太阳射电动态频谱仪
【中文词条】太阳射电动态频谱仪
【外文词条】solar radio dynamic spectrograph
【作者】吴怀玮
用来对太阳射电进行宽频带连续频谱观测的一种射电望远镜﹐是研究太阳射电在各频段爆发的频谱形态和变化特徵﹐以及探讨太阳射电爆发机制的重要设备。澳大利亚于1949年最先研制成这种仪器。它工作于米波段(70～130兆赫)﹐随著太阳射电研究工作的深入和无线电电子技术的发展﹐频段逐渐向高低两端扩展。目前﹐这类仪器的最低工作频率为5兆赫﹐而最高工作频率已接近10﹐000兆赫。除澳大利亚外﹐美﹑苏﹑捷﹑瑞士等国都拥有这类仪器。美国哈佛大学射电天文站在1956年建立了三台动态频谱仪﹐分别工作于100～180兆赫﹑180～320兆赫和 320～580兆赫﹔现在共有九台﹐覆盖 10兆赫到4﹐000兆赫的整个频段﹐对太阳进行常规监测。太阳射电动态频谱仪一般由三个主要部分组成﹕宽频带天线系统﹕频带中最高频率至少比最低频率高一倍。早期曾使用菱形天线﹐现在一般使用对数周期振子﹑螺旋或对数螺旋等宽频带天线。在较高频率﹐一般均使用一定口径的旋转抛物面煜擤o而将上述的宽频带天线作为照明器置于抛物面的焦点。宽频带扫频接收系统﹕均采用外差混频式。目前使用的接收机有一般的低中频频率形式的﹐也有高中频或零中频频率形式的。本机振汤器是一个扫频振汤器﹐扫描频率范围由接收的频段和中频数值决定﹐而扫描速率则由所需的时间分辨率决定﹐一般为几赫到一百赫。接收机的中频带宽由所需的频率分辨率和灵敏度决定﹐一般为几十千赫到几兆赫。检波输出级的时间常数﹐主要由扫描速率和频率分辨率决定﹐一般为10～10秒。显示记录系统﹕采用阴极射线示波管或电视显像管。早期的频谱记录形式是﹕X 轴为频率﹐Y 轴为强度。现在无例外地使用Z 轴﹐即强度由阴极射线管的亮度表示。X 轴代表时间﹐Y 轴表示频率﹐加上连续摄影装置﹐可以得到清晰的随时间变化的频谱记录﹐便于进行分析研究。此外﹐仪器还有校准部分﹐以便对时间﹑频率﹑强度等进行定标。
为了提高太阳射电动态频谱仪的频率和时间分辨率﹐而又不致降低接收灵敏度﹐近年来﹐采用多频道同时接收的系统或声光调制技术。与此同时﹐广泛使用电子计算机﹐对天线的起动和跟踪﹑接收系统的定时校准﹑爆发的检测和报警等﹐进行自动控制。