測量天體無線電波段輻射的接收設備。一般來說,能測量物體輻射能強度的接收設備,都稱為輻射計,而天文學上應用的射電輻射計,則是專門測量天體無線電波段的輻射的。雖然天體的射電有各種不同的特徵,需要有各種專門的設備來測量(例如,測天體連續譜的與測譜線輻射的不同;測穩定源的與測速變源的不同;不同波段的測量技術也不同等等),但它們都必須包括天線、接收機、記錄顯示處理系統、校正噪音源等部分(圖1)。
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射電輻射計的一項重要性能指標是靈敏度。天體射電有噪聲,而又非常微弱,往往較接收設備的噪聲弱得多,因而射電輻射計必須具有從強大的附加噪聲背景中發現和測量變化十分微小的天體射電噪聲的能力。射電天文學中的噪聲功率以等效噪聲溫度來描述。噪聲背景包括:接收機本身的噪聲TN;來自非觀測目標的宇宙噪聲TS;從地面及周圍環境進入天線的噪聲TG;大氣輻射噪聲TM;天線本身的熱噪聲Tc等。以
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在射電天文學及其他領域中廣泛應用的迪克型調制輻射計(圖2)能有效地消除增益不穩定對靈敏度的影響。基本原理是在接收機的輸入端加一調制開關,以每秒幾十次到幾百次的調制頻率vM把待測信號
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式中M取1.41~2.22,由於
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作為射電輻射計一個組成部分的校正噪聲源,是對收到的輻射進行定標的工具。校正噪聲源可以分為兩種:一種是作為基準的熱噪聲源,它的輸出可以依其他物理參數(如溫度)進行計算;另一種是必須被校正的二級標準噪聲源,它雖然不能獨立給出輸出功率,但具有經濟、簡便、輸出穩定、可重復使用的性能。噪聲二極管、氣體放電噪聲管都屬於第二種。
參考書目
《微波噪聲譯文集》,科學出版社,北京,1975。
L.Woltjer,Annual Review of Astronomy and Astrophysics,Vol.2,pp.401~432,Annual Reviews Inc.,PaloAlto,Calif.,1964.