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期刊信息/Journal information
中国科学（物理学 力学 天文学）
中国科学（物理学 力学 天文学）

王鼎盛 张杰

月刊

1674-7275

Physics@scichina.org

010-64015835

100717

北京东黄城根北街16号

中国科学（物理学 力学 天文学）/Journal SCIENTIA SINICA Physica,Mechanica & AstronomicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《中国科学》是中国科学院主办、中国科学杂志社出版的自然科学专业性学术刊物。《中国科学》任务是反映中国自然科学各学科中的最新科研成果，以促进国内外的学术交流。《中国科学》以论文形式报道中国基础研究和应用研究方面具有创造性的、高水平的和有重要意义的科研成果。在国际学术界，《中国科学》作为代表中国最高水平的学术刊物也受到高度重视。国际上最具有权威的检索刊物SCI，多年来一直收录《中国科学》的论文。1999年《中国科学》夺得国家期刊奖的第一名。
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    超高精度百米级射电望远镜关键技术研究专辑·编者按

    王娜
    1页
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    反射面天线全路径机电耦合建模与补偿研究综述

    王伟顾原冰王祖铧王娜...
    2-18页
    查看更多>>摘要：反射面天线广泛应用于射电天文、卫星通信等领域,其电性能与结构制造工艺、安装误差和环境载荷等因素间存在极为复杂的影响关系,因此随着天线口径增大、频段提高,天线设计制造的难度也在不断增加.为突破该技术难题,本文围绕反射面天线机电耦合理论建模与补偿技术发展现状,从误差分类角度分别概述了主面、副面结构变形及馈源位姿偏移等误差对天线电性能的影响,从主动反射面、阵列馈源等技术手段出发,梳理了反射面天线在服役过程中的全路径电性能补偿方法.这些现状梳理,有助于理论方法的创新,更好地完成天线设计,有助于准确预测天线服役性能,更有效地实现全工况下的综合补偿,达到天线的性能指标.

    反射面天线机电耦合全路径误差补偿

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    射电望远镜天线主反射面面形测量方法综述

    班友刘源杰王娜古丽加依娜·哈再孜汗...
    19-33页
    查看更多>>摘要：射电望远镜主反射面面形精度是影响望远镜性能最重要的因素之一,因此主反射面面形测量的研究和应用是评价和补偿天线性能的重要基础.本文梳理了经纬仪测量法、激光测量法、全息测量法、摄影测量法等主要的大型反射面天线主反射面的面形精度测量技术,并对每种测量方法的原理和应用案例进行了说明和总结,为QTT天线的主面测量技术提供参考.

    射电望远镜面形精度面形测量方法

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    大口径天线副面姿态测量技术研究进展

    林上民张璇金玉王虎...
    34-49页
    查看更多>>摘要：大口径反射面天线在较为复杂的风、热和重力等环境下极易发生反射面面形和姿态的偏离,导致天线效率降低.为满足大口径天线更高灵敏度和分辨率的要求,对副反射面姿态进行主动调整来实现电性能补偿是一种有效的手段,这就需要对天线副反射面位姿进行准确的测量和评估.本文综述了国内外应用广泛且较为成熟的副反射面姿态测量和评估方法,并对世界上一些先进的大口径天线上的应用情况进行了比较和总结.最后对奇台110m射电望远镜的副反射面姿态测量技术提出了关键问题和总结了适用的测量方法.

    大口径天线副反射面姿态测量

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    天线近场球面扫描面形测量技术及相关问题研究

    叶骞王博阳杨德金孟国香...
    50-64页
    查看更多>>摘要：本文提出了一种通过扫描天线近场半球表面电场强度来获取天线面形分布的新方法,该方法无需测量相位、扫描面积小、可实现全姿态测量.研究将微分几何理论与几何光学方法相结合,推导出了球面近场幅值分布与表面变形间直接映射关系的解析形式-幅值变形方程,并基于有限差分法和傅里叶变换法对方程进行求解,使用几何光学数值仿真证明了幅值变形方程的准确性和测量方法的有效性.结合本文提出的扫描机构设计从扫描分辨率限制、探头定位误差和测量信噪比等角度分析验证了测量方案的可行性,并重点使用基于物理光学和物理绕射理论的数值仿真模拟了整体测量精度.此外引入奇异值分解去噪方法降低了低信噪比对测量精度的影响.

    射电望远镜天线几何光学数学过程

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    大口径天线主反射面面形快速摄影测量方法研究

    古丽加依娜·哈再孜汗王娜许谦薛飞...
    65-74页
    查看更多>>摘要：本文针对110m口径全可动射电望远镜(QiTai Radio Telescope,QTT)全工况下主反射面面形快速高精度测量问题提出了 一种基于图像传感器的快速摄影测量方法.该方法将天线主反射面分成16个测量单元,通过每个测量单元的不同焦距的两台相机测量反射面上固定靶标点的像素偏移量,并根据像素偏移量与天线反射面法向偏差之间的关系计算出反射面的变形量.通过优化确定了每个测量单元靶标点的数目,分析了面形测量精度影响因素,确定了每个测量单元上不同焦距的两个相机的安装位置和焦距等关键参数.该方法可以提高测量效率和精度,为大口径天线反射面快速测量提供了一种新的解决方案.

    QTT大口径射电望远镜面形测量摄影测量

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    基于简化促动器的QTT天线主动主反射体结构建模及分析方法

    班友高涛王娜许谦...
    75-84页
    查看更多>>摘要：本文针对新疆110m射电望远镜天线主动主反射体结构建模及调整分析技术进行了研究.首先,将简化促动器引入QTT天线结构模型中,建立了包含简化促动器的主动主反射体结构模型;其次,在外载荷作用下,由主动主反射体结构模型可以得到变形天线的促动器指向;再次,基于促动器刚性构件假设,将主动调整分析进一步简化为面板支撑点沿促动器指向调整指定位移的有限元约束方程;最后,针对QTT天线模型对本文方法进行案例仿真,所提方法计算结果与ANSYS仿真结果的差异量约为10-9mm,表明所提方法的有效性.该方法可为大型射电望远镜天线主动调整的精确分析提供参考.

    射电望远镜简化促动器结构分析主动调整

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    超宽带脉冲星信号采集与处理架构设计及功能验证

    裴鑫李健段雪峰张海龙...
    85-97页
    查看更多>>摘要：采用超宽带观测系统对于提升脉冲星到达时间精度具有显著效果,但超宽带接收系统所产生的超高速数据流对终端系统的实时传输、分发和处理形成了较大挑战.本文以QTT规划的S波段超宽带接收系统为对象,采用先进的射频信号直接采集和混合架构多功能天文计算模型设计了脉冲星信号采集与处理系统架构.采用一块RFSoC平台将宽带模拟信号分为2个模拟子带进行采集,然后信道化为多个数字子带并通过2个100Gb网络端口分发至多个HPC处理节点进行实时处理,可实现3GHz宽带信号的同步采集和多功能处理,系统架构简洁、可扩展性强.对射频信号分段采集、100Gb网络多路分发、VDIF数据格式封装等功能进行了测试,并开展了单子带脉冲星观测实验.

    数字终端超宽带脉冲星高精度计时射频直接采样

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    变形双反射面天线的机电耦合分析方法

    王伟王祖铧顾原冰王娜...
    98-107页
    查看更多>>摘要：双反射面天线广泛应用于雷达、卫星通信和射电天文等领域,针对变形双反射面天线的电性能求解问题,本文提出了基于物理光学法的机电耦合分析方法.深入分析了双反射面天线主副反射面变形对天线电性能的影响,通过将主副反射面轴向变形转换为天线远场积分公式中的相位误差影响项,建立了反射面表面结构位移场与天线远场之间的机电耦合关系.进一步将相位误差影响项作一阶泰勒级数展开,使得结构误差从天线远场积分运算中独立出来,通过构建包含主副反射面变形信息的误差矩阵可实现变形反射面天线远场的快速计算.对一个2.2 m天线进行案例分析,结果验证了所提方法的正确性.

    双反射面天线机电耦合物理光学法

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    台址内部设备瞬态干扰引起的110 m射电望远镜近场耦合计算方法

    彭涣欢邹棋肖培刘萌瑶...
    108-118页
    查看更多>>摘要：射电望远镜具有高灵敏度和高分辨率的特性,台址内部微弱的电磁干扰会影响其工作状态,增加天文观测难度.本文针对110m射电望远镜台址内部瞬态辐射干扰引起的近场耦合问题,提出了一种基于偶极子近似和时域物理光学的混合计算方法.首先对台址内部设备瞬态干扰源进行分析,利用偶极子天线理论对近场辐射源进行分析与建模,结合时域物理光学法分析并计算了台址内部干扰源对射电望远镜天线口径面近场的电磁耦合特性,最后结合Feko全波算法验证本文方法的有效性.本文方法为110m射电望远镜台址内部辐射干扰对天文观测的影响分析提供了理论支撑.

    射电望远镜瞬态干扰近场耦合物理光学法

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