Sterrekunde

Maak datastel oop vanaf die antenna-skikking

Maak datastel oop vanaf die antenna-skikking


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ek is op soek na 'n rou radio-astronomiese datastel met 'n relatief beskeie grootte antenna-skikking (teen 'n paar MB of selfs minder) om 'n dataverwerkingsalgoritme te evalueer. Die datastel moet ideaal gesproke gelyktydig ontvang word van ontvangs seine van verskeie antennas met bekende posisies, wat 'n aantal bronne bevat wat verskil in aankomingsrigting en / of frekwensie.

Miskien het sommige luislangbiblioteke met standaardalgoritmes vir die bou van 'n 2D "sintetiese diafragma-beeld" van radiobronne moontlik gegewe data, wat my sou bevredig. Ek het die LOFAR-databasis teëgekom, wat groot lyk en ingewikkelde verwerkingspypleiding benodig, en my vraag kan dus wees in die lyn van 'hoe om 'n drankie uit 'n brandslang te kry'.


Antenna-data-bergingskonsep vir gefaseerde radio-astronomiese instrumente

Radiosterrekundige instrumente met lae frekwensie soos LOFAR en SKA-LOW gebruik skikkings van dipoolantenne vir die versameling van radioseine uit die lug. As gevolg van die groot aantal antennas wat betrokke is, is die totale datatempo wat al die antennas lewer, enorm. Die stoor van die antennadata is ekonomies en tegnologies haalbaar deur gebruik te maak van die nuutste tegnologiese stoortegnologie. Daarom word intydse verwerking van die antennaspanningsdata met behulp van bundelvorming en korrelasie toegepas om 'n datareduksie deur die seinketting te bewerkstellig. Die meeste wetenskap kan egter net so goed uitgevoer word met behulp van 'n argief van rou antennaspanningsdata wat direk van die A / D-omsetters af kom, in plaas van om die antenna-data telkens weer op te vang en te verwerk. Tendense vir stoor- en rekenaartegnologie maak so 'n benadering moontlik op 'n tydskaal van ongeveer tien jaar. Die voordele van so 'n stelselbenadering is meer wetenskaplike produksie en 'n groter buigsaamheid ten opsigte van wetenskaplike bedrywighede. In hierdie referaat bied ons 'n radikaal nuwe stelselkonsep aan vir 'n radioteleskoop gebaseer op die stoor van onbewerkte antennedata. LOFAR word as voorbeeld gebruik vir so 'n toekomstige instrument.

Dit is 'n voorskou van intekenaarinhoud, toegang via u instelling.


Onlangse vordering met die verwerking van skyfantenne en verwerking van skyfseine vir radar

Behalwe dat die ontwerp van skikkingantenne en die verwerking van skikkings vyf dekades lank navorsing ondervind het, is dit steeds 'n aktiewe en oop onderwerp op die gebied van radar. Die onlangse tegnologiese vooruitgang het die realisering van skikkingstelsels (grond / lug / ruimte) en real-time verwerking moontlik gemaak.

Die wetenskaplike belangstelling in die verwesenliking van ingewikkelde stelsels soos skyfantenne en intydse seinverwerking het die afgelope paar jaar geweldig toegeneem op die golf van elektroniese hardeware en rekenaarstelsels.

Tot dusver het skyfantenne-ontwerp sowel as skikkingseinverwerking vrugbare prestasies behaal in teorie, algoritme en hardeware. Die behoefte aan vinniger en meer akkurate seinverwerkingsroetines, sowel as die behoefte aan doeltreffender en geminiaturiseerde antennas en sensors, duur egter steeds voort.

Die doel van hierdie spesiale uitgawe is om bydraes en resensies van hoogstaande gehalte te publiseer wat die mees relevante navorsingsaktiwiteite oor skikkingantenne-substelsels en skikkingseinverwerking vir radartoepassings ondersoek, asook om uitdagings en geleenthede wat voorlê aan te spreek.

'N Aansienlike aantal referate is ingedien en na 'n deeglike portuurbeoordelingsproses is elf referate gekies om in hierdie spesiale uitgawe opgeneem te word.

Hierdie vraestelle dek belangrike toepassings, insluitend die ontwerp van die antenna-skikking en die verwerking van skikkingsein vir aankomingsrigting (DoA), die berekening van die vertrekrigting (DoD) en die vermindering van rommel, hoewel ruimte-tyd-adaptiewe verwerking (STAP), om enkele te noem.

Ons glo dat die artikels wat in hierdie spesiale uitgawe versamel word, die hedendaagse onderwerpe in navorsing rakende die ontwerp van skyfantenne en die verwerking van skikkingsein vir radarstelsels aanspreek, en dat die leser die onlangse vooruitgang op so 'n navorsingsgebied goed kan bekendstel.

Die referaat deur T. Meng et al. bied 'n algoritme vir DoA-beraming van nie-sirkelvormige seine aan wat gebaseer is op die gebruik van kwaternieë. In hierdie referaat toon die skrywers aan dat die gebruik van kwaternieë 'n kosteberekening van die berekening en 'n fyn genoegsame skattingsakkuraatheid moontlik maak, aangesien die kwaternieë 'n sterker ortogonaliteit het ten opsigte van komplekse getalle.

Die referaat van J. Wang et al. bied 'n metode aan om die DoA te skat deur middel van 'n tweedimensionele toestand ruimtebalans (2D-SSB) metode en eenvormige reghoekige skikking (URA). Daar is bewys dat die voorgestelde benadering goed presteer in die geval van 'n nie-stil omgewing, en die prestasie daarvan word vergelyk met ander metodes (matrikspotlood en eenheidsmatrikspotloodmetodes).

Die referaat van J. Wang et al. stel 'n algoritme voor vir die gesamentlike skatting van die DoA en DoD vir 'n gedeeltelik gekalibreerde bistatiese MIMO-radar. Deur gebruik te maak van die multidimensionele aard van die ontvangs sein, word die versterkingsfase-onsekerhede van die stuur- en ontvangskikkings geskat in 'n geslote oplossing. Hierdie winsfase-onsekerhede word gebruik om die skikkings te kalibreer, en die DoA en DoD van die bronne kan akkuraat geskat word.

Die referaat deur D. Zhang et al. stel 'n metode voor vir die bron-berekening van DoA en DoD wanneer MIMO-radars gebruik word en maak gebruik van 'n drukwaarnemingsbenadering. In die besonder word 'n 'gesamentlike' yl matriksrekonstruksiemetode voorgestel en geïmplementeer deur middel van die 2D-SL0-algoritme. In hierdie artikel verwys die term "gesamentlik" na die ramings.

Die referaat deur J.-H. Lin et al. beskou die gebruik van sirkel gepolariseerde (CP) diëlektriese resonatorantenne (DRA) gekoppel deur 'n fraktale dwarsgleuf. Deur die dimensie van die fraktale dwarsgleuf-eienskap, die resonansies van die fraktale dwarsgleuf en die diëlektriese resonator aan te pas, word twee verskillende CP-DRA-skikkings ontwerp, spesifiek 'n breëband sirkel gepolariseerde (CP) diëlektriese resonator antenna (DRA) skikking en 'n DRA-skikking op 'n lae kant-vlak. Die ontwerpte CP DRA-skikkings is ook gerealiseer en gemeet.

Die referaat deur F.-G. Yan et al. stel 'n lae-kompleksiteit algoritme voor vir die beraming van die bron DoA. Die voorgestelde algoritme is daarop gemik om skattingsakkuraatheid te bied wat vergelykbaar is met dié van standaard MUSIC-algoritme, maar 'n drasties laer kompleksiteit. Die onderliggende konsep berus op 'n effektiewe werklike berekening van sowel die eiewaarde-ontbinding (EVD) as die spektrale soektog.

Die referaat deur D. Zhang et al. stel 'n metode voor vir die 2D DoA-skatting. Die idee agter die voorgestelde benadering is om die verband tussen drie parallelle uniforme lineêre skikkings (ULA's) te benut. 'N Dubbelsinnige skatting van die DoA by elke skikking word eerstens verkry met behulp van die propagator-metode (PM). Die dubbelsinnigheid is te wyte aan die groot spasie tussen die skikking elemente. Die dubbelsinnigheid word dan opgelos deur die drie DoA-ramings te driehoekig. Om so te werk te gaan, is dit nie nodig om subreeks of eie ruimte te gebruik om dubbelsinnigheid op te los nie.

Die referaat van T. Pető en R. Seller stel 'n algoritme voor vir die kansellasie van rommel in passiewe radarstelsels. Die voorgestelde algoritme gebruik gesamentlike ruimtelike en tydelike inligting van 'n ontvangende skikking in 'n passiewe radarstelsel. Die voorgestelde benadering verskil egter van STAP-verwerking, aangesien die rommel gekanselleer word voordat 'n balkruimteverwerking toegepas word, en dit toelaat om teikens op te spoor, selfs in die rigting van die direkte sein, afkomstig van die verligter van geleentheid (IO). Die voorgestelde benadering heet ruimte-tyd-adaptiewe kansellasie (STAC).

Die referaat deur C. Chen et al. rapporteer 'n aangepaste STAP-verwerkingsalgoritme vir MIMO-radars wat saamgevoeg is. Die voorgestelde metode bied goeie opsporingsprestasies, selfs op 'n lae SNR (sein-tot-ruis-verhouding) vlak. Die algoritme maak gebruik van die slegste geval-prestasie-optimalisering (WCPO) om die teiken-self-nul-effek te vermy. Boonop word in die voorgestelde benadering 'n aangepaste objektiewe funksie (met betrekking tot D3-benadering) gebruik om die uitsetsein tot interferensie plus ruisverhouding (SINR) te verbeter, selfs in lae SNR-toestande. Die ontleding van die voorgestelde metode word uitgevoer met behulp van 'n gesimuleerde datastel.

Die referaat deur D. Yao et al. bied 'n algoritme aan vir die doeltreffende opsporing van 'n teiken wat ingebed is in sterk radio- en rommelstoornisse in hoëfrekwensie-oppervlakgolfradar (HFSWR). In die voorgestelde benadering word die radio- en rommelstoornisse in die grootstraal geskat en onderdruk deur middel van die datastel wat versamel is uit hulpsstrale. Die robuustheid teenoor skikking-amplitude-fase foute word ook in besonderhede ontleed.

Die referaat deur Y. Lai et al. stel voor om 'n dubbele monopool-kruis-lus (MCL) antenna-skikking te gebruik om die prestasie van seerommel-eggo DoA-skatting van 'n HFR-stelsel vir seestroommetings te verbeter. 'N Ontleding van aanwysfoute met betrekking tot die aantal skikkingelemente het getoon dat 'n MLC-antenne met 2 of 3 elemente beduidende verbetering in die seerommel-eggo-DoA-skatting bied. Die ondersoek na die interelementspasiëring teenoor prestasie toon ook dat 'n spasie groter is as die teoretiese limiete van 'n halwe golflengte. Die prestasieverbetering is bevestig deur proefnemings op die veld.

Elisa Giusti
Piotr Samczynski
Maria-Pilar Jarabo-Amores
Amerigo Capria

Kopiereg

Kopiereg & # x00A9 2018 Elisa Giusti et al. Dit is 'n artikel oor oop toegang wat onder die Creative Commons Attribution License versprei word, wat onbeperkte gebruik, verspreiding en reproduksie in enige medium toelaat, mits die oorspronklike werk behoorlik aangehaal word.


Datastel- en Matlab-kode vir die vraestel & quotHolographic Calibration of Phased Array Telescopes & quot, wat ons aan die tydskrif & quotRadio Science & quot

Die data is omstreeks die middag van 23-11-2019 vasgelê met die Engineering Development Array (EDA-2) van die Curtin Institute of Radio Astronomy. Die .hdf5-lêer bevat 'n kiekie van alle antennaspannings in die skikking.

Die gepaardgaande Matlab-kode verwerk hierdie data om die holografiese kalibreringstegniek wat in die referaat aangebied word, te demonstreer.

.hdf5-lêer met vasgelegde spanningsdata van die EDA2 (1 lêer)
.txt-lêers met addisionele instrumentdata van die EDA2 (4 lêers)
.m-lêers met Matlab-kode om die data te verwerk (13 lêers)
.mat-lêers met voorafverwerkte Matlab-datalêers (3 lêers)

Verwante organisasies

Verwante mense

  • Saamgevoeg deurDavid Davidson
  • Saamgevoeg deurMarcin Sokolowski
  • Saamgevoeg deurRandall Wayth
  • Geassosieer met, saamgevoeg deurUlrich Kiefner

Gebruikersbydraende etikette

Teken in om hierdie rekord met betekenisvolle sleutelwoorde te merk, om dit makliker te ontdek

Kopieer en plak 'n geformateerde aanhaling of gebruik een van die skakels om na 'n bibliografiebestuurder in te voer.

Kiefner, Ulrich (2020): Datastel- en Matlab-kode vir die referaat & quotHolographic Calibration of Phased Array Telescopes & quot, wat ons aan die tydskrif & quotRadio Science & quot. Curtin Universiteit. http://dx.doi.org/10.25917/5f35032844ed8

Gevorderde soektog

Aanvangsdatumreeks

Voltooiingsdatumreeks

Befondsingsbedrag

  • [[item.prefLabel | toTitleCase]] ([[item.collectionNum]]] [[item.prefLabel | toTitleCase]] ([[[item.collectionNum]])
    • [[item2.prefLabel | toTitleCase]] ([[item2.collectionNum]]] [[item2.prefLabel | toTitleCase]] ([[item2.collectionNum]])
      • [[item3.prefLabel | toTitleCase]] ([[item3.collectionNum]]) [[item3.prefLabel | toTitleCase]] ([[item3.collectionNum]])

      [[naam | filternaam]]

      Soekterme

      Met die Advanced Search-pop-up kan u komplekse navrae opstel / verfyn in een pop-up-oortjie. Vanuit die Advanced Search kan u booleaanse soektogte opstel en een of meer filterkategorieë op u soektog toepas.

      Let op dat daar geen gedefinieerde volgorde op die oortjies in die Advanced Search is nie, en dat u die filters kan toepas in enige volgorde wat u kies. Waar daar verskeie opsies vir 'n filterkategorie is, bv. (Onderwerpe) Die opsies en rekordtellings wat vertoon word, is gebaseer op u navraag. Elke keer as u van oortjie wissel, word die beskikbare filteropsies en rekordtellings opgedateer om die veranderinge op die vorige oortjie weer te gee.

      Kyk na u gevorderde soektog

      Terwyl u u soektog in die pop-up van Gevorderde soeke opbou / verfyn, kan u die hele soektog en die aantal resultate hersien deur die tab 'Review' te kies. Met die blad kan u ook u soektog verander deur filters te verwyder.

      Soekterme Navraag Constructor

      Die Query Constructor bied 'n manier om na rekords te soek met behulp van veelvuldige soektermkombinasies en Booleaanse bedieners.

      Navraagrye

      Die gevorderde navrae wat met die Query Constructor geskep word, bestaan ​​uit rye. Elke ry bestaan ​​uit 'n veld, 'n kondisieoperateur en 'n waarde. Die waarde vertel die soektog waarna gesoek moet word, die veld vertel die soektog waarna gesoek moet word, en die toestandoperateur vertel die soektog of 'n rekord die waarde moet 'bevat' of 'uitsluit'.

      • Veelvoudige soekterme wat in 'n enkele voorwaardewaarde ingevoer word, word deur die soektog beskou as geskei deur die Boole-operateur EN.
      • Die soekterme word as nie-saakgevoelig behandel nie, bv. 'Reën' is dieselfde as 'reën'.
      • Presiese frases kan ook in Voorwaardes ingevoer word deur aanhalings "" te gebruik, bv. "ysplate"
      • Die ? 'n simbool kan gebruik word om 'n enkele teken met 'n wildcard-soektog uit te voer. Bv. Organisasies?
      • Die * -simbool kan gebruik word om die wildkaart-soektog met meerdere karakters uit te voer. Bv. Verleng *

      Opmerking: Jokertekens kan op enkele soekterme toegepas word, maar nie op frases nie.

      Boole Operateurs

      Die Query Constructor ondersteun die gebruik van die Booleaanse operators 'AND' & 'OR' tussen Query Rows. Die operators word op die soekvlak toegepas, wat beteken dat alle Query-rye deur dieselfde Boole-waarde geskei word. As u die Booleaanse waarde tussen twee Query Rye verander, verander die waarde tussen alle Query Rows.

      Voorbeeld - die opstel van 'n gevorderde navraag

      Hier gaan ons deur die konstruksie van 'n gevorderde navraag waar ons al die rekords wil vind wat 'Reën' in die titel bevat, en 'vloed' en 'weer' in die beskrywing.

      1. Maak seker dat u begin met 'n nuwe soektog deur enige vorige soektogte uit te vee.
      2. Maak die Advanced Search pop-up oop en maak seker dat u op die blad 'Search Terms' is. Twee navraagrye moet standaard vertoon word.
      3. Kies 'Titel' in die vervolgkeuzeveld Veld in die 1ste navraagry.
      4. Voer die soekterm 'Reën' in die leë waarde-veld in die 1ste navraagry in.
      5. Kies 'Beskrywing' in die vervolgkeuzeveld Veld in die 2de navraagry.
      6. Voer die soekterm 'vloed' in die leë waarde-veld in die 2de navraagry in.
      7. Klik op die knoppie 'Voeg ry toe' om 'n 3de navraagry by te voeg.
      8. Kies 'Beskrywing' uit die vervolgkeuzeveld Veld in die 3de navraagry.
      9. Voer die soekterm 'weer' in die leë waarde-veld in die 3de navraagry in.
      10. Klik op die 'Soek'-knoppie om die soektog uit te voer.

      Onderwerpfilter

      Op die tabblad Onderwerp kan u u soektog verfyn deur vakke te kies wat gebruik is om datarekords te beskryf. Die standaardwoordeskat in Research Data Australia, en dié wat konsekwent deur dataverskaffers gebruik word, is die ANZSRC-navorsingsveld. Ander woordeskat vir gesteunde onderwerpe is ook beskikbaar en kan gekies word deur gebruik te maak van die keuselys wat bo-aan die blad verskyn (let op dat dit 'n rukkie kan neem om te laai).

      Onderwerpwoordeskat word as blaaibare hiërargiese bome vertoon. Vaklettertjies wat as groen skakels vertoon word, kan geklik word om kindervakke te vertoon of weg te steek.

      Onderwerpe kan bygevoeg of uit u soektog verwyder word deur gebruik te maak van die regmerkie wat by elke letterlike vak aangedui word. Veelvuldige vakke kan binne een woordeskat en oor die hele woordeskat gekies word.

      Die aantal rekords met 'n onderwerp sal aan die einde van elke vak letterlik wees, byvoorbeeld 'Ekonomie (30)'. Let daarop dat omdat die verhoudings tussen rekords en onderwerpe baie tot baie is, dat die tellings wat by die onderwerpe vertoon word nie noodwendig ooreenstem met die aantal rekords wat u teruggee nie. U kan byvoorbeeld sien dat drie vakke almal 'n (1) langsaan vertoon. Dit kan 'n enkele rekord bevat wat al drie die proefpersone bevat. Waar geen rekords bestaan ​​met 'n onderwerpwaarde nie, word 'n (0) met die letterlike vertoon.

      Gegee verskaffer filter

      Met die tabblad Dataverskaffer kan u u soektog beperk tot rekords wat deur spesifieke verskaffers aan Research Data Australia gepubliseer word. Die aantal rekords wat by verskaffers beskikbaar is, sal aan die einde van elke verskaffer letterlik vertoon word, bv. 'Bond University (25)'.

      Dataverskaffers kan bygevoeg of uit u soektog verwyder word deur die regmerkie te gebruik wat by elke dataverskaffer letterlik verskyn.

      Toegang tot filter

      Met die tab Toegang kan u u soektog beperk tot rekords met spesifieke toegangstipes. Datarekords in Research Data Australia val in een van die vier toegangstipes:

      Oop data wat maklik toeganklik en herbruikbaar is. Voorwaardelike data wat toeganklik en herbruikbaar is, mits daar aan sekere voorwaardes voldoen word (bv. Gratis registrasie is nodig) Beperkte toegang tot data is op een of ander manier beperk (bv. Slegs beskikbaar vir 'n spesifieke groep gebruikers of op 'n spesifieke fisiese plek) Ander & ltno waarde & gt of & ltuser gedefinieerde persoonlike waarde & gt

      Die aantal rekords wat beskikbaar is in elke toegangstipe, sal aan die einde van die letterlike toegang vertoon word, byvoorbeeld 'Open (23)'.

      Toegangstipes kan bygevoeg of uit u soektog verwyder word deur die vinkie te gebruik wat by elke letterlike toegang verskyn.


      Bespreking

      Met behulp van kompakte gefaseerde antenna-skikkings wat slegs uit 2 of 5 elemente bestaan, het ons rigtinggewende beheer van SPP-stralingspatrone getoon. Rigtingbeheer is eksperimenteel bereik deur die beligtingsfase en polarisasie van elke element van die gefaseerde antenna-skikking te beheer. Die beheer van die SPP-stralingspatrone is getoon met behulp van twee strategieë. Die eerste metode, wat gebruik maak van rasioneel gekose beligtingsfasepatrone, het die verband getoon tussen die verligtingfasetoestande van die gatopstellings en die gevolglike SPP-hoekstralingspatrone. Die SPP-stralingspatrone kan goed beskryf word met behulp van 'n eenvoudige dipoolmodel, wat uit 'n bekende teorie op gefaseerde antenna-skikkings aanvaar word. In die tweede metode kan die stralingspatrone dinamies aangepas word met behulp van 'n terugvoer-beheerde optimaliseringsmetode deur gebruik te maak van die sein wat deur die naby-veldpunt opgespoor word. Hierdie benadering toon die buigsaamheid in die verkryging van rigtinggewende beheer van die SPP-stralingspatrone.

      Ons resultate toon die groot potensiaal om oppervlakplasmone op die nanoskaal aan te pas deur individuele gate aan te spreek. Die verkreë akkurate beheer kan toegepas word in afstembare demultipleksering of "verkeersbeheer" in plasmoniese stroombane. Alhoewel die huidige implementering grootmaatoptika benodig vir die fase-beheerde beligting van die gate, kan toekomstige benaderings vloeibare kristalle of faseveranderingsmateriaal in of onder die gate 34 gebruik. Boonop word die drywing van die dipoolmoment buite die vlak van die gat moontlik deur die gebruik van 'n gat met veelvoudige transmissiemodusse en buite-vlak-polarisasie-komponente, wat rigtinguitstoot van SPP's vanaf enkele gate 35,36 moontlik maak.


      Bespreking en gevolgtrekkings

      Die impak van geraasbandwydte op die skikking en word ondersoek. Daar word getoon dat namate bandbreedte toeneem, styg tot soveel as 45,5% van die LNA vir die 71-element skikking wat in hierdie werk gebruik word. Terwyl die toename in kan onbeduidend wees vir sommige toepassings wat met 'n beskeie ruisbandwydte werk, vir ultra-breëbandstelsels, soos 'n WiGig-radio ( GHz), DARPA se WARP-radio's (), en ultra-sensitiewe militêre AESA-radars, is volledige dekorrelasie van LNA-geraasgolwe baie moontlik, veral as selfs kort TX-lyne in die orde van 1 cm gebruik word om antenna-skikkings aan te sluit, wat lei tot toename in baie hoër as wat met vorige metodes bereken sou word.


      Eerste radio-astronomie-ondersoek van die laerfrekwensie-breëband-aktiewe antenna-onderstel

      Ons bied die 25-element aktiewe antenna-skikking en die afstandbeheer daarvan aan in die raamwerk van die GURT-projek, die Oekraïense radioteleskoop van 'n nuwe era. Om balkvorming te implementeer, word die skikking gefaseer met behulp van diskrete kabelvertragingslyne op analoog wyse. Die afstandbeheer van die skikking word uitgevoer deur die gekoppelde kodeerder en dekodeerder wat parallelle data oor antennakodes in serie kan stuur. Die mikrobeheerder bied die aanlyn-interaksie tussen persoonlike rekenaars en bundelvormers met behulp van die kodeerder-dekodeerderstelsel via drade of draadloos. Die antennapatroon is gemeet aan radiosterrekundige metodes.

      1. Inleiding

      Die ontdekking van kosmiese radioseine deur Karl Jansky is begin met lae frekwensies (meer presies 20,5 MHz) [1]. Alhoewel die lae-frekwensie-tegnologie makliker geïmplementeer was, het radio-sterrekunde na hoër frekwensies getrek, tesame met die ontwikkeling van tegnologie. Dit word verklaar deur belangrike nadele van langer golflengtes in die ruimtelike resolusie van antennas wat eweredig is aan 'n golflengte, en as gevolg van ionosferiese effekte wat die radiowaarnemingskwaliteit beperk, sowel as die ionosferiese afsnyding onder 10 MHz. Nietemin bevat kosmiese radio-emissie met lae frekwensie uitsluitlike inligting oor die heelal. Daar is veral 'n wye verskeidenheid astrofisiese probleme wat slegs vir lae radiofrekwensies beskikbaar is (

      10–100 MHz) [2]: die tydperk van reïonisering (om emissie van die eerste sterre en sterrestelsels te soek), kortstondige verskynsels en ander. Vir hierdie doel word die lae-frekwensie sterrekunde in ons dae steeds vrugbaar ontwikkel. Een aspek van hierdie vordering is die bou van 'n lae frekwensie antenna skikking met uitstekende sensitiwiteit en hoë ruimtelike resolusie. Hierdie tendens word 'n werklikheid in nuwe radioteleskope soos die LOFAR (Nederland) [3], E-LOFAR (LOFAR-stasies in Europa), LWA (VSA) [4] en MWA (Australië) [5]. Soortgelyke projek word in Frankryk (LSS-LOFAR Super Station) [6] sowel as in die Oekraïne (Giant Ukrainian Radio Telescope (GURT)) [7] gerealiseer. Die implementering van nuwe effektiewe stelsels vir die bestuur van die antenna-skikkings is die sleutelpunt in sulke wetenskaplike programme.

      2. Die GURT-projek

      Die GURT-radioteleskoop sal funksioneer as 'n groot verskeidenheid bestaande uit baie identiese sub-skikkings. Die konstruksie is aan die gang. Nou het ons 9 subarrays gebou (een daarvan word in Figuur 1 voorgestel), en in perspektief sal die aantal subarrays toeneem tot ongeveer 100, wat 'n oppervlakte van 2 vierkante kilometer beslaan. Elk van die sub-skikkings is 'n vierkantige gewone antenna-skikking wat aktiewe dipooltegnieke gebruik. Dit sluit in

      breëband aktiewe (met voorversterker) dipole. Alle draai-antenna-elemente is op 'n hoogte van 1,6 m bo die grond gemonteer.


      Aktiewe antennas bied baie nuttige voordele in vergelyking met passiewe antennas. In die besonder, onder ongeveer 30-40 MHz, waar die eksterne (Galaktiese) geraas die interne aansienlik oorskry, beïnvloed die verkorting van die radiatorlengte van 'n afgestelde antenne nie die sein-ruis-verhouding by die antenna-uitset nie, maar die verkorting van die radiator sal die invoerimpedansie dramaties verander, en daarom transformeer die voorversterker die dipoolimpedansie terug na die kabel een. Dus kan die lengte van 'n kortgolfantenne merkbaar verminder word. Die dipool en voorversterker stel ons in staat om die maksimum verhouding tussen die antenntemperatuur te verkry as gevolg van Galaktiese geraas

      en die geluidstemperatuur van die voorversterker

      dB oor die hele reeks 10 tot 70 MHz [8]. Om balkvorming te implementeer, word die subreeks gefaseer met behulp van diskrete kabelvertragingslyne (analoog balkvormer). Vervolgens sal die seine wat sulke subarrays ontvang, gedigitaliseer word en na die sentrale rekenaar oorgedra word vir daaropvolgende faseer- en dataverwerking. Die dubbele polarisasie dipole van die GURT radioteleskoop is geoptimaliseer vir werking by 10–70 MHz om 'n bestendige (geen resonansie) frekwensierespons te hê. In hierdie artikel gaan ons slegs konstruktiewe kenmerke van een afsonderlike subreeks (vir kort skikking) en die afstandbeheer daarvan in ag neem.

      Die belangrikste parameters van die aktiewe antenna-skikking is die volgende: (i) skikkingstap gelyk aan 3,75 m (ii) elektriese skanderingsektor

      vanaf die hoogtepunt in beide koördinate (iii) skikkinggrootte

      m (iv) effektiewe oppervlakte 275 m 2 (v) balkwydte

      in die middelfrekwensie, by 40 MHz (vi) antennaversterker dinamiese bereik & GT 90 dB relatief tot 1 μV. Vir elke polarisasie het die draai-antenna-element sy eie onafhanklike balkstuurstelsel, en die stelsel is identies vir albei polarisasies.

      3. Balkstuurstelsel

      Figuur 2 toon die funksionele blokdiagram van die aktiewe antenna-skikking wat die balkstuur beskryf. Die stelsel bied outomatiese veranderinge in die oriëntasie van die hoofstraallobposisie in twee vlakke deur 'n gegewe program. Die balkstuurapparaat van die skikking bestaan ​​uit 6 identiese 5-bis-balkvormers. Eerstens word seine van vyf aktiewe dipole in 'n ry gefaseer en opgesom

      koördinaat, en dan word die sesde balkvormer gebruik om die skikking in te faseer

      koördineer. Die diskrete tydvertragingslyne van balkvormers is koaksiale kabelsegmente. Die toestelle wat die lyne omskakel, is hoëfrekwensie-relais. Die afsondering van die radiofrekwensiebane en die digitale beheertoerusting word deur optokoppelaars uitgevoer. Elke balkvormer bied 17 balkposisies (sien Tabel 1).


      Die basiese parameters van die balkvormer is gemeet en toon die goeie kwaliteit daarvan as volg: (i) frekwensiebereik 10–70 MHz (ii) spanning staande golfverhouding (VSWR)

      1.4 (iii) maksimum verlies op die boonste frekwensie 3 dB (iv) isolasie tussen enige twee insette

      30 dB (v) maksimum fase fout relatief tot die berekende waarde 5%. Om die balkstuur te bestuur, is dit nodig om 5-bis-beheerseine vanaf 'n afstandbeheerstelsel aan die balkvormers van die antenna-skema via drade of draadloos te verskaf.

      4. Afstandbeheer

      Die afstandbeheerstelsel (Figuur 3) van die skikking is gebaseer op die gekoppelde kodeerder en dekodeerder om 20 bisse antennakodes (5 bisse NU en 5 bits NV in twee polarisasies) uit te stuur. As kodeerder-dekodeerderpaar het ons skyfies HT12E en HT12D gebruik wat deur 'Holtek Semiconductors' gemaak is. Die kodeerder-skyfie neem parallelle data op en skakel dit om in seriële data. Die dekodeerder doen die teenoorgestelde. Die twee toestelle is baie handig om 'n kommunikasieprotokol te implementeer. Encoder stuur 'n pakkie en die dekodeerder ontvang dit. Elke pakket het sy adres (8 bisse) en data (4 bits). Maar die pakket word deur die dekodeerder aanvaar, as die kodeerderadres net gelyk is aan die dekodeerder-adres. Anders slaan die dekodeerder 'n vorige toestand wat verkry is uit 'n ware pakket. Die kodeerder-skyfie kan slegs 4 stukkies data oordra. Om 20 stukkies antennakodegegewens oor te dra, verdeel ons dit in vyf onafhanklike pakkies met verskillende adresse in serie. Die afstandbeheer word geïmplementeer vanaf 'n persoonlike rekenaar via 'n mikrobeheerder, waar die USB-poort as 'n virtuele COM-poort ingestel is. As die rekenaar 20-bis-data na die mikrobeheerder stuur, gebruik ons ​​'n spesiale protokol vir betroubaarheid. Dit het twee afbakeninge, aan die begin en aan die einde van elke pakket, om die gestuurde data te beskerm teen moontlike ewekansige foute tydens die data-uitruil. Die twee afbakeninge is verskillend en vas. Die spesiale protokol veronderstel 7 karakters. Onmiddellik agter die beginafbakening gee ons vyf karakters (gegewens oor antennakodes) in heksadesimale notasie. Finale sewende karakter is nog 'n afbakening. Die mikrobeheerder dien as 'n koppelvlakapparaat tussen die kodeerder en die rekenaar. Laasgenoemde bereken die antennakodes NU en NV om 'n kosmiese voorwerp op te spoor volgens sy lugkoördinate:

      waar is die uurhoek, die deklinasie, en dui die maksimum moontlike hoek van die antennestraalhelling vanaf die hoogtepunt aan (sien die boonste ry van Tabel 1). Die normaliseringskoëffisiënt kenmerk 'n sigveld van hierdie antenna-skikking. Deur die tweede gekoppelde enkodeerder-dekodeerder te gebruik, lig die antenna-skikking die mikrobeheerder en die gebruiker via sy persoonlike rekenaar in oor die kodes wat deur die skikking verkry word. Die terugvoer verdedig die antenne wat gebruik word teen valse oorskakeling tydens die opsporing van kosmiese voorwerpe (Figuur 3).


      Groenland-teleskoop open nuwe era van die Arktiese sterrekunde

      Om die mees ekstreme voorwerpe in die heelal te bestudeer, moet sterrekundiges soms self na ekstreme plekke gaan. Die afgelope paar maande het 'n span wetenskaplikes ysige temperature getrotseer om met 'n nuwe radioteleskoop in Groenland op te stel en waar te neem.

      Die Groenland-teleskoop, wat gebruik maak van uitstekende atmosferiese toestande, is ontwerp om radiogolwe van sterre, stervormende streke, sterrestelsels en die omgewing van swart gate op te spoor. Een van sy primêre doelstellings is om die eerste beeld van 'n supermassiewe swart gat te neem deur by die Event Horizon Telescope (EHT) aan te sluit, 'n wêreldwye verskeidenheid radiogeregte wat aan mekaar gekoppel is.

      Die Groenland-teleskoop het onlangs drie belangrike mylpale bereik, wat begin met 'eerste lig' in Desember. Hierna is die teleskoop suksesvol gesinkroniseer met data van 'n ander radioteleskoop, en is daarna gebruik in 'n waarnemingsloop van die EHT in April 2018. Met hierdie prestasies het wetenskaplikes van die Academia Sinica Institute of Astronomy & amp Astrophysics (ASIAA) van Taiwan en die Harvard-Smithsonian Sentrum vir Astrofisika (CfA) in Cambridge, Massachusetts, het getoon dat die Groenland-teleskoop in staat is om 'n paar van die diepste raaisels van die heelal te verken.

      "Ons kan amptelik aankondig dat ons oop is vir sake om die kosmos vanuit Groenland te verken," het Timothy Norton van die CfA en senior projekbestuurder vir die teleskoop gesê. "Dit is 'n opwindende dag vir almal wat so hard gewerk het om dit te laat gebeur."

      Die Groenland-teleskoop is 'n 12-meter radioantenne wat oorspronklik as prototipe vir die Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) Noord-Amerika gebou is. Nadat ALMA in Chili in gebruik was, is die teleskoop weer na Groenland gebring om voordeel te trek uit die nabye ideale omstandighede van die Noordpoolgebied om die heelal op spesifieke radiofrekwensies te bestudeer, in samewerking met die National Radio Astronomy Observatory (NRAO) en MIT Haystack Observatory.

      ASIAA het die poging gelei om die antenna op te knap en weer op te bou om dit voor te berei op die koue klimaat van die ysblad van Groenland. In 2016 is die teleskoop na die Thule-lugbasis in Groenland, 1200 km binne die Noordpoolsirkel, gestuur, waar dit weer op hierdie kusterrein aanmekaar gesit is. ASIAA het ook ontvangers vir die antenna gebou.

      "Dit is uiters uitdagend om vinnig en suksesvol 'n nuwe teleskoop op te stel in so 'n koue omgewing, waar die temperatuur onder -30 grade Celsius daal," het Ming-Tang Chen van ASIAA en die Greenland Telescope-projekbestuurder gesê. "Dit is nou een van die naaste radioteleskope aan die Noordpool."

      Nadat ASIAA-wetenskaplikes op 1 Desember 2017 met die ingebruikneming van die teleskoop begin het, kon hulle op 25 Desember radio-uitstoot vanaf die maan opspoor, 'n gebeurtenis wat sterrekundiges as 'eerste lig' noem. Aan die begin van 2018 kombineer die span data van die Groenland Teleskoop se waarnemings van 'n kwasar met data van ALMA. Die data van die Groenland-teleskoop en ALMA is gesinkroniseer sodat hulle soos twee punte op 'n radioskottel optree wat ewe groot is as die skeiding van die twee waarnemingspersele, 'n prestasie wat genoem word 'om rante te vind'.

      "This represents a major step in integrating the telescope into a larger, global network of radio telescopes," said Nimesh Patel from CfA and the lead scientist for the Greenland Telescope. "Finding fringes tells us that the Greenland Telescope is working as we hoped and planned."

      The Greenland location also allows interferometry with the Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) and ASIAA’s Submillimeter Array and the East Asian Observatory's (EAO) James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) in Hawaii, ALMA and other radio dishes, to become the northernmost component of the EHT. This extends the baseline of this array in the north-south direction to about 12,000 km.

      "The Greenland Telescope is a crucial addition to the EHT, allowing for an even greater separation between the radio dishes in the array and hence better resolution," said Keiichi Asada from ASIAA and the Greenland Telescope project scientist. "We are very excited that the Greenland Telescope is part of this historic project."

      The Greenland Telescope joined the EHT observing campaign in the middle of April 2018 to observe the supermassive black hole at the center of the giant elliptical galaxy M87. This supermassive black hole and the one in our galaxy are the two primary targets for the EHT, because the apparent sizes of their event horizons are larger than for any other black hole. Nevertheless, exquisite telescope resolution is required, equivalent to reading the titles of a newspaper on the Moon viewed from the Earth. This capability is about a thousand times better than what the best optical telescopes in the world can achieve.

      Scientists plan to use these observations to help test Einstein's theory of General Relativity in environments where extreme gravity exists, and probe the physics around black holes with unprecedented detail.

      In 2011, NSF, the Associated Universities, Inc. (AUI)/NRAO awarded the antenna to the SAO, representing the ASIAA/SAO team, for relocation to Greenland. A future site is under consideration at the summit of the Greenland ice sheet where scientists will be able to take advantage of lower water vapor in the atmosphere overhead to achieve even better resolution.

      The scientists and engineers involved in the first light commissioning of the Greenland Telescope (GLT) were Satoki Matsushita (ASIAA GLT co-PI), Chih-Wei Locutus Huang (ASIAA GLT support scientist), Jun-Yi Kevin Koay (ASIAA Postdoctoral Fellow), Nimesh Patel (CfA GLT lead scientist) and Tim Norton (CfA GLT senior project manager). The scientists and engineers involved in the commissioning to detect fringes were Ming-Tang Chen (ASIAA GLT co-PI, Project Manager), Keiichi Asada (ASIAA GLT Project Scientist), Hiroaki Nishioka (ASIAA GLT Support Scientist), Kuan-Yu Liu (EAO JCMT Technician), Chen-Yu Yu (ASIAA GLT Technician), Shoko Koyama (ASIAA Postdoctoral Fellow), Nimesh Patel and Tim Norton.

      More information on the Greenland Telescope can be found at

      More information about the EHT can be found at

      Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) is one of the 31 institutes and centers in Academia Sinica. ASIAA is located in the Astronomy-Mathematics Building on the campus of National Taiwan University, with a field office operating in Hawaii. Research topics carried out at ASIAA range from solar system, star formation, to extra-galactic science and cosmology.

      Headquartered in Cambridge, Mass., the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) is a collaboration between the Smithsonian Astrophysical Observatory and the Harvard College Observatory. CfA scientists, organized into six research divisions, study the origin, evolution and ultimate fate of the universe.


      About Antenna Characteristics

      Directivity and radiated power can be derived based on the radiation fields, polarization and other antenna characteristics such as gain .

      Polarization

      The far-field can be decomposed in several ways. You can work with the basic decomposition in ( Eθ , Eφ ). However, with linear polarized antennas, it is sometimes more convenient to decompose the far-fields into ( Eco, Ecross ) which is a decomposition based on an antenna measurement set-up. For circular polarized antennas, a decomposition into left and right hand polarized field components (Elhp, Erhp ) is most appropriate. In the following equations you can see how the different components are related to each other:

      Zω is the characteristic impedance of the open half sphere under consideration.

      The fields can be normalized with respect to

      Circular Polarization

      The following equations show how the left hand and right hand circular polarized field components are derived. From these components, the circular polarization axial ratio ( ARcp ) can be calculated. The axial ratio describes how well the antenna is circularly polarized. If its amplitude equals one, the fields are perfectly circularly polarized. It becomes infinite when the fields are linearly polarized.

      Linear Polarization

      The following equations decompose the far-fields into a co and cross polarized field ( α is the co polarization angle). From these, a linear polarization axial ratio ( ARlp ) can be derived. This value illustrates how well the antenna is linearly polarized. It equals one when perfect linear polarization is observed and becomes infinite for a perfect circular polarized antenna.

      Radiation Intensity

      The radiation intensity in a certain direction, in watts per steradian, is given by:

      For a certain direction, the radiation intensity will be maximal and equals:

      Radiated Power

      The total power radiated by the antenna, in Watts, is represented by:

      Effective Angle

      This parameter is the solid angle through which all power emanating from the antenna would flow if the maximum radiation intensity is constant for all angles over the beam area. It is measured in steradians and is represented by:

      Directivity

      Directivity is dimensionless and is represented by:

      The maximum directivity is given by:

      The gain of the antenna is represented by:

      waar P inj is the real power, in watts, injected into the circuit.

      The maximum gain is given by:

      Efficiency

      The efficiency is given by:

      Effective Area

      The effective area, in square meters, of the antenna circuit is given by:


      Goals

      The EHT aims to image the region affected by strong gravitational lensing around supermassive black holes. General relativity predicts that a bright photon ring will appear whose size is proportional to the mass of the black hole. Confirming that the inner edge of the ring is circular and of the predicted size constitutes a test of general relativity in a strong-field environment. M87 and Sgr A* are the primary targets in which the photon ring is easily resolvable by the EHT.

      The EHT also aims to understand the astrophysics of supermassive black hole systems. The two main targets for general relativity, M87 and Sgr A*, are very different in astrophysical character. M87 is a low-luminosity active galactic nucleus (AGN) source that launches a jet that is prominent at radio and optical wavelengths. Sgr A* has no obvious jet and is orders of magnitude smaller than M87 in mass and accretion rate. In addition to these two sources, the EHT observes a wide range of AGN sources with prominent jets, ranging from radio galaxies to blazars, at a resolution unobtainable with any other instrument.


      Kyk die video: SCHMILCO - Wilco 2016 - Full Album (November 2022).