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种射电望远镜系统的实时噪声校准系统，包括：天线单元、馈源、校准单元和接收单元；

所述馈源接收所述天线单元汇聚的来自冷空或天体的射电信号，并将所述射电信号发送至所述校准单元；

所述校准单元用于产生周期性变化的噪声校准信号，并在望远镜指向冷空或天体时将所述噪声校准信号与所述射电信号进行耦合生成耦合信号后送入所述接收单元；

所述接收单元根据所述耦合信号获得在望远镜指向冷空或天体时相对应的输出功率，并根据输出功率的变化差值对望远镜系统进行噪声校准，进而获得待测天体的绝对流量。

优选的，所述接收单元根据望远镜指向冷空时输出功率的周期性变化差值和已知的噪声源等效噪声温度，对所述接收单元的输出功率进行标定，校准得到望远镜系统噪声温度；

所述接收单元还根据望远镜指向天体时输出功率与指向冷空时输出功率的差值，得到待测天体的亮温度；

所述接收单元还根据待测天体的亮温度和天线单元的有效接收面积，确定待测天体的绝对流量，其中，所述天线单元的有效接收面积通过射电天文中的标准源进行测定。

优选的，所述校准单元包括：噪声生成模块、耦合模块和控制模块和电源模块；

所述耦合模块的输入端与所述噪声生成模块的输出端相连，所述耦合模块的控制端与所述控制模块的输出端相连，所述电源模块对各个模块提供直流电源；

所述噪声生成模块用于根据设定噪声源生成噪声校准信号；