Recent Developments in Measuring Signal and Noise in Phased Array Feeds at CSIRO
我们描述了CSIRO射电天文学相控阵馈源中测量信号和噪声的最新进展。我们介绍了新的技术,包括孔径阵列噪声测量与波束形成的权重匹配到反射器的焦场。通过天线范围和反射器内测量计算重量。我们还描述了通过漂移扫描的系统温度和孔径效率的分离。
2016-02-12 astro-ph.IM
Measured Sensitivity of the First Mark II Phased Array Feed on an ASKAP Antenna
本文介绍了CSIRO的第一个Mk的测量灵敏度。II ASKAP天线上的相控阵馈电(PAF)。Mk。II在1.23 GHz时实现了78 K的最小系统温度过效率$T_\mathrm{sys}/η$,在835 MHz至1.8 GHz时达到95 K或更高。该PAF是为澳大利亚SKA探路者望远镜设计的,用于展示平方公里阵列(SKA)的宽视场快速天文观测。
2015-09-02 astro-ph.IM
Phased Array Feed Calibration, Beamforming and Imaging
用于反射面天线的相控阵馈源(PAF)提供了增加反射面视场和更快的测量速度的潜力。为了解决科学上有用的PAF,包括校准和波束形成算法,灵敏度优化,以及宽视场成像的演示仍然存在的一些发展挑战,我们报告了安装在绿岸20米望远镜上的19个元件室温L波段PAF的实验结果。形成的光束获得了69%的孔径效率和66 K的系统噪声温度。无线电相机图像的几个天空区域。我们调查的系统的噪声性能和灵敏度作为仰角的函数与统计最优波束形成和演示消除射频干扰源与自适应空间滤波。
2009-12-01 astro-ph.IM
A Cryogenic SiGe Low Noise Amplifier Optimized for Phased Array Feeds
越来越多的射电天文相控阵馈源(PAF)表明,对低噪声放大器(LNA)的需求日益增加,这些放大器的设计具有可重复性、低噪声和易于制造的特点。有助于实现这些目标的具体设计功能包括使用未封装晶体管(用于低温操作)、单极性偏置、便于安装和返工的直插入式RF接口以及使用现成组件。绿岸望远镜(英语:Green Bank Telescope)(FLAG)的焦点L波段阵列是杨百翰大学(英语:Brigham Young University)(BYU)和国家射电天文台(英语:National Radio Astronomy Observatory)(NRAO)的合作成果,使用了暖偶极天线和低温硅锗异质结双极晶体管(SiGe HBT)LNA。这些LNA具有38 dB的带内增益平均值和4.85开尔文平均噪声温度。虽然FLAG仪器是这一发展背后的驱动仪器,但设计的大多数关键特征及其提供的优势广泛适用于其他阵列馈电,包括独立波束和相控,以及许多天线类型,如喇叭,偶极子,Vivaldi,连接蝴蝶结,本文将重点讨论阵列馈电对低噪声放大器的独特要求,以及放大器制造如何满足这些要求。
2017-05-05 astro-ph.IM
Phased Array Feed Model Equations corresponding to two definitions of embedded beam pattern
在这份报告中,我们提出了相控阵馈电(PAF)模型方程的两种定义的嵌入式波束图案。在Roshi \& Fisher(2016)中,我们通过将嵌入式光束图案定义为由于1 V激励到一个端口而所有其他端口短路的光束图案来呈现PAF模型。这种嵌入式波束图案被称为电压嵌入式波束(VEB)。嵌入式波束图案也可以被定义为由于对一个端口进行1A激励而所有其他端口开路的波束图案。这个定义通常用于工程文献中,我们将这种模式称为电流嵌入束(CEB)。在这里,我们推导出两个嵌入的光束模式之间的关系,并提出相应的模型方程。
2019-02-05 astro-ph.IM
Commissioning of FLAG: A phased array feed for the GBT
相控阵馈电(PAF)技术是射电天文学的下一个重大进步,它结合了高灵敏度和大视场。绿岸望远镜(FLAG)的L波段焦面阵是迄今为止研制的最灵敏的PAF之一。它由19个安装在主焦点杜瓦瓶上的双偏振元件组成,在天空中产生七个光束。其前所未有的系统温度为$\sim$ 17 K,与当代单像素馈送相比,脉冲星测量速度将增加3倍。早期的科学观测是在最近结束的FLAG调试阶段进行的,我们清楚地展示了它的科学能力。我们观测到了一系列正常和毫秒级的脉冲星,并探测到了PSR B1937+21的巨脉冲。
2017-10-26 astro-ph.IM
A Model for Phased Array Feed
在这份报告中,我们提出了一个模型的相控阵饲料(PAF)和比较模型的预测与测量。本文首先提出了一种无损耗PAF的理论。为了发展这个理论,我们提出了一个问题--当在望远镜上使用PAF来观察与地球方向成$θ_s, ϕ_s$角度的源时,可以获得的最佳$T_{sys}/η_{ap}$是多少?我们表明,{ \em系统}(即PAF+望远镜+接收机)的特征矩阵可以从观测的信噪比开始构造,并且可以从特征矩阵的最大特征值获得最佳的$T_{sys}/η_{ap}$。为了构造特征矩阵,我们推导出PAF中天线元件输出处的开路电压,该开路电压是由于(a)来自源的辐射、(b)来自地面的辐射(溢出)、(c)来自天空背景的辐射以及(d)由于接收器的噪声。然后从这些电压的相关矩阵获得特征矩阵。然后,我们描述了一个建模程序开发来实现这里提出的理论。最后,将模型预测与在GBT上使用原型PAF(风筝阵列)对Virgo A进行的测试观测结果进行比较(Roshi等人,2015)。
2019-02-05 astro-ph.IM
One year of monitoring the Vela pulsar using a Phased Array Feed
我们使用帕克斯试验台设施12米天线上的相控阵馈源(PAF)接收器对船帆座脉冲星进行了一年的观测。这些观测使我们能够研究PAF波束权重随时间的稳定性,证明可以使用PAF技术长时间计时,并检测和研究2016年12月12日发生的最近一次故障事件。梁重量被证明是稳定的时间尺度上的三个星期的顺序为1%。我们讨论了这对单碟望远镜上使用PAF监测行星的影响。
2017-05-22 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Model for a Noise Matched Phased Array Feed
我们提出了一个模型的噪声匹配相控阵馈电(PAF)系统和比较模型预测与测量结果。PAF系统由阵列馈源、接收机、波束形成器和抛物面反射器组成。我们的模型的新颖之处是表征的{ \em PAF系统}由一个单一的矩阵。该特征矩阵由PAF输出端的开路电压协方差、地面溢出噪声、天空背景噪声和(低噪声)放大器(LNA)噪声构成。用PAF系统可获得的源上的最佳信噪比将是特征矩阵的最大本征值。应用洛仑兹互易定理推导了信号和溢出噪声引起的电压协方差。接收机噪声协方差和噪声温度的兰格不变量,使他们适合于噪声匹配的阵列饲料。模型的预测进行了比较,与1.4 GHz,19元,双极化PAF的罗伯特C。伯德格林班克望远镜。我们表明,模型的预测,获得了额外的噪声贡献,由于测得的损失提前的低噪声放大器,比较以及作为频率的函数和作为从bohesive偏移的函数的系统温度与孔径效率的测量比。此外,我们的建模表明,该比率最佳的带宽可以通过将PAF与LNA进行噪声匹配来提高至少2倍。
2019-02-06 astro-ph.IM
Performance of a highly sensitive, 19-element, dual-polarization, cryogenic L-band Phased Array Feed on the Green Bank Telescope
研制了一种新的1.4GHz、19单元、双极化、低温相控阵馈电(PAF)射电天文接收机。伯德绿岸望远镜(GBT)是FLAG(GBT焦点L波段阵列)项目的一部分。校准器无线电源的调试观察表明,该接收机具有迄今为止任何相控阵接收机的最低报告的由孔径效率($η$)归一化的波束形成系统温度($T_{\rm sys}$)。在1350 MHz附近,测得的$T_{\rm sys}/η$为$25.4 \pm 2.5$ K,这与GBT上当前1.4 GHz低温单馈接收机的性能相当。在$\sim$ 4 arcmin(奈奎斯特采样所需)和$\sim$ 8 arcmin偏离基线时,$T_{\rm sys}/η$的退化分别为基线值的$\sim$ 1\%和$\sim$ 20\%。根据观测应用,与单光束系统相比,具有七个形成光束的PAF的测量速度大2.1至7倍。所测得的性能,无论是在频率和偏移从boccurs,定性同意从一个严格的电磁模型的PAF的预测。对脉冲星B0329+54和扩展的HII区域玫瑰星云的观测证明了接收器的天文效用。新的PAF接收器提高了测量速度,将使GBT能够进行令人兴奋的新科学,例如更有效地观测银河系流入的扩散、扩展中性氢发射,以及搜索快速射电暴。
2018-03-12 astro-ph.IM
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
Wide-field broadband radio imaging with phased array feeds: a pilot multi-epoch continuum survey with ASKAP-BETA
Boolardy工程测试阵列是一个6 x 12米的碟形干涉仪,也是澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)的原型,配备了第一代ASKAP的相控阵馈电(PAF)接收器。这些有助于通过在30平方度视场内同时部署多个波束来快速广域成像。通过使阵列循环通过12个交错的指向位置并使用9个数字形成的波束,我们有效地模拟了传统的1小时x 108指向调查,在12小时的观察时间内在711 - 1015 MHz上覆盖150平方度。在一周内进行了三次这样的观察。我们通过自一致性检查和与现有无线电数据的比较来验证系统的全带宽连续成像性能和稳定性。组合的三个历元图像具有弧分分辨率和每束375微焦的1-西格玛热噪声水平,尽管由于残余旁瓣混淆,有效噪声高出3倍。由此,我们得到了3,722个离散无线电组件的目录,使用35%的分数带宽来测量其中1,037个组件的带内频谱指数。对瞬变事件的搜索揭示了调查区域内的一个显著变量源。该调查覆盖了斯皮策南极望远镜深场的大约三分之二。该试点项目展示了使用PAF在无线电波长上快速准确地测量天空的可行性和潜力。
2016-01-22 astro-ph.IM
A Highly-Sensitive Cryogenic Phased Array Feed for the Green Bank Telescope
在本文中,我们描述了一种新的L波段(1.4 GHz)低温相控阵馈电(PAF)系统,简称为GBT 2阵列的发展。还介绍了GBT 2阵列的初始测量结果。PAF是为绿岸望远镜(GBT)开发的,作为GBT(FLAG)项目的焦点L波段阵列的一部分。在研制工作的第一阶段(第一阶段),研制了一个具有“风筝”偶极子单元的低温19单元双极化阵列样机,并在GBT上进行了测试。在1.55 GHz时,Kite阵列的膛瞄准波束的测量系统温度与效率($T_{sys}/η$)比为45.5 K。离轴$T_{sys}/η$在等于半功率波束宽度(1.7 GHz时为7 $^{'}$ .2)的偏移处显示出13 K的增加。我们的测量结果表明,风筝阵列的离轴退化和视场(FoV)限制仅仅是由于固定的阵列大小。为了增加FoV,在FLAG阶段II期间开发了具有更大阵列间距的新的19元件GBT 2阵列。阵列的频率响应在1.2 ~ 1.6 GHz范围内得到优化。一个系统具有更大的低温恒温器,新的低噪声放大器(LNA),接近前端的下变频和数字化,通过光纤的非格式化数字传输,基于ROACH II的多相滤波器组(PFB),带宽为150 MHz,以及一个数据采集系统,记录来自PFB通道之一的电压样本。这里提供的数据是离线处理的。用新系统测得的接收器温度在1.4 GHz时为17 K,比以前的风筝阵列提高了$>$ 8 K。望远镜上GBT 2阵列的…
2017-11-06 astro-ph.IM
Apertif, Phased Array Feeds for the Westerbork Synthesis Radio Telescope
我们描述了孔径瓦片焦点(APERTURE瓦片焦点)系统,相控阵馈电(PAF)升级的韦斯特博克综合射电望远镜,这已经转变成一个高灵敏度,宽视场的L波段成像和瞬态调查仪器的望远镜。使用新的PAF技术,可以同时在天空中形成多达40个部分重叠的光束,大大提高了望远镜的测量速度。利用这一升级的仪器,正在进行一项覆盖2 300平方摄氏度区域的成像调查,将提供连续谱和谱线数据集,其中第一批数据已公开发布。此外,正在进行一项涵盖15 000平方摄氏度的时域瞬态和脉冲星调查。概述了升级后望远镜的科学驱动因素、硬件和软件及其主要性能特点。
2021-09-30 astro-ph.IM
The Breakthrough Listen Search for Intelligent Life: Wide-bandwidth Digital Instrumentation for the CSIRO Parkes 64-m Telescope
突破聆听是一项为期十年的计划,旨在寻找外星文明在无线电和光波段创造的技术特征。在这里,我们详细介绍了在澳大利亚新南威尔士州的64米口径CSIRO帕克斯望远镜上为突破性聆听观测部署的数字数据记录系统。记录系统目前实现两种记录模式:双极化,1.125 GHz带宽模式的单光束观测,和26输入,308 MHz带宽模式的21厘米多光束接收器。该系统还设计为支持即将推出的Parkes超宽带馈电的3 GHz单波束模式。在本文中,我们提出了详细的系统架构,提供了硬件和软件的概述,并提出了初步的性能结果。
2018-11-28 astro-ph.IM
Measuring Noise Temperatures of Phased-Array Antennas for Astronomy at CSIRO
我们描述了一个噪声温度测试能力的相控阵天线工作在接收模式从0.7 GHz到1.8 GHz的发展。每个阵列端口的采样电压都以数字方式记录下来,因为测试中的天顶指向阵列具有三个场景:(1)环境温度下的大型微波吸收器,(2)无障碍的无线电天空,以及(3)从位于测试中的阵列中心并指向该阵列的参考天线传输的宽带噪声。在软件中处理记录的电压,以计算在天顶处操纵的最大信噪比波束的波束等效噪声温度。我们引入了参考天线测量,使噪声测量与可重复的,定义明确的光束指向天顶,从而在吸收体目标的中心。我们应用了一个详细的模型,宇宙和大气的贡献,我们使用的无线电天空辐射作为噪声温度参考。我们还提出了一个全面的分析测量不确定度,包括随机和系统的影响。关键的系统效应是由于波束形成天线方向图的不确定性以及它如何有效地照射吸收器负载。我们实现了一个组合的不确定度低至4 K的40 K测量的光束等效噪声温度。本文所描述的测量和分析技术的追求,以支持原型相控阵饲料的澳大利亚平方公里阵列探路者望远镜的噪声性能验证。
2014-02-07 astro-ph.IM
Coupling loss and transmission in a multimode fiber-fed virtually imaged phased array (VIPA)
Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心);Harvard University(哈佛大学);Smithsonian Astrophysical Observatory(史密森尼天体物理观测台)
研究多模光纤馈送VIPA的相关问题,推导无扩展量耦合损耗时所需最小倾斜角的闭式表达式,得出其与相关参数的关系,还推导了可耦合进VIPA的2D和3D扩展量等,为高吞吐量光学系统设计提供指导。
2026-09-10 astro-ph.IM physics.optics
Murriyang cryogenic phased array feed: spectral-line results and noise-reduction methods
International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR), University of Western Australia(西澳大利亚大学国际射电天文研究中心);ATNF, CSIRO, Space and Astronomy(CSIRO空间与天文部天体物理学与射电天文台);Warren Chandler Pty Ltd.(沃伦·钱德勒私人有限公司);School of Mathematical and Physical Sciences and Astrophysics and Space Technologies Research Centre, Macquarie University(麦考瑞大学数理科学与天体物理及空间技术中心);Sydney Institute for Astronomy, School of Physics, University of Sydney(悉尼大学物理学院悉尼天文学研究所)
本文介绍了Murriyang望远镜Parkes的新型低温相控阵馈源(cryoPAF)的谱线结果及噪声削减方法,展示了其在视场、 aperture效率、带宽等方面的优势,并通过HI观测验证了其性能。
2026-02-13 astro-ph.CO astro-ph.IM
Reducing instrumental errors in Parkes Pulsar Timing Array data
本文利用METM和MTM校准与到达时间估计方法处理帕克斯脉冲星计时阵列9.6年数据,显著降低白噪声(最多六倍),并缓解红噪声,提升计时阵列灵敏度。
2024-07-29 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
Element gain drifts as an imaging dynamic range limitation in PAF-based interferometers
与单像素馈源相比,相控阵馈源(PAF)干涉测量提出了新的校准挑战。特别地,由于元件增益漂移(EGD)引起的复合光束图案的时间不稳定性可以在干涉图像中产生校准伪影。为了将成像动态范围要求转化为PAF硬件和校准要求,我们必须学会将EGD水平与成像伪影水平相关联。我们提出了一个基于MeqTrees的模拟框架,解决这个问题,并将其应用到APERTIF原型目前正在开发的WSRT。
2011-10-13 astro-ph.IM
An ultra-wide bandwidth (704 to 4032 MHz) receiver for the Parkes radio telescope
我们描述了一个超宽带,低频接收机(“UWL”)最近安装在帕克斯射电望远镜。接收机系统提供从704到4032兆赫的连续频率覆盖。对于大部分频带(~60%),系统温度约为22 K,并且接收器系统即使在存在强移动电话传输的情况下也保持在线性状态。我们讨论了新的接收机的科学和技术方面,包括其天文目标,以及饲料,接收机,数字化器和信号处理器的设计。我们描述了形成归档就绪数据产品的管道例程,以及如何从归档中访问这些数据文件。系统性能的量化,包括系统噪声和线性度,波束形状,天线效率,极化校准和定时稳定性。
2019-11-02 astro-ph.IM
SWARM: A 32 GHz Correlator and VLBI Beamformer for the Submillimeter Array
一个32 GHz带宽的VLBI能力相关器和相控阵已被设计和部署在史密森天体物理观测台的亚毫米阵列(SMA)。SMA宽带天文ROACH2机器(SWARM)集成了两个仪器:一个在其整个32 GHz频带上具有140 kHz光谱分辨率的相关器,用于连接干涉观测,以及一个相控阵加法器,当SMA作为事件地平线望远镜(EHT)甚长基线干涉测量(VLBI)阵列中的一个站时使用。对于每个SWARM象限,天文信号处理和电子研究合作组织(CASPER)在开源下共享的可配置开放式架构计算硬件(ROACH 2)单元配备了一对超快速模数转换器(ADC),现场可编程门阵列(FPGA)处理器和八个10千兆以太网端口。一个VLBI数据记录器接口指定的SWARM数字后端,或SDBE,实现了第九个ROACH 2每象限,饲料四马克6 VLBI记录器的总记录速率为64 Gbps。本文介绍了SWARM的设计和实现,以及它在SMA的部署,参考验证和科学数据。
2016-11-08 astro-ph.IM
The latest on Apertif
我们描述了一个相控阵馈电(PAF)系统,称为天线,这将安装在韦斯特博克综合射电望远镜(WSRT)。目标是在1.0 ~ 1.7 GHz的频率范围内,将WSRT 8 ° ^[2]的瞬时视场和观测带宽提高到300 MHz,并具有高光谱分辨率。该系统将把WSRT变成一个有效的巡天望远镜,其科学应用范围从对北方天空的HI和OH发射和偏振连续谱的深度调查到对日冕和瞬变的有效搜索。我们目前获得的结果与原型PAF安装在WSRT碟之一。这些结果表明,在分米波长的PAF具有优异的性能,即使是在天空中的单个波束,它们也优于单馈无线电碟形天线。PAF使射电望远镜成为非常有效的测量仪器。目前,该项目已获得充分资助,并邀请社区表达他们对使用该项目的兴趣(http:www.astron.nl/radio-observatory/call-expressions-interest-apertif-surveys)
2010-07-29 astro-ph.IM
Versatile Directional Searches for Gravitational Waves with Pulsar Timing Arrays
通过多年来定期监测最稳定的毫秒双星,脉冲星定时阵列(PTA)被定位为检测和研究这些双星定时行为的相关性。来自超大质量黑洞双星的引力波是一个令人兴奋的潜在的可探测的关联源。我们描述了一个简单的技术,PTA可以“逐步上升”,形成时间序列的两个偏振模式的GW来自一个特定的方向的天空。我们的技术不需要关于GW信号的时域行为的假设。这种方法已经被用来放置严格的边界上的GW从单个SMBHB在圆形轨道。在这里,我们描述的方法,并证明了该技术的多功能性,在搜索各种各样的GW信号,包括突发与未建模的波形。使用前六年的数据从帕克斯脉冲星定时阵列,我们进行了一个全天空的搜索,可检测的过剩GW功率从任何方向。对于附近几个大质量星系团的视线,我们进行了更详细的搜索GW爆发的记忆,这是不同的签名SMBHB合并。在所有情况下,我们发现数据与噪声一致。
2015-10-27 astro-ph.IM
Data Challenges for Next-generation Radio Telescopes
射电天文学即将开始一种新的科学研究方式。即将发生的革命不是由于平方公里阵列的巨大灵敏度,这仍然是十年之久,而是由于它的探路者,他们正在开创射电天文学的新方法。这些新方法包括多像素相控阵馈送,目标是从实时管道处理器中生成科学就绪的图像,以及从观测后不久将在公共领域提供的大量调查数据中生成图像。在这里,我回顾了需要解决的数据挑战,如果我们要获得所有可能存在于SKA Pathfinder数据中的科学。有些挑战是显而易见的,比如PB级的数据存储,有些则不那么明显,比如我们还有待开发的对数百万个星系进行交叉识别的技术。
2011-01-07 astro-ph.IM
The Swarm Telescope Concept
随着望远镜设施的能力越来越强,它们也变得越来越复杂,需要更多的资源来运作。这对于当前和未来几代的“软件定义望远镜”尤其如此,这些望远镜可以同时支持各种观测计划,无论是通过卫星观测还是通过支持多个指向中心,如偶极阵列或配备相控阵馈源的碟形天线。与此同时,许多当前和未来的设施也分布在广阔的地理区域,使得监测和维护更加困难和昂贵。由于这些原因,我们开发了一种新的望远镜操作模式,称为“群望远镜”,它将大型的单一设施分解为较小的独立系统组,这些系统可以协同工作,作为一个单一的设施发挥作用,但操作开销要少得多。在本文中,我们概述了集群望远镜的概念和实施的一个例子,在长波长阵列。我们还讨论了使用这种方法的其他设施,特别是下一代超大型阵列的潜在优势。
2018-06-27 astro-ph.IM
Commissioning the HI Observing Mode of the Beamformer for the Cryogenically Cooled Focal L-band Array for the GBT (FLAG)
我们提出了一个新的数字波束形成后端的焦平面L波段阵列的罗伯特C。伯德绿岸望远镜(FLAG),一个低温冷却的相控阵馈源(PAF),具有迄今为止在射电望远镜上装备的任何PAF中最低的测量T_sys/eta。我们描述了用于将波束形成权重应用于原始元素协方差的定制软件,以创建新的精细通道模式的研究质量谱线图像,研究波束权重随时间的稳定性,表征FLAG在150 MHz频率范围内的灵敏度,并将几个河外和银河系源中性氢发射的实测噪声特性和观测分布与数据进行了比较用当前的单像素L波段接收器获得。这些调试运行使FLAG成为目前世界上主要射电望远镜上可用于谱线观测的杰出的PAF接收机。
2021-01-25 astro-ph.IM
A 21 cm pilot survey for pulsars and transients using the Focal L-Band Array for the Green Bank Telescope
相控阵馈电(PAF)接收机是现代射电天文学的前沿。目前正在研制用于谱线和无线电连续谱调查以及搜寻射电暴和快速射电暴的PAF。本文介绍了绿岸望远镜(FLAG)L波段焦平面天线阵在1.3- 1.5GHz频率范围内对射电星和快速射电暴的初步观测结果。在系统温度为$\sim$ 18 K的情况下,接收器在0.1 deg $^{2}$的瞬时视场(FoV)上提供了前所未有的测量灵敏度。在调查中,我们实施了时域和频域搜索管道,旨在寻找脉冲星和快速射电暴,这些都是通过测试脉冲星观测验证的。虽然没有发现新的来源,但我们能够通过对已知恒星的观测来证明这种仪器的能力。我们报道了通量在0.36 μ ms以上的快速射电暴的速率上限为每天每天空1.3 $\times$ 10 $^6$事件。使用人口模拟,我们表明,FLAG将发现一个因素的2- 3更多的恒星在相同的调查时间相比,它的单像素对应的绿岸望远镜。我们还表明,新的相控阵接收器,ALPACA的阿雷西博望远镜,将是一个优越的调查仪器,并会发现在一个更高的速率比大多数当代接收器的2- 10倍。
2019-08-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
The FAST Core Array
FAST核心阵列通过在FAST台址5公里内配置24面40米天线,结合FAST的高灵敏度与高角分辨率,配备先进后端与相控阵馈源,将在宇宙瞬变现象、中性氢及脉冲星等研究领域发挥重要作用。
2024-08-23 astro-ph.IM
Understanding synthesis imaging dynamic range
我们开发了一个通用的框架,量化的许多不同的贡献,一个图像的噪声预算与一个阵列的盘子或孔径阵列站。每一个噪音的能见度数据的贡献与相关的相关时间尺度和频率带宽,使一个完整的观察净影响可以评估。所有的参数都是观测频率和能见度基线长度的函数。我们将得到的噪声预算分析,以广泛的现有和计划的望远镜系统,将在约100 MHz和5 GHz之间运行,以确定他们必须克服的校准挑战,以实现热噪声限制性能的幅度。我们的结论是,校准的挑战增加了在几个方面的小尺寸的盘子或孔径阵列站。这将是更具挑战性的实现热噪声限制的性能,使用15米级的菜,而不是目前的阵列的25米菜。一些性能风险可以通过相控阵馈电的部署来缓解,更多的是通过选择(alt,az,pol)安装来缓解,尽管更大的碟形天线直径为风险缓解提供了最佳前景。可以预期成像性能的许多改进是以校准算法的更大复杂性为代价的。然而,一个基本的限制是最终强加的数据约束相对于校准变量的数量不足。即将到来的孔径阵列系统将在以前从未解决过的制度下工作,其中广泛的影响预计将超过热噪声两到三个数量级。利用这些系统实现常规热噪声限制的成像性能提出了极端的挑战。该挑战的大小与孔径阵列站直径成反比。
2013-02-12 astro-ph.IM
The Australian Square Kilometre Array Pathfinder: Performance of the Boolardy Engineering Test Array
我们描述的布尔迪工程测试阵列(BETA),澳大利亚平方公里阵列探路者望远镜ASKAP的原型的性能。BETA是第一个使用相控阵馈电技术的孔径合成射电望远镜,使其能够以电子方式形成多达9个双极化波束。我们报告的形成和测量的光束,并已作出了传统的校准和成像程序,以使BETA作为一个多光束孔径合成望远镜的适应方法。我们描述了调试的仪器和BETA的性能的细节:灵敏度,光束特性,偏振特性和图像质量。我们总结了它所产生的天文科学,并从操作BETA中吸取经验教训,这些经验教训将与最终ASKAP望远镜的调试和操作有关。
2016-08-02 astro-ph.IM
Radio frequency interference identification using eigenvalue decomposition for multi-beam observations
Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院新疆天文台);Australia Telescope National Facility, CSIRO, Space and Astronomy(CSIRO空间与天文澳大利亚望远镜国家设施);School of Physics and Electronic Science, Guizhou Normal University(贵州师范大学物理与电子科学学院)
mRAID通过特征值分解算法在多波束观测中高效识别射频干扰,提升脉冲星和快速射电暴搜索效率。
2025-12-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Australian Square Kilometre Array Pathfinder: System Architecture and Specifications of the Boolardy Engineering Test Array
本文描述了一个新建成的射电望远镜--Boolardy工程测试阵列的系统结构,它是澳大利亚平方公里阵列探路者望远镜的原型。相控阵馈电技术用于每个天线形成多个同步波束,为天文学家提供前所未有的测量速度。这里描述的测试阵列是一个6天线干涉仪,配备有原型信号处理硬件,能够同时形成至少9个双极化波束,允许在单点观察中成像几个平方度。测试阵列的主要目的是开发波束形成和宽视场校准方法,以供整个望远镜使用,但它也将能够进行有限的早期科学演示。
2014-09-04 astro-ph.IM
Australian Square Kilometre Array Pathfinder: I. System Description
在本文中,我们描述的系统设计和能力的澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)射电望远镜在其建设项目的结论和开始的科学业务。ASKAP是第一批大规模部署相控阵馈电(PAF)技术的射电望远镜之一,使其在800 MHz下的瞬时视场覆盖31平方度。作为一个由36x12米天线组成的二维阵列,基线范围从22米到6公里,ASKAP还具有出色的快照成像能力和10角秒的分辨率。再加上288 MHz的瞬时带宽和每个天线上独特的第三旋转轴,使ASKAP能够非常快速地创建大天空区域的高动态范围图像。这是一台用于700兆赫至1800兆赫巡天的出色望远镜,预计将促进我们对星系形成、宇宙学和射电瞬变的理解取得巨大进展,同时为发现未知事物开辟新的参数空间。
2021-02-03 astro-ph.IM
Apercal -- The Apertif Calibration Pipeline
APERTURE Tile In Focus(APERTURE Tile In Focus)是平方公里阵列(SKA)的探路者设施之一。该项目是对已有50年历史的韦斯特博克综合射电望远镜(WSRT)的升级,使用相控阵馈电技术。新的接收器在天空中产生40个单独的波束,实现6.5平方度的瞬时天空覆盖。天文成像巡天的主要目标是对中性氢原子(最高红移0.26)、无线电连续辐射和偏振进行3500平方度(AWES)的广泛巡天和350平方度(AMES)的中等深度巡天。每个测量点产生4.6 TB的相关数据。Aprival的目标是处理这些数据,并完全自动地为天文学界生成科学就绪的数据产品,同时跟上调查观测。我们使用常见的天文软件包结合基于Python的例程和并行化。我们使用面向对象的模块为基础的方法,以确保易于适应的管道。一个基于笔记本的框架允许用户交互和执行各个模块,以及一个完整的调查观察的全自动处理。如果没有中断处理,我们能够在24小时内减少五节点集群上的单点测量观察,每个集群具有24个物理核心和256 GB内存,以跟上测量的速度。生成的图像质量足以满足44%的记录数据产品的科学使用,其中单个图像的动态范围达到数千。未来的改进将使这一比例提高到80%以上。我们的设计允许管道的开发与AZTIF系统的调试并行。
2021-12-07 astro-ph.IM