Simulation and Testing of a Linear Array of Modified Four-Square Feed Antennas for the Tianlai Cylindrical Radio Telescope
介绍了一种宽频带、双极化、改进的四边形天线作为射电天文测量的馈电天线。天线的线性阵列被用来作为天线馈源的圆柱反射器的天来，一个无线电干涉仪设计的21厘米强度映射。在650 - 1420 MHz范围内的多个频率的馈电天线波束图案和散射参数的模拟进行比较的实验结果。对组合馈源阵/反射器的波束方向图进行了仿真。
2017-05-12 astro-ph.IM
The antenna DSA 3 and its potential use for Radio Astronomy
欧洲航天局（欧空局）将在2012年底之前启用其第三个深空天线（DSA 3）。DSA 3将位于阿根廷门多萨省Malarg“ue市附近。虽然该仪器将主要用于与行星际飞行任务进行通信，但其天线和接收器的特性也将使其能够独立地做出领先的科学贡献，并获得很高的科技回报。我们在这里概述的射电天文学使用DSA 3的科学建议。
2011-10-28 astro-ph.IM
Conversion of New Zealand's 30m Telecommunication Antenna into a Radio Telescope
我们描述了我们的方法，前100英尺（30米）的电信天线在新西兰转换成射电望远镜。我们提供地面站的规格，并确定转换的优先次序。我们描述了这个计划的实施方面的机械和电气部件，以及设计的望远镜控制系统，望远镜网络的VLBI，和望远镜的维护。概述了基于射电天文学优先事项的射频、前端和后端发展计划。
2015-02-26 astro-ph.IM
Radio Interferometer with Simple antennas
本研究针对简单天线作为射电干涉仪阵元的可见度问题，从杨氏双缝实验出发推导了基于天线增益的干涉强度分布公式，算出11dBi八木天线干涉仪可见度为0.0714，为定制化干涉仪设计提供了理论支撑。
2023-10-05 astro-ph.IM
Antenna array characterization via radio interferometry observation of astronomical sources
我们提出了一个“低频”射电天文工程原型阵列，其特征在于在75-300 MHz的频率范围内的原位天线表征方法和结果。多个宇宙射电源的存在，特别是占主导地位的银河噪声，使得在这些频率的现场表征具有挑战性;然而，它将被证明，高质量的测量是可能的，通过无线电干涉测量技术。这种方法在射电天文学界是众所周知的，但在天线测量和无线通信界似乎不那么有名，尽管涉及天线视场中多个不期望源的测量挑战具有一些相似之处。我们讨论了这种方法和我们的结果，期望这一原则可能会在相关领域中找到更大的应用。
2015-01-20 astro-ph.IM
First results of the Standalone Antenna Array of the CODALEMA Radio Detection Experiment
CODALEMA是致力于宇宙射线无线电探测的最新领域的先驱实验之一。它位于法国南凯（Nancay）的射电天文台。直到最近，探测器的设置还结合了地面粒子探测器和覆盖总面积为0.25平方公里的有源偶极天线阵列。该实验目前正在进行重大升级，在现有设备周围部署独立天线阵列，由60个独立的新一代无线电探测站组成，覆盖面积为1.5平方公里（2011年春季部署了33个站，2011年年底将部署27个站）。这种新的设置旨在解决广泛的空气簇射无线电探测的剩余未知数，以便使这种技术成为超高能宇宙射线（UHECR）物理学的可靠和成熟的工具。最新的结果从原来的CODALEMA阵列一起讨论的独立天线阵列的第一个结果。
2011-09-16 astro-ph.IM
A Minimum Variance Method for Problems in Radio Antenna Placement
孔径合成射电望远镜从几个射电天线获得的数据生成天体图像。这些天线的放置一直是一个有趣的问题的来源。通常，几个潜在的矛盾目标，如良好的图像质量和低基础设施成本必须同时满足。在本文中，我们提出了一种通用的最小方差方法，重点是在存在限制情况的情况下获得良好的图像。我们在三种不同的情况下，它的多功能性和善良：（a）放置在地面上的天线，以获得一个目标的高斯紫外线分布（b）交错的情况下，交错的预算和（c）只要可用，使用天线的移动性，以获得高度的容错望远镜的建设。
2009-01-30 astro-ph.IM
Correction of Radio Interferometric Imaging for Antenna Patterns
我们描述和演示了一种技术，用于校正方向相关的文物，由于天线方向图的不对称性和天线之间的差异，用于无线电干涉成像。该技术可以校正所有斯托克斯参数I，Q，U和V的图像，并与模拟数据显示，以减少伪影的水平接近的水平，从基本的成像技术。演示使用模拟的混合阵列的13.5和15米天线与非对称模式。在高动态范围的真实模拟天空模式中，很好地恢复了源的通量密度和谱指数。在使用非偏振和部分偏振源的测试中也恢复了源偏振特性。在实际测试中，Stokes I校正的额外计算运行时间约为50%.
2021-09-21 astro-ph.IM
Antenna Design and Implementation for the Future Space Ultra-Long Wavelength Radio Telescope
在射电天文学中，超过10米（频率低于30 MHz）的超长波长（ULW）仍然是天体电磁波谱中最后一个几乎未被探索的窗口。将射电天文学扩展到ULW窗口的科学案例的力量正在增长。然而，地球电离层的不透明性使得地面设施几乎不可能进行超低辐射观测。此外，ULW频谱充满了人为的射频干扰（RFI）。这两个问题的唯一根本解决方案是在太空中放置一个ULW天文学设施。我们提出了一个概念的一个关键要素的星载ULW阵列设施，天线，解决射电天文学的规格。一个三极型天线和放大器作为ULW实现的解决方案进行了分析。一个低功耗的接收机系统进行了讨论。有源天线被优化为在由1 - 30 MHz频带中的天体发射定义的噪声水平下操作。现场实验的原型三极天线使系统噪声温度的估计。他们表示，拟议的概念符合星载超低辐射阵列设施的要求。
2018-02-22 astro-ph.IM
Antenna system characteristic and solar radio burst observation
中国谱射电日像仪（CSRH）是由中国科学院国家天文台自主研制的一台先进的综合孔径太阳射电日像仪。它由100个反射器天线组成，分为两个天线阵列（CSRH-I和CSRH-II），分别用于低频和高频波段。CSRH-I的频带为0.4-2GHz，CSRH-II的频带为2- 15 GHz。在天馈系统中，CSRH采用11馈源接收来自太阳的信号，馈源的辐射方向图具有较低的旁瓣和后瓣，辐射良好。增益G和天线噪声温度T的特性影响太阳射电成像的质量。对于CSRH，测得的G大于60 dBi，$ T $小于120 K，CSRH-I建立后，利用该仪器成功地捕捉到了2010年11月12日发生在1.2-1.6GHz之间的一次太阳射电爆发，并通过2.84GHz太阳宽带射电频谱仪（SBRS）和地球同步业务环境卫星（GOES）的观测得到了证实。此外，从CSRH-I获得的图像清楚地揭示了太阳射电爆发的轮廓。另一项观测工作是对假定为点源的风云二号E地球同步卫星成像。这种数据处理方法表明，这种去除脏像误差的方法可以用于其它面源的数据处理。
2015-04-30 astro-ph.IM
Modeling and optimization of the antenna system with focal plane array for the new generation radio telescopes with wide field of view
建立了由焦平面阵列、低噪声放大器和波束形成器组成的反射面天线系统模型。波束形成器的策略，以减少接收灵敏度波动的望远镜视场内，而本身的灵敏度下降不大（小于10%）。用该模型对荷兰射电天文研究所（ASTRON）正在研制的APERTIF系统进行了分析，并给出了数值结果。所得的数值结果已在消声室以及Westerbork综合射电望远镜的一个碟上进行了实验验证（所有测量都是在ASTRON上进行的）。
2016-02-15 astro-ph.IM
Antenna design for the SKA1-LOW and HERA super radio telescopes
本文总结了两个射电望远镜的最新天线设计过程和指标，SKA 1-LOW仪器的SKALA 4和HERA望远镜的V形馈源。在本文中，我们简要介绍了天线元件设计的主要特点和最重要的指标，这两种仪器。最后，我们展示了这两种设计对其中一些品质因数的响应。
2020-03-24 astro-ph.CO astro-ph.IM
Broad-band, high-gain, low-frequency Antennas for Radio Detection of Earth-skimming Tau Neutrinos
针对掠地τ中微子射电探测的低频高增益天线设计难题，本文探究了满足多性能要求的合适方案，提出菱形天线是该探测方向极具吸引力的选择。
2024-10-30 astro-ph.IM
Cold-Source Noise Measurement of a Differential Input Single-Ended Output Low-Noise Amplifier Connected to a Low-Frequency Radio Astronomy Antenna
提出了两种测量差分输入单端输出低噪声放大器（LNA）噪声温度的方法。第一种方法是在环境温度下在电波暗室中直接测量DISO LNA和天线。第二种是使用同轴长电缆的DISO设备的简单且低成本的噪声参数提取。详细讨论了由单端输入DISO低噪声放大器的噪声波形测量值重建DISO噪声参数的方法。我们成功地将这些方法应用于Murchison宽场阵列LNA和天线。
2018-06-28 astro-ph.IM
Multi-beaming propertieis of reflector antennas used in radio telescopes with wide field of view
给定的工作是致力于在射电天文仪器领域的现代发展。特别考虑了相控阵馈电的多波束反射面射电望远镜的灵敏度。使用PAF作为反射器馈源允许获得望远镜的宽且连续的视场（FOV）。这有几个优点与喇叭集群饲料相比，这是在这项工作中描述的。使用三种不同的波束形成方案计算整个FOV内的灵敏度。
2016-02-15 astro-ph.IM
A prototype for pulsar observations at low radio frequencies using log periodic dipole antennas
最近在印度班加罗尔附近的Gauribidanur无线电观测站委托制作了一个在50 - 80 MHz频率范围内专门观测射电星和其他天体物理瞬变的原型。介绍了天线安装、模拟和数字接收系统以及初始观测。
2022-02-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Revisiting Hybrid Interferometry with Low-Frequency Radio Astronomy Arrays
无线电干涉测量法最常见的是设计相同的天线或天线阵列。相同的天线假设导致一个方便和有用的数学简化，导致标量问题。一个有趣的变体，这是一个“混合”干涉仪涉及两种设计。我们遇到这种低频天线/阵列原型使用均匀的低频阵列望远镜，如默奇森宽场阵列（MWA）的特性。在这项工作中，我们提出了一个干涉方程，适用于混合天线。所得方程涉及向量内积而不是标量乘法。我们讨论的物理解释和有用的应用程序，这一概念在该领域的灵敏度测量和校准的天线/阵列在测试中使用一个紧凑的校准源。
2017-05-23 astro-ph.IM
Determining the orientation of radio antennas at the South Pole using Galactic noise measurements
本文提出利用银河背景噪声的周期性变化来确定南极无线电天线朝向的新方法，可作为GPS测量的替代或补充，以提升空气簇射重建精度。
2025-07-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Electrical coupling of a horizontal dipole antenna to a dielectric half-space: applications to radio astronomy from the lunar surface
Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；The Blackett Laboratory, Imperial College London（帝国理工学院布莱克特实验室）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）
研究月球表面水平偶极子天线与介电半空间的耦合特性，以提高低频射电天文学观测的精度和系统误差控制能力。
2026-02-25 astro-ph.IM
Expected performance of interferometric air-shower measurements with radio antennas
广泛的空气簇射的无线电发射的干涉测量允许重建宇宙射线的属性。最近的一项模拟研究与理想化的探测器承诺测量的淋浴最大值$X_\mathrm{max}$的深度，精度优于10 $\,$ g $\,$ cm $^{-2}$。在这方面的贡献，我们评估潜在的干涉$X_\mathrm{max}$测量（模拟）倾斜的空气淋浴与现实的尺寸，稀疏的天线阵列。我们占个别天线之间的不完美的时间同步，并详细研究其相互依赖的天线密度。我们发现天线的多重性（每个事件）和最大可接受的不准确性在个别天线的时间同步之间的强相关性。从这一结果，可以得出的先决条件，为应用干涉测量的天线阵列的设计。对于在30 $\,$ MHz至80 $\,$ MHz的常用频带内以精确到1 $\,$ ns的时间同步记录的数据，需要$\gtrsim 50$的天线多重性来实现具有20 $\,$ g $\,$ cm $^{-2}$的精确度的$X_\mathrm{max}$重建。这种多样性是通过测量具有天顶距$θ\geq 77.5^\circ$的倾斜空气簇射和1 $\,$ km间隔的天线阵列来实现的，而具有天顶距$θ\leq 40^\circ$的垂直空气簇射需要低于100 $\,$ m的天线间隔。此外，我们发现在$X_\mathrm{max}$分辨率应用干涉重建测量在更高的频率，即，高达几百MHz。
2021-10-11 astro-ph.IM
Solar Orbiter/RPW antenna calibration in the radio domain and its application to type III burst observations
为了允许与来自其它天线系统的测量进行比较，由无线电和等离子体波接收器（RPW）测量的电压功率谱密度太阳轨道飞行器上的电压需要转换成物理量，这些物理量取决于辐射本身的固有特性。本研究的主要目标是对RPW偶极天线系统进行校准，以便转换电压在接收器的输入处测量的功率谱密度转化为输入通量密度。利用热噪声接收机（TNR）和高频接收机（HFR）的空间观测数据对RPW偶极天线系统进行了校准。利用Wind航天器对III型爆发的观测，获得了用于交叉校准RPW偶极天线的参考无线电通量密度。在天线部署之前，对大样本的高频频率观测（超过10个月）进行了分析，同时对TNR-高频频率数据进行了分析，这使我们能够估计TNR-高频频率接收器的参考系噪声。得到了天线和前置放大器埋入太阳风等离子体中时，RPW偶极子的有效长度和空间TNR-HFR的参考系噪声。所获得的$l_{eff}$值与地面上进行的模拟和测量一致。通过研究太阳轨道器和风同时观测到的35个III型爆发的射电通量强度，我们发现，虽然衰减时间作为频率函数的比例对于Waves和RPW仪器是相同的，但前者的中值更高。这提供了第一个观测证据，表明III型无线电波仍然经历密度散射，即使它们从源传播，在介质中的等离子体频率远低于它们自己的发射频率。
2021-09-16 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.space-ph
A wide-band, active antenna system for long wavelength radio astronomy
我们描述了一个“有源”天线系统的HF/VHF（长波长）射电天文学，已成功部署256倍的第一站（LWA 1）的计划长波长阵列。该天线系统由交叉偶极子、有源巴伦/前置放大器、支撑结构和接地屏组成，已被证明至少在20 MHz（15 m波长）至80 MHz（3.75 m波长）的频段上成功工作，噪声系数至少比该频段上的银河背景辐射噪声温度高6 dB。因此，设计和建造一个紧凑、廉价、坚固和易于组装的天线系统的目标得以实现，该系统可以多次部署，形成许多大型独立“站”，以建造一个大型长波长合成阵列望远镜，用于射电天文学和电离层观测。
2012-10-01 astro-ph.IM
Factorization of Antenna Efficiency of Aperture-type antenna: Beam Coupling and Two Spillovers
天线效率是射电望远镜最重要的品质指标之一，特别是在毫米波或更短波长的观测中，即使是多波束射电望远镜。本文在标量波近似的框架下，分析了一个由两个孔径串联组成的无损耗天线。我们发现，天线的效率可以评估与第二口径上的场分布，天线的效率被分解成三个因素：波束耦合，传输溢出和接收溢出的效率。该分解方法适用于一般的波束波导口径天线，并能将口径效率与光瞳函数联系起来。我们用光学模拟在数值上证实了我们的因式分解。该评估使我们能够管理像差，并且对于多波束射电望远镜的设计很有用。
2020-12-08 astro-ph.IM
Uncertainty study for the Galactic calibration of radio antenna arrays in astroparticle physics
本研究比较30–408 MHz范围内七种天空模型，量化多个射电天线阵列利用银河系射电天空进行绝对校准时的辐射强度与能标不确定性，并讨论宁静太阳等适用性因素。
2023-08-16 astro-ph.IM
Antenna Pattern Modelling Accuracy for a Very Large Aperture Array Radio Telescope with Strongly Coupled Elements
针对密集孔径阵列射电望远镜单元方向图建模需求，评估两种商业电磁代码对SKA-Low单台站的建模精度，发现除少数临界频率外误差可保障波束形成器效率超99%。
2023-06-11 astro-ph.IM
Expected performance of air-shower measurements with the radio-interferometric technique
利用射电天线阵列进行干涉测量是天文学中一种强大且广泛使用的技术。最近，这项技术已被重新用于重建广泛的空气淋浴[1]。这种无线电干涉技术利用了数十亿次级簇射粒子发射的无线电发射的相干性来重建簇射参数，特别是簇射轴和簇射最大值$X_\mathrm{max}$的深度。先前用理想化检测器在模拟上证明的准确性是非常有希望的。在这篇文章中，我们评估的潜力，干涉$X_\mathrm{max}$测量使用（模拟）倾斜的空气淋浴稀疏的天线阵列在现实条件下。要确定的无线电干涉技术与各种天线阵列的应用的先决条件，在天线之间的时间同步和它的相互依赖性与天线密度的不准确性的影响进行了详细研究。我们发现天线多重性（每个事件）和最大可接受的时间抖动之间有很强的相关性，即，时间同步不准确。对于在30至80 MHz的常用频带中以精确到1 ns内的时间同步记录的数据，需要$> 50$的天线多重性以实现$σ_{X_\mathrm{max}} \lesssim 20$ g cm $^{-2}$的$X_\mathrm{max}$分辨率。对于以2 ns精度记录的数据，已经需要$\gtrsim 200$天线来实现该$X_\mathrm{max}$分辨率。此外，我们发现从在更高的观测频率下模拟的数据重建$X_\mathrm{max}$没有优势，即，高达几百MHz。最后，我们提供了一个概括我们的结果从非常倾斜的空气淋浴垂直的几何形状…
2021-02-26 astro-ph.IM
Sensitivity of Antenna Arrays for Long-Wavelength Radio Astronomy
一些新的和计划中的射电望远镜将由工作频率低于300兆赫的大型低增益天线阵列组成。在这个频率范围内，银河噪音可能是总噪音的重要或主要贡献。这与天线之间的相互耦合相结合，使得难以预测这些仪器的灵敏度。本文介绍了一个系统模型和程序，估计系统等效通量密度（SEFD）-一个有用的和有意义的度量的灵敏度的射电望远镜-占这些问题。该方法适用于LWA-1，第一个“站”的长波长阵列（LWA）干涉仪。LWA-1由512个蝴蝶结型天线组成，位于110 x 100米的椭圆形覆盖区内，设计使用噪声温度约为250 K的接收机，在10 MHz和88 MHz之间工作。结果表明，天线之间的银河噪声的相关性显着脱敏的波束指向不接近天顶的阵列。它还表明，相当大的改善是可能的，使用波束形成系数，其设计用于优化信噪比在这些条件下。互耦被发现发挥了重要作用，但并不具有一贯的积极或消极的影响。特别是，我们证明了模式乘法（假设嵌入在阵列中的单个天线的行为是相同的那些相同的天线本身）不产生可靠的估计SEFD。
2010-05-23 astro-ph.IM
A 3D Printed Quad-Ridged Flared Horn Antenna Feeder for Radio-Telescopes
本研究提出一种3D打印四脊双极化波纹喇叭天线馈源，用于现代射电望远镜，通过新颖波导开槽镀层及机械适配，在1-3 GHz实现良好匹配与隔离，仿真验证有效。
2025-02-25 astro-ph.IM
A metamaterial with applications in broad band antennas used in radio astronomy and satellite communications
微波频率下的电磁超材料在工业和研究中得到了很好的建立。最近的工作表明，一种特定的金属超材料可以有助于提高射电天文学和卫星电信中使用的喇叭天线的性能。在这篇文章中，我们证明了这一论点，找到了一种创新类型的元环显着的可制造性与潜力，以提高在这些领域的最先进的。然后在实验室中制造和表征由元环形成的开创性元喇叭天线，其在倍频程带宽上显示出优异的特性，特别是在交叉极化方面，这是射电天文学和电信中的关键指标;以及旁瓣电平，回波损耗和增益。
2022-06-15 astro-ph.IM physics.ins-det
First measurements with prototype radio antennas for the IceTop detector array
用无线电天线扩展大规模空气簇射阵列可以提高探测器的性能，因为宇宙射线空气簇射的无线电发射提供了对电磁分量的额外测量。IceCube表面探测器IceTop与无线电探测器以及新的粒子探测器以混合方式进行仪器化，将提高测量和重建精度，并允许对高度倾斜的空气簇射进行表征。这将使人们能够更好地了解冰中中微子测量的大气背景。它还为新的科学案例提供了机会，例如从银河系中心寻找PeV伽马射线，从冰立方网站全年可见，倾角为61 $^{\circ}$。除了已经在南极运行的几个闪烁体粒子探测器外，还于2019年1月在IceCube现场部署了两个原型无线电天线，使用与闪烁体相同的DAQ系统。这些天线作为未来部署无线电天线的测试装置，扩展了IceTop足迹内计划的闪烁体阵列。在本程序中，将介绍用于部署的天线以及处理粒子和无线电探测器信号的混合DAQ系统。在南极的第一次测量结果将被提出，未来的计划，一个完整的混合粒子和无线电探测器阵列内的冰顶足迹将被显示。
2019-08-28 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Radio signatures of cosmic-ray showers with deep in-ice antennas
本文提出FAERIE框架，耦合CoREAS与GEANT4模拟深冰中宇宙线簇射的射电辐射，以研究其对超高能中微子探测的背景影响，并为宇宙线否决系统设计提供依据。
2024-09-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Detection of Fast Radio Bursts on the Large Scanning Antenna of the Lebedev Physical Institute
本文介绍了2012年7月至2018年5月在列别捷夫物理研究所111 MHz大型扫描天线上搜索单个脉冲信号的结果。将数据与指定形式的模板进行卷积，并与测试离差测量进行卷积。选择具有中心坐标$α= 05^h 32^m;$ $δ= +41.72^\circ$的天空区域以及围绕先前为FRB 121102固定的坐标（$α= 05^h 32^m;$ $δ= +33.1^\circ$）的天空区域进行分析。总共对每一束进行了355小时的观测。在数据处理过程中，探测到了三个离散度为$247$ $pc \cdot cm^{-3}$、$570$ $ pc \cdot cm^{-3}$、$1767$ $ pc \cdot cm^{-3}$的射电爆发。
2018-12-27 astro-ph.IM
New method for the time calibration of an interferometric radio antenna array
数字无线电天线阵，如LOPES（LOFAR PrototypE Station），通过大气广泛的空气簇射的无线电发射来探测高能宇宙射线。LOPES是放置在德国卡尔斯鲁厄理工学院的KASCADE-Grande实验中的偶极天线阵列。天线被数字化组合，通过形成进入空气簇射到达方向的波束来构建无线电干涉仪，这允许即使在单个天线中的低信噪比下也进行测量。该技术需要精确的时间校准。几个校准步骤的组合用于实现约1 ns的必要授时精度。测量设置的群延迟，在随后的数据分析中校正这些延迟（色散）的频率依赖性，并监测延迟随时间的变化。我们使用一个发射参考天线，一个信标，它以已知的频率连续发射正弦波。通过测量信标频率处的相位，可以在每个记录的事件处检测和校正天线之间的相对延迟的变化。
2010-02-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Fundamentals of Horn Antennas with Low Cross-polarization Levels for Radioastronomy and Satellite Communications
有关射电天文学和卫星通信应用的喇叭天线的文献非常广泛，有时脱节，相关的贡献可以追溯到60年代直到今天。这项工作结合了一个紧凑但完整的审查不同的理论，方法和技术，用于描述波纹和超材料在其应用于射电天文学和卫星通信中使用的喇叭天线，以及一些新的工作，以帮助解释理论更实际的方式。从混合模式的条件，首先波纹喇叭解释描述软，硬边界，也从等离子体光学的角度来看的理论。在此之后，使用的超材料，以设计喇叭天线与准零交叉极化和低E面旁瓣水平在超宽带进行了描述。这项工作的目的是帮助缓解研究生和年轻专业人员致力于这些任务的学习曲线，并试图激励高级专业人员的工作朝着一个新的方向和方法。
2019-10-04 astro-ph.IM
The Electrical Design of a Membrane Antenna for Lunar-based Low-frequency Radio Telescope
针对月背低频射电阵列的天线需求，设计了基于聚酰亚胺薄膜的低频天线，仿真和实测验证了其电学性能，为宇宙黑暗时代探测的大规模阵列奠定技术基础。
2024-08-18 astro-ph.IM
Research of the active reflector antenna using laser angle metrology system
主动反射面是大型射电望远镜，特别是毫米/亚毫米射电望远镜的关键技术之一。本文介绍了一种新型高效的大射电望远镜主动反射面天线激光测角系统，并在南京天文光学技术研究所（NIAOT）研制的65米射电望远镜样机上进行了大量的主动反射面天线的实时检测精度和面形保持实验。实验结果表明，该方法的表面形状分割和保持精度可达微米级，时间响应可达分钟级。因此，它被证明是可行的亚毫米射电望远镜。
2012-02-29 astro-ph.IM
Measurements of Antenna Surface for Millimeter-Wave Space Radio Telescope
在建造空间射电望远镜时，天线表面必须使用低噪声系数和高机械强度的材料。我们提出了两个候选人的天线表面材料的反射性能的测量结果，用于在一个新的毫米波天文卫星，ASTRO-G安装在射电望远镜。为了估计卫星预计轨道中热环境波动造成的退化量，对两种备选材料，即铜箔碳纤维增强塑料和涂铝碳纤维增强塑料进行了热循环试验。在热循环测试期间的某些点，通过使用41-45 GHz频带的辐射计精确测量表面的反射损耗。在这两种候选物中，在热循环测试后在表面上出现裂纹，其中裂纹的数量密度随着热循环的进行而增加。反射损耗也随裂纹数密度的增加而增加。然而，铜箔表面的损耗在等效寿命结束时满足ASTRO-G的要求，而铝涂层表面的损耗甚至在循环结束之前就超过了要求中的最大值。
2011-01-29 astro-ph.IM
A Floating Octave Bandwidth Cone-Disc Antenna for Detection of Cosmic Dawn
射电天文学辐射计的关键组成部分是用来探测宇宙黎明号的红移21厘米信号的天线元件。我们描述了一个倍频程带宽锥盘天线的设计和性能，用于检测该信号在频带40至90 MHz。宇宙黎明信号被预测为宽带光谱特征，其数量级弱于天空和地面无线电亮度。因此，工程上的挑战是设计一种低频天线，能够提供高保真度的微弱宇宙信号，以及前景天空，接收器。天线特性不得因在天体辐射、地面辐射或接收机噪声上留下任何令人困惑的频谱特征而损害探测。本设计中的创新是使天线在电学上小于半波长，并且在足够大的水体的表面上操作它。小型锥盘天线下方的均匀和高介电常数介质导致消色差波束方向图、高辐射效率和最小不必要的混淆频谱特征。天线设计在WIPL-D和FEKO中进行了优化。一个原型的构建和部署在一个湖上，以验证其性能与现场测量。索引条款：天线测量，射电天文学，反射天线。
2021-04-08 astro-ph.IM
The Tunka-Rex antenna station (ICRC 2013)
通卡-雷克斯是通卡-133的无线电延伸，通卡-133是一个1平方公里的切伦科夫空气探测器，用于西伯利亚的空气阵雨。Tunka-Rex于2012年10月8日开始运营，拥有20个无线电天线。其主要目标是探索无线电探测技术在确定初级能量和质量方面的可能精度。每个无线电天线站由两个垂直排列的有源SALLA天线组成，它们接收来自空气簇射的无线电信号。前置放大的无线电信号被传送到Tunka-133数据采集器的当地集群中心，在那里进行滤波、放大和数字化。要重建无线电信号，关键是要了解它在每个步骤中是如何受到影响的。因此，我们已经研究了天线的组合响应，其方向图和模拟电子链，包括一个低噪声放大器和一个滤波放大器。我们将讨论通卡雷克斯的硬件设置，以及如何获得其响应的描述。此外，我们估计由于硬件效应（例如，电子特性的轻微变化）。最后，我们提出了背景测量与实际通卡雷克斯天线。
2013-08-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Measurements of Antenna Surface for a Millimeter-Wave Space Radio Telescope II; Metal Mesh Surface for Large Deployable Reflector
由细金属丝编织成网状表面的大型可展开天线是通信卫星和空间射电望远镜的重要技术。然而，对于高于毫米波的频率，很难使金属网表面具有足够的射频（RF）性能。在本文中，我们提出了在43 GHz的金属网格表面的RF性能。为此，我们开发了一种装置来测量网格表面的反射系数，透射系数和辐射系数。反射系数随金属网表面张力的增大而增大，而辐射系数则随金属网表面张力的增大而减小。反射系数和辐射系数的各向异性方面也清楚地看到。它们取决于金属网表面的正面和背面以及旋转角度。测量的透射系数几乎是恒定的。测量的辐射系数和透射系数将导致系统噪声温度的显著下降。此外，我们还利用NRO 45米射电望远镜Coude系统上的金属网镜对著名的SiO脉泽源R-Cas进行了天文观测。金属网反射镜显著增加了系统噪声温度，并略微降低了峰值天线温度。这些结果与实验室测量结果一致。
2012-10-01 astro-ph.IM
An Integrated Circuit for Radio Astronomy Correlators Supporting Large Arrays of Antennas
使用许多天线阵列的射电望远镜正在运行，并且正在设计和提出更大的射电望远镜。来自天线的信号通过互相关来组合。对于$N$天线，互相关的成本和功耗与$N^2$成比例，并且在足够大的$N$处占主导地位。在这里，我们报告的集成电路（IC）的设计，执行数字互相关任意多个天线在一个省电的方式。它使用一种本质上低功耗的架构，其中设备之间的数据移动被最小化。在我们的设计中，相关性是在一个4096复杂的乘法累加（CMAC）单元的阵列。这足以对64个信号（$N$ =32个天线，每个天线2个相反极化信号）并行执行所有相关。当$N$较大时，输入数据缓冲在片内存储器中，CMAC根据需要重复使用多次，以计算所有相关性。该设计已被合成和模拟，以获得准确的估计IC的大小和功耗。它旨在采用32 nm绝缘体上硅工艺制造，其中需要小于12 mm $^2$的硅面积，并根据天线的数量实现每次CMAC操作1.76至3.3 pJ的能效。操作已详细分析，直到$N=4096$。包括板级I/O、电源和控制在内的系统级能效预计为每次CMAC操作5至7 pJ。
2016-04-17 astro-ph.IM
A Bose Horn Antenna Radio Telescope (BHARAT) design for 21 cm hydrogen line experiments for radio astronomy teaching
本文介绍低成本BHARAT射电望远镜及其双模圆锥喇叭设计与校准方法，通过21 cm氢线观测支持高校射电天文教学与培训。
2022-08-12 astro-ph.IM physics.ed-ph
Instrumentation for Radio Interferometers with Antennas on a Regular Grid
在过去的二十年中，人们对低频射电天文学的兴趣的复苏，21厘米层析成像的时代的再电离，引起了一类新的无线电干涉仪与$N \gg 100$天线。不需要低温冷却的低噪声接收器的可用性降低了天线的成本，使得用许多小型天线而不是大型碟形结构来构建灵敏度变得负担得起。然而，由校准和成像所需的可见度产品的$\mathcal{O}(N^2)$缩放确定的这种无线电阵列的计算和存储成本与阵列本身的成本成比例，并推高了射电望远镜的总成本。当阵列中的天线建立在规则网格上时，可以利用基于阵列的空间傅立叶变换的直接成像方法来避免计算驱动不利缩放的中间可见度矩阵。然而，这样的方法依赖于校准天线电压的可用性，其本身在不使用可见度矩阵的情况下难以获得。在这篇论文中，我探讨了两个实时校准策略，可以操作的可见性矩阵的子集，这可以计算不妥协的$\mathcal{O}(N\log{N})$缩放的直接成像系统。对于更一般的射电干涉仪布局，可以使用带条纹停止的基线相关平均来降低可见度产品的数据速率。本文介绍了为氢时代再电离阵列（HERA）建立的信号处理流水线，该流水线实现了条纹停止和基线相关平均，将数据速率从近1Tbps降低到15Gbps。
2022-08-08 astro-ph.CO astro-ph.IM
In-flight calibration of STEREO-B/WAVES antenna system
2006年10月25日发射的两个STEREO航天器（日地关系观测台）上的STEREO/WAVES（SWAVES）实验专门用于测量几千赫兹至16兆赫频率的无线电频谱。SWAVES天线系统由6米长的正交单极子组成，用于测量无线电波的电分量。利用这种配置，无线电源的定向和入射无线电波的偏振测量（偏振状态的分析）是可能的。为了评估SWAVES数据，必须准确地知道天线的接收特性，天线的接收特性由于与航天器主体和其他机载设备的辐射耦合而失真。在本上下文中，这些属性由天线有效长度向量描述。我们提出的SWAVES天线的飞行中校准的结果，使用观测的非热地面极光公里辐射（AKR）在立体声滚转机动的早期阶段的任务。应用最小二乘法结合遗传算法来找到在准静态频率范围（$L_{antenna} \ll λ_{wave}$）中的STEREO Behind（STEREO-B）/WAVES天线的有效长度向量，其最适合于模型和观测到的AKR强度轮廓。所得结果证实了前SWAVES天线分析的流变和数值模拟。最后一组天线参数建议作为评估SWAVES数据的基础。
2015-08-26 astro-ph.IM
The Tunka Radio Extension, an antenna array for high-energy cosmic-ray detection
本文介绍了通卡-雷克斯和通卡-格兰德联合测量的第一个结果，以及天线对准效应的研究和最近通卡-雷克斯结果的概述。
2017-01-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Detecting Radio Frequency Interference in radio-antenna arrays with the Recurrent Neural Network algorithm
由于射频干扰（RFI）而产生的信号伪影是射电天文学中常见的干扰。通常，受RFI影响的数据由专家数据分析师标记，以保证数据质量。鉴于用干涉射电望远镜阵列获得的数据率越来越高，必须采用自动数据过滤程序。在这里，我们展示了使用长短期记忆（LSTM）细胞实现RFI检测循环神经网络（RNN）的结果。对于算法的训练，使用离散模型，该离散模型分别基于来自$610\, \mathrm{MHz}$处的GMRT的无线电干涉观测的振幅信息来区分RFI和非RFI数据。通过分析混淆矩阵来评估RNN的性能。网络的真阳性率和真阴性率分别为$\approx 99.9\,\%$和$\approx 97.9\,\%$。然而，由于大量非RFI数据被分类为被RFI污染的事实，网络的总体效率是$\approx 30\%$。Matthews相关系数为~0.42，表明需要更精细的训练模型。
2018-08-29 astro-ph.IM
Radio detection of Cosmic Rays with the IceCube Surface Array Enhancement
本文介绍了在IceTop表面阵列增加射电天线和闪烁体探测器以增强宇宙线探测，报告了原型站射电天线与IceTop的大气簇射符合测量结果及角分辨率，并详述了最新野外考察期间两个新站点的部署与调试。
2025-09-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Direction Dependent Corrections in Polarimetric Radio Imaging III: A-to-Z Solver -- Modeling the full Jones antenna aperture illumination pattern
在这第三篇描述极化无线电成像的方向相关校正的系列论文中，我们提出了A-Z求解器方法来用Zernike多项式模拟全琼斯天线孔径照明方向图（AIP）。为了实现热噪声限制成像与现代无线电干涉仪，它是必要的，以纠正的仪器效应的天线主波束（PB）作为时间，频率和极化的函数。宽带AW投影算法使这些校正提供了一个精确的模型的AIP是可用的。我们提出的A-Z求解器作为一个更通用的算法的AIP建模。它采用正交圆Zernike多项式的基础来模拟测量的全琼斯AIP。这些完整的琼斯模型，然后用于重建完整的Mueller AIP repsonse的天线，在原则上占所有的离轴泄漏效应的主波束。A-Z解算器足够通用，可以容纳任何存在全息测量的干涉仪，我们已经成功地模拟了VLA，MeerKAT和ALMA的AIP，以证明其多功能性。我们表明，我们的模型捕获PB形态的前1-2个旁瓣内的高精度，并显示了高质量的全息测量的任何望远镜的全穆勒网格化和反卷积的可行性。
2021-12-04 astro-ph.IM
An Ultra-Wideband Dual Polarization Antenna Array for the Detection and Localization of Bright Fast Radio Transients in the Milky Way
本研究提出一种工作于1200-1800MHz的L形紧凑专用超宽带双极化天线阵列，含3个各4单元的子阵列，可赋形匹配银河系且无栅瓣，经原型验证仿真与实测吻合，能高效探测定位河内FRB，兼具低反射、高效率、无相位模糊等优势。
2025-01-15 astro-ph.IM
Air Shower Detection by Arrays of Radio Antennas (ISVHECRI 2018)
天线阵列正开始对高能天体粒子物理学作出重要贡献，最近在空气簇射的无线电技术方面取得的进展为这种贡献提供了支持。这篇文章更新了我在Prog.部分核物理93（2017）1 [arXiv：1607.08781]。它侧重于目前和计划中的大气粒子级联无线电阵列，并简要提到一些在其他介质，如冰的发展原型实验。虽然成为今天宇宙射线核的标准技术，但在未来，无线电探测可能会推动PeV和EeV能量的所有类型的初级信使的领域，包括光子和中微子。在宇宙射线物理学中，除了高统计数据外，精确度也变得越来越重要。各种天线阵列已经证明，它们可以与传统技术在到达方向，能量和簇射最大值位置的准确性上竞争。将天线和粒子探测器组合在一个阵列中，是以较低的额外成本提高高能宇宙射线总体精度的直接方法。特别是无线电和μ子探测器的组合不仅可以提高宇宙射线质量组成的准确性，而且还可以增加γ-强子分离并促进PeV和EeV光子的搜索。最后，无线电技术可以扩展到大面积，为超高能中微子天文学提供所需的巨大孔径。
2018-11-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
First observations with a GNSS antenna to radio telescope interferometer
本文介绍了一种由GNSS天线和VLBI射电望远镜组成的干涉仪，用于大地测量，首次实现了高信噪比观测，并提出了基于PPP的新技术以延长积分时间。
2023-08-30 astro-ph.IM eess.SP physics.geo-ph
Spectral Smoothness of Ground Plane Backed Log-Periodic Dipole Antennas for Radioastronomical Applications
本文研究 SKA-Low 台站中接地平面对对数周期偶极天线频谱平滑度的影响，并结合 DFT 分量与包络相关系数区分接地平面效应和互耦效应。
2024-01-23 astro-ph.IM
Antennas for low-frequency radio telescope of SKA
本文综述了全球多个工程团队为SKA低频射电望远镜（50–350 MHz）提出的多种宽带天线候选方案，并依据互耦、栅瓣、极化纯度等指标评估其对主要科学目标的适用性。
2023-05-26 astro-ph.IM
The Pointing Self Calibration algorithm for aperture synthesis radio telescopes
本文研究了综合孔径射电望远镜（ASRT）方向相关效应（DDE）的定标算法。在使用自校准校正方向无关效应（DIE）之后，成像性能可能受到阵列中的元件的前向增益的不精确知识的限制。通常，前向增益模式是方向相关的，并且由于多种原因而随时间变化。一些因素，如方位-仰角安装天线的主波束随俯仰角的旋转是先验已知的。一些，例如天线指向误差和孔径阵列元件的结构变形/投影效应不能被测量{ \em先验}。因此，除了先验已知的校正DD效应的算法之外，高动态范围成像还需要求解DD增益的算法。在这里，我们讨论了基于天线的DDE校准算法的数学框架，并表明，这个框架导致计算效率高的最佳算法，以及在并行计算环境中的规模。作为基于天线的DD校准算法的一个例子，我们演示了指向SelfCal算法来解决天线指向误差。我们的分析表明，现代ASRT的灵敏度足以解决天线指向误差和其他DD效应。我们还讨论了使用的指向SelfCal算法在实时校准系统和扩展天线形状SelfCal算法的实时跟踪和校正指向偏移和天线形状的变化。
2017-09-25 astro-ph.IM
