《射电天文方法》求取 ⇩

第一部分1

第一章导论1

1.1射电天文的研究对象——天体射电的特点1

1.1.1 大气无线电窗口1

1.1.2 划分给射电天文的频率（波长）范围2

1.1.3 射电望远镜所接收的天体信息2

1.2射电天文的基本设备——射电望远镜概述6

1.2.1 射电望远镜的主要性能6

1.2.2 射电望远镜的主要类别10

1.2.3 射电望远镜中的基本物理过程11

1.3 射电天文的测量方法概述16

1.4本章要点复述18

1.4.1 射电天文测量的基本内容18

1.4.2 射电望远镜的基本性能之一——灵敏度19

1.4.3 射电天文测量的两种途径19

第二章射电望远镜原理20

2.1 天线孔径20

2.1.1二维孔径的权分布、转移函数、方向图20

2.1.2 天线有效面积和孔径效率21

2.1.3 相关干涉类作为射电望远镜天线孔径的基础结构25

2.2天体射电图象测量原理33

2.2.1 扫描成象与天线平滑效应33

2.2.2 分立采样原理36

2.2.3 机械扫描与电扫描38

2.3接收机中的过程40

2.3.1 总功率接收机40

2.3.2 相关接收机42

2.4灵敏度44

2.4.1 系统噪音及前置放大器的作用45

2.4.2 信号的混淆与损失46

2.4.3 噪音对干涉信息的混淆48

2.4.4 最低可测信号和最低可测射电源49

2.4.5 “分辨率限制”问题50

2.5本章要点复述53

2.5.1 天体流密度S的测量归结到Amax的求出53

2.5.2 相关干涉法在设计方向图形上的优点54

2.5.3 扫描成象——几个极其有用的关系54

2.5.4 接收机与灵敏度55

第三章连续孔径射电望远镜56

3.1旋转抛物面射电望远镜56

3.1.1 旋转抛物面天线的基本性能和参数58

3.1.2 抛物面天线的馈源和照明问题64

3.1.3 天线反射面误差的影响及其消减69

3.1.4 旋转抛物面射电望远镜的跟踪问题74

3.2特殊类型的连续孔径射电望远镜75

3.2.1 抛物柱面射电望远镜76

3.2.2 带状抛物面射电望远镜77

3.2.3 可变轮廓射电望远镜77

3.2.4 球面射电望远镜78

3.3本章要点复述79

3.3.1 抛物面射电望远镜的方向图形79

3.3.2 对抛物面射电望远镜的机械要求80

3.3.3 旋转抛物面射电望远镜与柱形、带形、球形反射面80

第四章射电干涉仪82

4.1“总功率接收型”干涉仪82

4.1.1 Michelson型干涉仪82

4.1.2 栅式干涉仪87

4.2相关干涉仪89

4.2.1 双天线相关干涉仪的结构和主要参量90

4.2.2 复合干涉仪91

4.2.3 人工条纹与“条纹跟踪”95

4.2.4 频带宽度的消条纹效应和人工时延96

4.2.5 实际干涉仪的接收过程101

4.2.6 干涉参量的全面记录103

4.2.7 可见度函数103

4.3本章要点复述104

4.3.1 总功率接收型干涉仪作为非连续孔径射电望远镜104

4.3.2 相关干涉仪的几个主要特征105

4.3.3 两个待讨论的问题106

第五章综合孔径射电望远镜107

5.1综合孔径射电望远镜的基本原理与主要性能107

5.1.1 综合孔径射电望远镜的基本公式及其涵义107

5.1.2 转移函数与综合功率方向图111

5.1.3 综合孔径系统的灵敏度115

5.1.4 条纹信息的保持117

5.2实际综合孔径射电望远镜120

5.2.1 三维性质及实用坐标系统120

5.2.2 东-西阵地球自转综合124

5.2.3 转移函数C（u,v）在（u——v）平面上的覆盖128

5.2.4 图象处理与动态范围130

5.2.5 实际综合孔径射电望远镜总体结构136

5.3各种误差及相位的改正措施136

5.3.1 安装和机械误差136

5.3.2 参考系变动所引起的误差137

5.3.3 传播、传输和电路系统中的误差137

5.4本章要点复述139

5.4.1 综合孔径射电望远镜的基本工作原理139

5.4.2 采样问题139

5.4.3 坐标选择问题140

5.4.4 动态范围问题140

第六章甚长基线干涉仪（VLBI）142

6.1甚长基线干涉仪的作用和基本结构144

6.1.1 甚长基线干涉仪作为双天线相关干涉仪的延伸144

6.1.2 甚长基线干涉仪的观测对象和工作要求146

6.1.3 实现甚长基线干涉的技术要素148

6.1.4 一个典型甚长基线干涉仪的结构方框153

6.1.5 甚长基线干涉阵153

6.2甚长基线干涉的技术限制和一些对策154

6.2.1 频带宽度问题155

6.2.2 相位起伏问题158

6.2.3 自校准方法162

6.3甚长基线干涉仪各个组成部分的结构166

6.3.1 天线现场部分166

6.3.2 回放及处理部分170

6.4本章要点复述172

6.4.1 甚长基线干涉方法的主要问题172

6.4.2 相位稳定度问题173

6.4.3 频带宽度173

6.4.4 自校准问题173

第二部分175

第七章天体射电的绝对定标175

7.1 基本原理176

7.2天线温度的测量178

7.2.1 接收机的校正和稳定性179

7.2.2 噪音功率标准179

7.2.3 背景辐射182

7.3流量密度的绝对测量186

7.3.1 天线有效接收面积的测量186

7.3.2 大气吸收189

7.3.3 射电流量测量190

7.4 面源（天区）亮度的测量192

7.5射电标准源194

7.5.1 射电标准源的建立194

7.5.2 对校准用的射电标准源的要求195

7.5.3 射电流量标度中存在的问题196

第八章射电天体的偏振测量方法201

8.1 偏振状态的描述201

8.2 米波及分米波偏振计205

8.3 微波偏振计209

8.4 干涉偏振计214

8.5 偏振测量与校正问题217

第九章脉冲星的测量和搜索221

9.1脉冲星的测量221

9.1.1 脉冲星射电辐射的基本特征221

9.1.2 消色散接收方法223

9.1.3 周期和周期变率的测定228

9.2脉冲星的搜寻方法232

9.2.1 简介232

9.2.2 搜寻方法实例232

第十章射电天文谱线测量236

10.1 引言 谱线测量的概况及意义236

10.2谱线测量基础238

10.2.1 对谱线测量设备的基本要求238

10.2.2 射电谱线频率240

10.2.3 射电谱线强度240

10.2.4 射电谱线宽度242

10.3 单通道扫描频谱仪243

10.4 多通道滤波频谱仪245

10.5 自相关频谱仪249

10.6 声光频谱仪254

第十一章射电源定位和射电源表的编制260

11.1射电源定位260

11.1.1 双天线干涉仪定位的基本原理260

11.1.2 短基线干涉仪定位测量方法263

11.1.3 VLBI定位法268

11.1.4 月掩射电源定位法271

11.1.5 定位测量的误差分析275

11.2射电源表的编制281

11.2.1 源表的番号和源名282

11.2.2 可信度和完整性283

11.2.3 覆盖天区，极限流量和源数284

第十二章数字技术在射电天文中的应用287

12.1模拟量与数字量以及它们之间的转换288

12.1.1 模拟量与数字量288

12.1.2 采样、量化及有关问题289

12.1.3 低bit相关290

12.2接收机硬件292

12.2.1 基本考虑292

12.2.2 数字相关器295

12.2.3 实时数据采集子系统（DAS）301

12.3计算机的联机应用303

12.3.1 软件303

12.3.2 接口304

12.3.3 射电望远镜的实时控制305

12.3.4 接收机控制与监视306

12.3.5 数据采集306

12.3.6 实时改正及数据监视307

12.3.7 联机实用实例307

12.4计算机的脱机（Off-Line）应用310

12.4.1 概述310

12.4.2 误差改正311

12.4.3 成图311

12.4.4 图象处理312

附录A1地球大气的射电“窗口”315

附录A2分配给射电天文使用的频率316

附录A3天球坐标系320

附录A4射电天文常用的Fourier变换公式324

附录A5干涉仪模式的天线有效面积332

附录A6天线参数测量的射电天文方法335

附录A7干涉仪基线与射电源坐标的几何关系347

附录A8可用作基准的射电源汇编356

附录A9主要天区普查所得射电源表索引372