可跟踪抛物面射电望远镜是一种能够围绕两个相互垂直的轴旋转,使其电轴指向不同的方位和高度,以追踪射电源周日运动的射电望远镜。其主要特点是结构简单、噪声温度低,且能快速改变方向和长时间跟踪天体。
结构原理
结构
可跟踪抛物面射电望远镜由两个反射器构成,分别为初级反射器(副反射器)和次级反射器(主反射器)。其中,主反射器的表面呈抛物面形态,而副反射器则可以是椭球面或双曲面。
工作原理
该望远镜的工作原理类似于光学反射望远镜,具备多波段探测能力,并能按照预设程序自动跟踪天体。其分辨率和灵敏度均与其反射面直径密切相关。为了提高望远镜的性能,通常会增加天线口径。然而,由于重力弯曲、结构部件间的温差以及风载荷等因素的影响,这些因素都会导致望远镜的形状发生变形,尤其是随着天线俯仰角的变化而变化。针对这一问题,已经开发出了主动和被动伺服系统来控制反射面的重力弯曲,使得表面能够在不同仰角下保持抛物面形状。此外,还有一种方法是在望远镜内部安装对射电波透明的圆罩,以减少风载荷和太阳直射造成的温差,同时采用轻质结构材料减轻重力弯曲的影响。
驱动装置
可跟踪抛物面射电望远镜的机械和驱动装置必须确保足够的指向精度和跟踪精度。指向误差应该小于望远镜半功率方向束宽度的十分之一,最大不应超过六分之一。常见的驱动装置包括赤道式和地平式两种。
应用
可跟踪抛物面射电望远镜既可以单独使用,用于定标、测量偏振、谱线、源亮度分布和普遍中国空间站工程巡天望远镜等工作,也可以作为射电干涉仪或综合孔径射电望远镜的一部分,以满足系统的长期跟踪需求。
参考资料
可跟踪抛物面射电望远镜.《中国大百科全书》第三版网络版.2024-10-24