Cost-effective aperture arrays for SKA Phase 1: single or dual-band?
平方公里阵列第一阶段的一个重要设计决策是低频分量（SKA 1-low）是否应作为单频带或双频带孔径阵列实现;也就是说，使用一个或两个天线元件设计来观察70-450 MHz频带。本备忘录使用基本参数分析，对具有可比性能特征的单频和双频系统的代表性实现进行定量的一阶成本比较。对SKA 1-低台站成本的直接比较表明，这些成本是相似的，尽管不确定性很高。对更广泛的望远镜系统的成本影响各不相同：双波段阵列的部署和场地准备成本较高，但单波段阵列的数字信号处理成本较高。该参数分析还表明，模拟瓦片波束形成的第一阶段，而不是只有站一级，全数字波束形成，有可能显着降低SKA 1低站的成本。然而，瓦片波束成形可能限制灵活性和性能，主要是在减小可访问的视场方面。我们研究的背景下，科学性能的成本影响，其中天线元件的间距和站内布局是重要的派生参数。我们讨论了许多可能的站内信号传输和处理架构的影响，并考虑未来的工作可以提高SKA 1的准确性-低成本的领域。
2012-03-02 astro-ph.IM
Experimental Results of the Sensitivity of a Low Noise Aperture Array Tile for the SKA
孔径阵列已被广泛研究，以应用于下一代天文学大型射电望远镜，要求极低的噪声性能。原型阵列系统需要证明孔径阵列技术的低噪声潜力。本文介绍了144双极化锥形缝隙天线（TSA）单元的孔径阵列瓦的噪声测量，最初建造和特点作为一个相控阵饲料的应用在L波段射电天文接收系统。给出了系统的噪声预算，并讨论了测量的噪声温度对波束转向的依赖性。比较的测量结果与模拟的噪声行为，使用系统噪声模型。该模型包括接收机噪声耦合的影响，导致从一个不断变化的主动反射系数和阵列噪声的贡献作为波束转向的函数。测量结果清楚地证明了模型的有效性，从而有效的系统噪声温度的计算的主动反射系数的概念。所提出的阵列噪声温度，最佳测量值为45 K，是最先进的室温孔径阵列在1 GHz范围内，并说明其低噪声潜力。
2011-08-27 astro-ph.IM
MANTIS: The Mid-Frequency Aperture Array Transient and Intensity-Mapping System
本文的目的是提出一个宽场MFAA前体，我们设想在南非SKA网站建立的主要特点。这个雄心勃勃的仪器被称为MANTIS（中频孔径阵列瞬态和强度映射系统），它将代表基于MFAA的SKA望远镜的下一个合乎逻辑的步骤。目标是在厘米波长上使用创新的孔径阵列技术，以证明以适度的建设和运营成本部署巨大收集区域的可行性。为了继续射电望远镜性能的指数级进步，并使SKA第2阶段的雄心勃勃的规模成为现实的近时间提议，需要这样的变革性步骤。
2016-12-23 astro-ph.IM
Radio Astronomy Transformed: Aperture Arrays - Past, Present & Future
我回顾了孔径阵列的早期发展及其在射电天文学中的作用。这项技术在20世纪60年代末的消亡，以及抛物面天线兴起的原因也被考虑在内。与安提基西拉机制（见这些会议记录）作为一个失去的技术的相似之处简要介绍。孔径阵列重新进入射电天文学的世界，因为建造一个收集面积为1平方公里的巨大射电望远镜（平方公里阵列，SKA）的想法出现了。信通技术的巨大进步改变了孔径阵列的能力、灵活性和可靠性。在20世纪90年代中期，ASTRON开始开发和实验第一个用于射电天文学的高频孔径阵列瓦片- AAD，OSMA，THEA和EMBRACE。在这些努力的推动下，射电天文学的相控阵馈源（PAF）被发明出来，LOFAR本身成为下一代望远镜和SKA的主要开拓者。与此同时，孔径阵列为射电天文学提供的同样优势已经使碟形天线在许多不同的民用和军事应用中过时了。LOFAR和其他孔径阵列（MWA，LWA和PAPER）的第一次调试结果目前表明，这种技术可以改变射电天文学超过20年的无线电频谱，频率至少达到1.5 GHz。这种“射电天文学的重新发明”对整个SKA的设计和形式具有重要意义。建立一个SKA，只是“类固醇VLA”是根本不够好。就像安提基特拉机制本身一样，我们必须让未来的天文学家感到惊讶-他们和这一代人都应该得到同样的东西。
2012-11-27 astro-ph.IM
Comparison of Fast, Hybrid Imaging Architectures for Multi-scale, Hierarchical Aperture Arrays
本研究针对射电天文多尺度分层孔径阵列的成像需求，对比四种数据处理架构的计算成本，结合多个规划中阵列的参数确定最优混合架构方案，为相关阵列设计提供指导。
2024-11-26 astro-ph.IM
A Wideband, Four-Element, All-Digital Beamforming System for Dense Aperture Arrays in Radio Astronomy
密集排列的全数字孔径阵列是平方公里阵列（SKA）射电望远镜所需技术开发的一个关键领域。数字孔径阵列的实时信号处理系统的设计是目前世界范围内探路者项目的核心挑战。我们描述了这样的工作的中期结果;一个分层的，频域波束形成架构，用于合成从数字孔径阵列的宽带天线馈源的天空波束。
2010-01-12 astro-ph.IM
SKA1-LOW Antenna Design Document
本文件作为SKA低频孔径阵列关键设计评审的一部分提交，描述了2013年至2018年期间进行的SKA 1-LOW天线的电磁设计。SKA 1 LOW天线是在过去十年中开发的。自2011年以来，已经开发出了一种对数周期天线类型的天线，该天线现在处于第四次迭代中，SKALA 4（SKA对数周期天线v4），并且在2017年的成本控制项目努力之后被选为SKA 1-LOW的候选天线。本文件描述了天线的电磁设计。在天线选择过程的提交文件中，可以找到天线性能的详细描述。现场节点详细设计文件，也提交给SKA LFAA关键设计评审，提供了机械和LNA的详细设计。
2020-04-24 astro-ph.IM
The Aperture Array Verification System 1: System overview and early commissioning results
在平方公里阵列射电望远镜建造前阶段，一个国际财团推进了低频孔径阵列部分的设计和开发进程，目的是满足关键设计审查的要求。作为开发过程的一部分，部署了一个全尺寸原型SKA Low站，即孔径阵列验证系统1。我们提供了一个系统的概述，并描述了AAVS1，这是一个低频射电望远镜与256双极化对数周期偶极天线作为相控阵工作的调试结果。提供了详细的系统描述，包括相关子系统的深入概述，包括硬件、固件、软件、校准和控制子系统。早期调试结果包括初始引导、阵列校准、稳定性测试、波束形成和天空灵敏度验证。报告介绍了所吸取的经验教训以及今后的发展情况。
2021-10-07 astro-ph.IM
Progression of Digital-Receiver Architecture: From MWA to SKA1-Low,and beyond
在数字电子学、信号处理、计算和存储技术进步的支持下，在射电天文学早期对望远镜设计产生重大影响的孔径阵列已经卷土重来。在所有这些发展中，国际上正在努力设计和建造世界上最大的射电望远镜平方公里阵列（SKA）。凭借其1平方公里的巨大收集面积，SKA预计将提供无与伦比的灵敏度，并利用技术进步来实现复杂的接收器，通过天空中的多个光束提供大视场。SKA的许多寻路器和前体孔径阵列望远镜在10 - 300 MHz的频率范围内工作，已经建造并投入使用，以获得科学，仪器和功能方面的宝贵反馈。这篇评论文章明确地探讨了从Murchison Widefield Array（前身）到SKA1-Low的数字接收机架构的发展。它强调了模数转换器（ADC）、现场可编程门阵列（FPGA）和中央处理单元-图形处理单元（CPU-GPU）混合平台的技术进步，复杂的数字信号处理系统围绕这些平台实现了高效的信道化器、波束形成器和解调器。文章最后展望了基于射频片上系统（RFSoC）的新一代信号处理平台的设计。
2023-01-17 astro-ph.IM
Analysing the impact of far-out side-lobes on the imaging performance of the SKA-LOW telescope
平方公里阵列的低频仪器（SKA-LOW）将是射电天文学有史以来最灵敏的孔径阵列，并将在光栅瓣构成特殊挑战的大部分频带的欠采样状态下工作。为了达到SKA-LOW的预期灵敏度水平，特别重要的是要了解站波束的近旁瓣和远旁瓣中的干扰源如何影响成像性能。我们讨论的选项站的设计，并采用随机元素的布局，我们评估其有效性，通过调查如何源远离主瓣的站波束降低图像的目标领域。这些源具有向图像引入类似噪声的损坏的效果，我们称之为远旁瓣源噪声（FSSN）。使用OSKAR，一个GPU加速的软件模拟器，我们进行了端到端的模拟使用全天空模型和望远镜配置代表SKA-LOW仪器。FSSN是站点光束和干涉测量点扩散函数的函数，并且随着观测时间的增加而减小，直到孔径平面的覆盖范围不再改善。采用切趾技术降低波束近区旁瓣电平，对低频FSSN有明显改善。我们的研究结果表明，在旁瓣中拾取源的效果是在低频率，其中阵列是不太稀疏。
2016-02-04 astro-ph.IM
On-sky calibration of a SKA1-low station in the presence of mutual coupling
本文讨论了平方公里阵（SKA）相控孔径阵站模拟链的校准，使用嵌入式元件方向图（阵列中每个天线一个，从而考虑互耦的全部影响）或平均元件方向图来生成模型矢量。该阵列由256个对数周期偶极子阵列天线组成。实现了能够生成这种每基线模型可见性相关矩阵的模拟器，其允许使用StEFCal（统计高效和快速校准）与两种模式类型直接比较校准结果。使用模拟器生成的模型vibration与StEFCal校准阵列是成功的，因此构成了一个可能的例行校准的SKA相位孔径阵列站。此外，结果表明，有没有显着的优势，在校准与嵌入式元件模式，与StEFCal成功地检索类似的每元素系数与模型vibration生成的模式类型。这对于减轻校准的计算成本，特别是对于考虑实时校准策略，是非常重要的。为演示目的，使用了来自西澳大利亚州的AAVS-1（孔径阵列验证系统1）原型站的数据。
2020-05-26 astro-ph.IM physics.ins-det
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
Searching for Fast Radio Transients with SKA Phase 1
平方公里阵列（SKA）为低成本搜索快速无线电瞬变提供了极好的机会。与其他射电望远镜相比，SKA的灵敏度和视场都有所增加，这将使其成为寻找高能量密度事件脉冲发射的理想仪器。我们提出了一个高层次的搜索用例，并提出每单位成本的事件率作为一个品质因数，以比较射电望远镜阵列的瞬态调查策略，我们使用每波束形成和搜索的事件率作为此措施的一阶近似。关键结果是，天线信号的非相干（相位不敏感）组合实现了每波束的最高事件率，并且50-100 MHz的处理带宽足以用于SKA阶段1的河外搜索;使用全部可用带宽的事件率增益很小。更大的系统灵活性将使更有效的搜索，但不需要推动顶级系统的要求超出那些已经提出的SKA。最合适的搜索策略取决于观测到的天空方向和源的数量;对于SKA第一阶段，低频孔径阵列往往对河外搜索更有效，而碟形天线对散射增宽的方向更有效，例如在银河平面附近。
2011-09-05 astro-ph.IM
All-sky Radio SETI
在过去十年中，孔径阵列（AA）已成功取代抛物面天线，成为低射频的首选技术-MWA、LWA和LOFAR就是很好的例子。基于孔径阵列的望远镜具有多个优势，包括在非常宽的视场范围内对天空的灵敏度。随着数字和数据处理系统的不断发展，即使在GHz频率下，也将出现全天空能力。我们认为，假设SETI事件在本质上是罕见的和短暂的，一个大视场的仪器，在所谓的水坑（1 - 2 GHz）周围工作，可能会提供一些优势，比当代搜索。亚瑟·C爵士克拉克是第一个认识到全天空无线电SETI能力的潜在重要性的人，正如他在《帝国地球》一书中所提出的那样。作为全球SKA（平方公里阵列）项目的一部分，称为MANTIS（中频孔径阵列瞬态和强度映射系统）的中频孔径阵列（MFAA）原型现在被认为是SKA-2的前身。MANTIS可以被看作是在GHz频率上实现全天空无线电SETI能力的第一步。这一发展有可能改变SETI研究领域，以及其他几个科学计划。
2017-09-05 astro-ph.IM
Prospects for gravitational wave astronomy with next generation large-scale pulsar timing arrays
下一代射电望远镜，即500米口径球面望远镜（FAST）和平方公里阵列（SKA），将彻底改变基于脉冲星定时阵列（PTA）的引力波（GW）搜索。我们回顾了FAST和SKA的一些特性，以及由此产生的PTA，这些特性与探测来自单个超大质量黑洞双星的引力波信号有关。
2017-11-13 astro-ph.IM
SAT.STFR.FRQ (UWA) Detail Design Report (MID)
平方公里阵列（SKA）项目是一项国际努力，旨在建造世界上最灵敏的射电望远镜，在50 MHz至14 GHz频率范围内工作。SKA的建设分为几个阶段，第一阶段（SKA 1）占望远镜接收能力的前10%。在SKA 1期间，将在西澳大利亚建造一个由10万多个单独的偶极天线单元组成的低频孔径阵列（LFAA）（SKA 1-LOW），而将在南非建造一个由197个抛物面接收器天线组成的阵列（SKA 1-MID），其中包括64个MeerKAT接收器。射电望远镜阵列，如SKA，需要相位相干的参考信号被发送到阵列中的每个天线站点。在SKA的情况下，这些参考信号在中心站点产生，并通过长达175公里的光纤电缆传输到天线站点。环境扰动影响光纤的光路长度，并使在天线处接收的参考信号的相稳定性降级，这具有减小数据的保真度和动态范围的最终效果。考虑到长光纤距离和相对高频率的传输参考信号的组合，SKA需要采用主动稳定的频率传输技术来抑制光纤链路噪声，以保持整个阵列的相位相干性。
2018-07-30 astro-ph.IM
A Digital Broadband Beamforming Architecture for 2-PAD
我们描述了一种分层的，频域波束形成架构，用于从数字孔径阵列的宽带天线馈源合成天空波束。密集排列的全数字孔径阵列的发展是平方公里阵列（SKA）射电望远镜所需的一个重要研究领域。数字孔径阵列的实时信号处理系统的设计是目前世界范围内探路者项目的核心挑战。特别是，这项工作描述了一个具体的实施波束形成架构的2极化全数字（2-PAD）孔径阵列演示。
2010-07-02 astro-ph.IM
SAT.STFR.FRQ (UWA) Detail Design Report (LOW)
平方公里阵列（SKA）项目是一项国际努力，旨在建造世界上最灵敏的射电望远镜，在50 MHz至14 GHz频率范围内工作。SKA的建设分为几个阶段，第一阶段（SKA 1）占望远镜接收能力的前10%。在SKA 1期间，将在西澳大利亚建造一个由10万多个单独的偶极天线单元组成的低频孔径阵列（LFAA）（SKA 1-LOW），而将在南非建造一个由197个抛物面接收器天线组成的阵列（SKA 1-MID），其中包括64个MeerKAT接收器。射电望远镜阵列，如SKA，需要相位相干的参考信号被发送到阵列中的每个天线站点。在SKA的情况下，这些参考信号在中心站点产生，并通过长达175公里的光纤电缆传输到天线站点。环境扰动影响光纤的光路长度，并使在天线处接收的参考信号的相稳定性降级，这具有减小数据的保真度和动态范围的最终效果。考虑到长光纤距离和相对高频率的传输参考信号的组合，SKA需要采用主动稳定的频率传输技术来抑制光纤链路噪声，以保持整个阵列的相位相干性。
2018-08-13 astro-ph.IM
SKA LFAA Station Design Report
本报告是作为SKA低频孔径阵列关键设计审查的一部分提交的，描述了2013年至2018年期间SKA1-LOW站的设计。SKA1 LOW野外台站位于一个圆形区域内，台站有效直径（中心到中心）为38米，有256个SKALA4元件。本文件描述了现场站的电磁设计。特别是它描述了布局设计和电磁建模和站的特点。本文档描述了与布局和阵列相关的影响，例如互耦合效应、旁瓣方向图和波束形状（例如，平滑度，校准模型），并提出了我们的能力，以衡量阵列的性能和验证模拟工作的艺术状态。当前的LFAA现场节点要求源自SKA L1要求，自LFAA PDR和系统基线设计以来，在过去几年中不断发展。SKA1 LOW现场站的设计就是为了满足这些要求，因此跟踪了它们的发展（例如：灵敏度要求、阵列直径等）。上述要求代表了非常紧凑的空间，期望在大频率范围（7到1）和宽视场（围绕天顶的90度圆锥）上具有非常高的灵敏度，同时保持站直径最小，以便填充因子，但同时允许天线之间有足够的空间以允许容易的维护，等等。这导致了复杂的设计。
2020-04-23 astro-ph.IM
Square Kilometre Array: a concept design for Phase 1
中低频的SKA将分两个不同的阶段构建，第一阶段是第二阶段的子集。本文件定义了SKA第1阶段（SKA_1）的主要科学目标和基线技术概念。SKA_1的主要科学目标将是研究从黑暗时代到现在的宇宙中中性氢的历史和作用，并将中子星用作基础物理的探测器。SKA_1的基线技术概念将包括一个工作频率高达450 MHz的稀疏孔径阵列，以及一个天线阵列，最初工作频率高达3 GHz，但天线表面精度能够达到10 GHz。一个相关的先进仪器计划（AIP）允许进一步开发目前正在研究的新技术。建设将在2016-2019年进行，总资本成本为3.5亿\texteuro，包括应急元素。SKA_1望远镜的成本估计目前正在由SKA项目开发办公室（SPDO）牵头进行一项更详细和彻底的成本计算工作。SKA_1的3.5亿\texteuro是一个受成本限制的上限;额外的意外开支是为了缩小项目的总体范围。SKA_1的设计预计将随着主要费用估计数，特别是两个地点的基础设施费用的改进而不断发展。SKA_1设施将在灵敏度、调查速度、图像保真度、时间分辨率和视野方面向前迈进一大步。它将开辟探索空间的新领域，并展示支撑SKA第2阶段（SKA_2）的科学和技术。
2010-08-17 astro-ph.IM
The Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope Project and its Early Science Opportunities
中国科学院国家天文台（NAOC）已经开始建造世界上最大的天线。被称为FAST的500米口径球面射电望远镜是由国家发展和改革委员会（NDRC）资助的中国大型科学项目。FAST也代表了中国对建设平方公里阵列（SKA）的国际努力的一部分。在2016年9月完成后，FAST将成为70 MHz至3 GHz低频无线电波段最灵敏的单碟射电望远镜。Nan等人（2011年）的综述论文描述了FAST的设计规格、预期能力及其主要科学愿望。在本文中，我们简要回顾了FAST的设计和关键的科学目标，推测在FAST运行的初始阶段可能存在的局限性，并讨论了在所谓的早期科学阶段天文发现的机会。
2012-10-23 astro-ph.IM
Main Beam Modeling for Large Irregular Arrays: The SKA1-LOW telescope case
21世纪的大型射电望远镜，如低频阵列（LOFAR）或默奇森宽场阵列（MWA），利用相控孔径天线阵列来实现卓越的测量速度。平方公里阵列低频仪器（SKA 1-LOW）将由一组非规则相控阵系统组成。使用几个系数预测这些阵列的主光束对于望远镜的校准至关重要。提出了一种有效的非规则大型阵列主波束和前几个旁瓣的建模方法。该方法利用Zernike多项式来表示阵列模式。从位于阵列上方的等效平面上定义的电流开始，图案被表示为不同阶次的Zernike函数的傅立叶变换的总和。泽尔尼克多项式的系数是由两种不同的手段：最小二乘法和分析方法。分析表明，这两种方法提供了类似的性能表示主波束和前几个旁瓣。此外，不同的阵列配置的数值结果，证明了所提出的方法的性能，也为阵列的形状远离圆形。
2017-12-05 astro-ph.IM
Spectral-line performance of low-frequency radio telescope arrays: SKA-Low stations
本研究针对低频射电望远镜频谱平滑度受衍射等效应影响的问题，以SKA-Low站为例验证了带限延迟空间技术可高效模拟相关效应，并开展模拟宇宙黎明实验助力低频谱线巡天设计优化。
2025-03-24 astro-ph.IM
An Axi-Symmetric Segmented Composite SKA Dish Design: Performance and Production Analysis
提出了一种轴对称碟形天线作为下一代射电望远镜-平方公里阵列（SKA）天线反射器的概念。该反射器是基于使用新型热塑性复合材料（碳纤维增强）的背景下，望远镜的设计与宽带单像素饲料。该设计的基线代表直径为15米的100至1000个反射器天线的阵列，覆盖<1至10 GHz的频率。我们的研究的目的是在宽频带和仰角范围内结合现实的宽带馈源（如“十一天线”馈源）分析碟形天线的生产成本及其性能。所提出的初步模拟结果indicate的潜在的低成本和大规模生产的建议盘的概念，并表现出灵敏度相媲美的，目前认为偏置格里高利反射器天线具有相同的投影孔径面积。我们希望这种观察与馈源的选择无关，因为其他几种单像素宽带馈源（文献中已报道）具有类似的波束宽度和相位中心位置，两者都随频率而恒定。
2011-08-27 astro-ph.IM
Measurements of the Cosmological Evolution of Magnetic Fields with the Square Kilometre Array
我们研究了平方公里阵列（SKA）通过背景偏振源的法拉第旋转测量星系团中磁场的潜力。[...]我们发现大约10%的天空被明显的河外法拉第屏覆盖。大部分的旋转测量值在10到100 rad/m/m之间。我们认为，集群中心应该有高达约5000拉德/米/米。我们表明，建议的中频孔径阵列的SKA以及SKA碟形阵列的最低频段是非常适合于这些旋转测量值的大部分进行测量，通常需要一个信号噪声为10。我们计算的源形成一个网格的目的，测量前景旋转措施的间距：它达到了100小时SKA观测每个字段的间距为36弧秒。我们还计算了星系团背景RM测量的统计量。我们发现，SKA的第一阶段将允许我们采取堆叠实验高红移（>1），并提供改进的磁场结构测量个别附近的集群。完整的SKA孔径阵列将能够对每个星系团具有超过100个背景源的星系团进行非常详细的磁场结构测量，最多红移为0.5，并且对于附近的星系团，每个星系团具有超过1000个背景源，并且对于未来高红移星系团中电子密度测量的合理假设，可以将磁场演化的幂律指数限制为如果团簇中的磁场遵循B ~（1+z）^m，则比dm=0.4更好。
2009-09-08 astro-ph.CO astro-ph.IM
Radio Astronomy transformed: Aperture Arrays - Past, Present and Future
孔径阵列在射电天文学中起着重要的作用，因为该领域是从卡尔·央斯基在20世纪30年代早期进行的长距离通信测试中出现的。这项技术的根源可以追溯到马可尼，尽管第一台电子扫描仪器直到第二次世界大战前夕才出现。战后，相控阵列对各行各业产生了重大影响，包括天文学和天体物理学。在理解无线电天空的性质方面取得了重大进展，包括脉冲星的发现。尽管这些早期的成功，抛物面天线在很大程度上取代了孔径阵列通过20世纪60年代，直到20世纪末。在诸如信号处理、数字电子学、低功率/高性能超级计算和大容量数据存储系统等领域的技术进步最近导致孔径阵列的使用的实质性复兴，特别是在低于300 MHz的频率下。由简单的天线与市售的低噪声室温放大器组成，孔径阵列具有巨大的收集面积，可以以相对较低的成本合成。多个波束（或多个视场）可以快速形成，并在天空中进行电子操纵。随着天文学家开始努力解决这些新的可能性，下一个目标是看到这些系统移动到更高的GHz频率。工作频率高达1.7 GHz的孔径阵列预计将构成平方公里阵列（SKA）的重要组成部分。
2013-07-01 astro-ph.IM
Mid-frequency aperture arrays: the future of radio astronomy
孔径阵列（AA）技术处于射电天文学新发展和发现的最前沿。目前，LOFAR正在成功地展示低频密集和稀疏AA的能力。对于中频，从450到1450MHz，AA仍然需要证明他们相对于现有碟形天线技术的科学价值。它们的大视场和高灵活性使它们处于非常有利的位置。孔径阵列验证计划致力于证明AA在一般科学和SKA中的可行性。对于中频范围，这导致了EMBRACE的发展，它已经通过同时观测HI和脉冲星证明了AA系统的巨大灵活性。它也作为一个试验台，以证明AA的技术可靠性和稳定性。下一步将把AA技术提高到可以用于尖端科学的水平。在本文中，我们讨论了AA技术从工程活动到完全科学能力的仪器的发展。我们目前的结果，从拥抱，正在进行的系统测试，并计划为EMMA，在中频AA技术的下一步。
2012-09-20 astro-ph.IM
GPU Accelerated Image Quality Assessment-Based Software for Transient Detection
针对下一代射电望远镜SKA海量数据下传统源查找器效率低的问题，开发了基于IQA方法LISI和augLISI的GPU加速瞬变检测软件，在2048×2048图像检测中内核耗时约0.1毫秒。
2025-01-18 astro-ph.IM
Spacecraft Tracking Applications of the Square Kilometre Array
平方公里阵列（SKA）是下一代射电望远镜，由于其大口径（约1平方公里）和先进的仪器，具有极高的灵敏度。它将涵盖广泛的观测波段，包括用于跟踪深空飞行任务和与深空飞行任务通信的波段。虽然航天器跟踪不是确定SKA技术规格的主要应用，但该设施可在跟踪深空空间探测器方面发挥作用，作为“专用”深空跟踪网络的后备。本文介绍了SKA作为深空跟踪设施的可能应用，以及SKA各种概念的主要相关技术指标。在2004年9月7日至9日在德国达姆施塔特举行的欧空局欧洲空间业务中心第三次空间应用跟踪、遥测和指挥系统国际讲习班上作了介绍。在过去的几年里，SKA的概念已经发展到一个更高的细节化水平，目前正处于实施阶段。本介绍中的一些具体考虑不再符合SKA项目的实际状况。然而，SKA应用于行星际航天器通信和跟踪的总体概念仍然是热门话题，这里介绍的一些方法仍然对未来的深空飞行任务有意义。
2020-02-24 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ins-det
Calibration of an SKA-Low Prototype Station Using Holographic Techniques
本文提出基于张量的统一全息校准数学框架，统一自全息与交叉全息方法，并在SKA-Low原型站AAVS2上以太阳为校准源验证了其与传统校准技术结果一致。
2024-01-16 astro-ph.IM eess.SP
A fast, wide-field, and real-time imaging prototype for large aperture arrays
Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO)（联邦科学与工业研究组织）
该研究针对大口径阵列的实时成像需求，开发基于FPGA的EPIC原型，解决传统架构的复杂度问题，为下一代射电望远镜提供高效方案。
2026-09-04 astro-ph.IM
Revisiting a flux recovery systematic error arising from common deconvolution methods used in aperture-synthesis imaging
本文重新审视了综合孔径成像中CLEAN类反卷积算法因图像单位不匹配导致的通量密度系统性偏移问题，通过模拟量化了误差范围并提出了可将误差降至百分之几的缓解方法。
2023-10-19 astro-ph.IM
The Five-Hundred-Meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST) Project
500米口径球面射电望远镜（FAST）是中国的一个大科学项目，旨在建造世界上最大的单碟射电望远镜。其创新的工程理念和设计为以最有效的方式实现巨大的单碟铺平了新的道路。FAST也代表了中国在建设平方公里阵列（SKA）的国际努力中的贡献。作为最灵敏的单碟射电望远镜，FAST将使天文学家能够启动许多科学目标，例如，测量银河系和其他星系中的中性氢，探测微弱的恒星，寻找第一颗闪亮的恒星，听取来自其他文明的可能信号等。FAST是一个阿雷西博型天线，有三个突出的方面：作为场地的岩溶洼地，它很大，可以容纳500米的望远镜，而且很深，允许天顶距达到40度;有源主反射器校正地面的球面像差，以实现全极化和宽频带，而不涉及复杂的馈电系统;由绳索和伺服机构驱动的轻型进给舱，加上并联机器人作为二次可调系统，实现高精度运动。在中国和世界天文学界的支持下，FAST的可行性研究已经进行了14年。项目时间为5.5年，从2011年3月开工算起，预计2016年首航。本文主要介绍FAST项目自2006年以来的最新进展。在本文中，FAST的子系统的描述在适度的细节，然后讨论的基本科学目标和早期的科学项目的例子。
2011-05-20 astro-ph.IM
The Murchison Widefield Array: solar science with the low frequency SKA Precursor
Murchison Widefield阵列是一个低频（80 - 300 MHz）SKA前体，包括分布在3 km直径区域上的128个孔径阵列元件（称为瓦片）。MWA位于西澳中西部的默奇森射电天文台，这是SKA低频阵列第一阶段和第二阶段的选定基地。妇女事务部的科学目标包括：1）探测再电离时期中性氢的散射红移21厘米谱线的亮度温度波动; 2）根据对阵列可见的全天空进行的深度、模糊有限的调查，研究银河和河外过程; 3）通过探索可变无线电天空进行时域天体物理学研究;以及4）通过对背景射电源发射的传播效应对日光层和电离层进行太阳成像和表征。本文重点介绍MWA在太阳科学方面的能力，并在2013年最终仪器首次运行之前总结了迄今为止的一些太阳科学结果。
2013-01-27 astro-ph.IM astro-ph.SR
Realisation of a low frequency SKA Precursor: The Murchison Widefield Array
Murchison Widefield阵列是一个低频（80 - 300 MHz）SKA前兆，包括分布在3公里直径区域内的128个孔径阵列元件。MWA位于西澳中西部的默奇森射电天文台，这是SKA低频阵列第一阶段和第二阶段的选定基地。妇女事务部的科学目标包括：1）探测再电离时期中性氢的散射红移21厘米谱线的亮度温度波动; 2）根据对阵列可见的全天空进行的深度、模糊有限的调查，研究银河和河外过程; 3）通过探索可变无线电天空进行时域天体物理学研究;以及4）通过对背景射电源发射的传播效应对日光层和电离层进行太阳成像和表征。本文将重点对竣工MWA系统进行简要讨论，突出该仪器的几个新特性，并简要介绍最终施工阶段的进度报告（截至2012年6月）。该项目预计于2012年11月实际完工，2012年8月左右开始试运行，2013年年中左右开始运营。简要介绍了MWA原型仪器的最新科学成果。
2012-12-06 astro-ph.IM physics.ins-det
Direct Primary Beam Correction: Untangling Mutual Coupling in 21-cm Cosmological Experiments with the SKA-Low Radio Telescope
University of Cambridge（剑桥大学）；Kavli Institute for Cosmology in Cambridge, University of Cambridge（剑桥卡弗里宇宙学研究所）；Queen Mary, University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；University of Manchester（曼彻斯特大学）；KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）
研究21厘米宇宙学实验中天线相互耦合问题，提出直接主波束校正框架减轻耦合，通过电磁模拟验证其有效性，应用于模拟观测发现对功率谱分析有影响，指出全天空校正或分离主旁瓣贡献对稳健恢复EoR窗口的必要性。
2026-07-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
LUNASKA experiments using the Australia Telescope Compact Array to search for ultra-high energy neutrinos and develop technology for the lunar Cherenkov technique
我们描述的设计，性能，灵敏度和结果，我们最近的实验使用澳大利亚望远镜紧凑型阵列（ATCA）的月球切伦科夫观测与一个非常宽的带宽（600 MHz）和纳秒的时间，包括各向同性中微子通量的限制。我们还首次估计了小尺度表面粗糙度对有效实验孔径的影响，发现与预期相反，这种粗糙度将在中微子能量范围内增加近表面事件的可探测性，在该范围内我们的实验是最敏感的（尽管时域脉冲轮廓的扭曲可能会使识别更加困难）。我们的“使用平方公里阵列的月球UHE中微子天体物理学”（LUNASKA）项目的目的是开发使用地面射电望远镜阵列进行超高能（UHE）宇宙射线（CR）和中微子探测的月球切伦科夫技术，特别是准备使用平方公里阵列（SKA）及其探路者，如澳大利亚SKA探路者（ASKAP）和低频阵列（LOFAR）进行月球切伦科夫实验。
2010-03-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Lunar radio emission from dark photon dark matter
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Nanjing Key Laboratory of Particle Physics and Astrophysics（南京粒子物理与天体物理重点实验室）
本文提出利用月球表面将暗光子暗物质转化为射电波，并通过现有及未来射电望远镜探测，以覆盖此前不可及的参数空间。
2026-10-07 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Mitigation of self-generated RFI using ASKAP's phased array feeds
本文展示了ASKAP望远镜利用相控阵馈源进行子空间投影缓解自生射频干扰，抑制窄带信号31dB，灵敏度损失仅1.5%-3.1%，并首次验证了空间零陷缓解对灵敏度和波束形状的影响。
2024-05-25 astro-ph.IM
The Murchison Widefield Array Correlator
Murchison宽场阵列（MWA）是平方公里阵列（SKA）的先驱。该望远镜位于西澳大利亚的Murchison射电天文台（MRO）。MWA由4096偶极子排列成128个双极化孔径阵列组成，形成一个连接元件干涉仪，使来自所有256个输入的信号互相关。采用混合方法来进行相关任务，其中一些处理阶段由基于现场可编程门阵列（FPGA）的定制硬件执行，而其他处理阶段由容纳在通用机架式服务器中的图形处理单元（GPU）执行。所需的相关能力约为8 TFLOPS（每秒Tera浮点运算）。MWA已经开始运行，关联函数每天生成8.3 TB的相关产品，随后从MRO实时传输700公里到珀斯（WA）进行存储和离线处理。在本文中，我们概述了关联函数的设计，信号路径和处理元件，并提出了内部和外部接口的数据格式。
2015-01-24 astro-ph.IM cs.CE
