【摘 要】
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500米口径球面射电望远镜(Five hundred meters Aperture Spherical radio Telescope,FAST)是当前国际上口径最大、分辨率和灵敏度最好的单天线射电天文望远镜。相位阵馈源是
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500米口径球面射电望远镜(Five hundred meters Aperture Spherical radio Telescope,FAST)是当前国际上口径最大、分辨率和灵敏度最好的单天线射电天文望远镜。相位阵馈源是射电天文的新型馈源技术之一。通过对相位阵馈源制冷可以降低系统噪声温度,进一步提高望远镜的整体性能。本文针对即将应用于FAST的相位阵馈源制冷系统进行研究。在传统接收机制冷研制的基础上,根据相位阵馈源的形状和性能要求对制冷系统进行设计。首先介绍了相位阵馈源接收机的基本结构,分析了提高相位阵馈源性能的方法。其次介绍了相位阵馈源制冷系统结构,通过理论计算和软件仿真分析了杜瓦的热负载。对制冷相位阵馈源热负载计算表明,总的传热负载能够满足相位阵馈源接收单元70K和低噪声放大器20K的制冷温度。组装并测试了制冷系统的真空度和温度。最后将制冷前后相位阵馈源的性能进行比较,通过理论计算得出制冷后相位阵馈源信噪比提高了约3倍,系统噪声温度下降了约3倍,巡天扫描速度提高了约9倍。本制冷系统的设计和实验过程为未来相位阵馈源制冷系统的研制积累经验和实验数据。
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