【摘要】：500米口徑球面射電望遠鏡(Five hundred meter Aperture Spherical radio Telescope-FAST)是目前國際上口徑最大、最靈敏的單天線射電天文望遠鏡。與通常的射電望遠鏡不同,FAST在拋物面之外有金屬反射面。這部分球面反射面可屏蔽地面熱輻射,從而對饋源的照明設(shè)計提供了相對靈活的可能。但這部分球面反射面在屏蔽地面熱輻射的同時,也對FAST的遠場方向圖有一定的影響:如旁瓣升高,天頂角不為零時方向圖不對稱等。本課題采用物理光學(xué)方法,利用GRASP軟件計算了FAST的遠場方向圖,并對靈敏度進行計算和分析。首先介紹了在GRASP軟件中建模過程和物理光學(xué)計算遠場方向圖的原理;然后研究了FAST在饋源為高斯照明時,不同邊緣照明電平對望遠鏡靈敏度的影響;探討了在天頂角大于26.4度時,采用“回照”方式優(yōu)化望遠鏡靈敏度的方法;最后利用FAST各波段饋源仿真計算的方向圖,計算了FAST各天頂角的遠場方向圖。當(dāng)饋源為高斯照明時,邊緣照明約為-12dB~-14dB時靈敏度達到極大值。當(dāng)天頂角為30度、35度和40度,在“回照”方式下取回照角分別為15度、21度和26度時,望遠鏡的靈敏度分別提高了19%、48%和100%。本文的計算分析結(jié)果和方法可為今后FAST的電性能優(yōu)化,及可能的防噪墻的建設(shè)提供參考。
[Abstract]:The 500m spherical Radio Telescope (Five hundred meter Aperture Spherical radio Telescope-FAST) is the largest and most sensitive single antenna radio telescope in the world. Unlike conventional radio telescopes, fast has metal reflectors outside the parabola. This part of spherical reflector can shield thermal radiation from the ground, which provides a relatively flexible possibility for the lighting design of the feed. However, this part of the spherical reflector not only shields the thermal radiation from the ground, but also has a certain effect on the far field pattern of FAST, such as the elevation of the sidelobe, the asymmetry of the azimuth angle not being 00:00, and so on. In this paper, the far-field pattern of FAST is calculated by using GRASP software and physical optics method. The sensitivity is calculated and analyzed. This paper first introduces the modeling process in GRASP software and the principle of calculating far field pattern by physical optics, and then studies the influence of different edge lighting levels on telescope sensitivity when the feed source is Gao Si illumination. This paper discusses the method of optimizing telescope sensitivity by "backlighting" method when the zenith angle is greater than 26.4 degrees, and finally calculates the far-field pattern of FAST zenith angle by using the simulated pattern of feed source in each band of FAST. When the feed source is Gao Si illumination, the sensitivity reaches maximum when the edge illumination is about -12 dB BU -14 dB. The sensitivity of the telescope is increased by 19% and 100% respectively when the peak angle is 30 degrees / 35 degrees and 40 degrees, and when the angle is 15 degrees / 21 degrees and 26 degrees respectively, the sensitivity of the telescope is increased by 19% and 100% respectively. The results and methods of calculation and analysis in this paper can be used as a reference for the optimization of electrical performance of FAST and the possible construction of noise proof wall in the future.
【學(xué)位授予單位】：貴州師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH751

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本文編號：2190708