新疆天文臺(tái)南山基地26 m射電望遠(yuǎn)鏡L波段接收機(jī)使用線偏振饋源接收電磁波信號(hào)用于脈沖星觀測(cè)。分子譜線觀測(cè)和VLBI國(guó)際聯(lián)測(cè)需要圓偏振信號(hào),因此希望接收機(jī)能夠觀測(cè)圓偏振信號(hào)。論述了將線偏振電磁波轉(zhuǎn)換為圓偏振電磁波的方案,研究了90^°電橋在偏振轉(zhuǎn)換中的作用,介紹了偏振轉(zhuǎn)換的調(diào)試方法。在圓偏振模塊中使用90^°電橋完成線偏振信號(hào)到圓偏振信號(hào)的轉(zhuǎn)換,兩路圓偏振信號(hào)的隔離度達(dá)到使用要求,滿足圓偏振觀測(cè)的需求。這種線偏振信號(hào)到圓偏振信號(hào)的轉(zhuǎn)換方式不影響接收機(jī)的系統(tǒng)溫度。 

【文章來(lái)源】：天文研究與技術(shù). 2019,16(03)CSCD

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【部分圖文】：

圓偏振系統(tǒng)框圖Fig.1Ablockdiagramofthecircularpolarizersystem

振信號(hào);Vy為垂直線偏振信號(hào);a，b分別為右旋圓偏振信號(hào)和左旋圓偏振信號(hào)在極化器中產(chǎn)生的電壓信號(hào)的振幅。由(3)式和(4)式可知，這兩路線偏振信號(hào)包含左旋圓偏振信號(hào)和右旋圓偏振信號(hào)，因此必須通過(guò)一定的方法將左、右旋圓偏振信號(hào)分離才能滿足圓偏振觀測(cè)的需求。分離左、右旋圓偏振信號(hào)通過(guò)90°電橋完成。圖2是90°電橋的結(jié)構(gòu)原理圖［9］，它的特性是由端口①輸入的功率在端口②和端口③之間平分且有90°相位差，端口④無(wú)輸出(隔離端口)。圖290°電橋的結(jié)構(gòu)Fig.2The90°HybridCoupler90°電橋的結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱性，任何一個(gè)端口可以作為輸入端口，兩個(gè)輸出端口在輸入端口相反的方向上，隔離端口與輸入端口在同一側(cè)。90°電橋的S矩陣［10］:S=槡220－j－j0－100－1－100－10－j－j0，(5)由(5)式可知，當(dāng)接收機(jī)接收的兩路線偏振信號(hào)Vx，Vy分別接入90°電橋的端口①和端口④時(shí)，端口②和端口③的輸出為362

L波段低溫制冷接收機(jī)來(lái)說(shuō)比較麻煩。在實(shí)際應(yīng)用中，利用TektronixMSO70404C混合信號(hào)示波器測(cè)量?jī)陕肪�偏振信號(hào)在中心頻率f=1650MHz處的相位來(lái)調(diào)整兩路線偏振信號(hào)的相位差。相位調(diào)整的步驟如下:(1)將水平線偏振信號(hào)接入示波器，調(diào)整示波器的參數(shù)，使水平線偏振信號(hào)在示波器中顯示的波形為余弦波;(2)將垂直線偏振信號(hào)接入示波器，調(diào)整垂直線偏振信號(hào)同軸電纜的長(zhǎng)度，可以改變垂直線偏振信號(hào)的波形，使其在示波器中顯示的波形為正弦波。這時(shí)兩路線偏振信號(hào)在中心頻率處正好相差四分之一波長(zhǎng)。圖3為調(diào)整后的兩路線偏振信號(hào)的相位。圖3兩路線偏振信號(hào)的相位差Fig.3Therelativephaseofthetwosignals3測(cè)試3.1圓偏振測(cè)試在實(shí)際測(cè)試中，用一個(gè)右旋圓偏振天線發(fā)送右旋圓信號(hào)，用頻譜儀分別在L波段接收機(jī)右旋圓偏振輸出端和左旋圓偏振輸出端接收信號(hào)。從圖4可以看到，右旋圓偏振信號(hào)和左旋圓偏振信號(hào)在1.53～1.72GHz的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了偏振隔離，這段頻率也是VLBI聯(lián)測(cè)需要的頻率范圍。在1.4～1.5GHz的范圍內(nèi)偏振隔離沒(méi)有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，這是由于兩個(gè)低噪聲放大器在不同頻率上的相位一致性不好造成的。3.2圓偏振觀測(cè)2017年5月25日新疆天文臺(tái)26m射電望遠(yuǎn)鏡與歐洲VLBI網(wǎng)各臺(tái)站聯(lián)合觀測(cè)，使用L波段接收機(jī)圓偏振進(jìn)行條紋檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)獲得了成功。圖5是新疆天文臺(tái)與德國(guó)Effelsberg100m射電望遠(yuǎn)鏡的相關(guān)干涉條紋①。562①http://www．evlbi．org/tog/ftp_fringes/N17L2/scan02/index．html

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3532020