КОНТРОЛЬ РАДИОПРОЗРАЧНОСТИ АТМОСФЕРЫ В ПРОЦЕССЕ НАБЛЮДЕНИЙ СОЛНЦА НА МСРТ

June 22, 2012 by admin Комментировать »

Хайкин В. Б.

Специальная астрофизическая обсерватория РАН Политехническая 21, офис 107, 195251, Санкт-Петербург, Россия e-mail: vkh@brown.nord.nw.ru Караваев Д. М., Рыбаков Ю. В.

Гпавная геофизическая обсерватория Карбышева 7, 195251, Санкт-Петербург, Россия e-mail:kdm@brown.nord.nw.ru


Аннотация Описаны результаты контроля радиопрозрачности атмосферы в процессе наблюдений Солнца на Многолучевом солнечном радиотелескопе (МСРТ) обсерватории Туорла, Финляндия в диапазонах 22.235 и

36.5   ГГц. Проводится сравнение радиоастрономического метода и метода атмосферных “разрезов”, даны оценки точности, достигаемой обоими методами. Характеристики радиотелескопа на волнах 1.35 см и 8 мм, полученные перед проведением атмосферных измерений, приведены.

I.  Введение

Мониторинг потока Солнца и Солнечных вспышек в ММ диапазоне требует контроля радиопрозрачности атмосферы в направлении источника для последующего восстановления истинного потока и оценки пределов изменения принимаемого радиоизлучения Солнца из-за вариаций оптической толщи атмосферы. Хорошо известный метод “разрезов” [1] дает достаточно высокую точность измерения атмосферного поглощения, но требует остановки процесса сопровождения Солнца и отведения луча радиотелескопа от Солнца. Радиоастрономический метод измерения атмосферного поглощения по Солнцу предложен в ряде работ, например [2]. В настоящей работе для измерения поглощения в атмосфере в процессе сопровождения Солнца использовались оба метода, даются оценки достижимой ими точности, сравниваются достоинства и недостатки их применения в процессе наблюдений Солнца. Для измерений применялись радиометры на волны 1.35 см и 8 мм, разработанные для атмосферного зондирования [3].

II. Характеристики радиотелескопа

Основные характеристики МСРТ даны в [4]. Перед проведением атмосферных измерений были измерены диаграммы направленности радиотелескопа по часовому углу и склонению на волне 13.5 мм, а также сделана оценка антенной эффективности радиотелескопа более 60% на 8 мм.

Измеренные и расчетные диаграммы направленности МСРТ по часовому углу на волне 13.5 мм приведены на рис.1. Расчетные и экспериментальные полуширины диаграмм направленности (HPBW) по обеим координатам даны в таблице под рисунком.

Свертка расчетной диаграммы направленности радиотелескопа с распределением поля радиояркостных температур системы атмосфера подстилающая поверхность показывает незначительный (менее 2%) вклад поля рассеяния антенны в ошибку измерения излучения атмосферы до углов 2-3 град.

III.  Измерение атмосферного поглощения

Для оценки оптической толщи (непрозрачности) атмосферы г из измерений радиоизлучения наиболее часто используют скалярное уравнение переноса

Рис. 1. Диаграмма направленности МСРТ по часовому углу измеренная по 22 ГГц генератору на башне в зоне Френеля (вверху), результаты моделирования диаграммы в дальней зоне и зоне Френеля (в середине), расчетные и экспериментальные HPBWпо обеим координатам на волне 13.5 мм.

Fig. 1. Radiation patterns of MSRT on the hour angle, measured with 22 GHz oscillator at the tower in Fresnel zone (top) and simulated in far and Fresnel zones (middle), simulated and measured HPBW at 13.5 mm (bottom)

радиотеплового излучения в нерассеивающей слоистой атмосфере, записанное в компактной форме:

где

Рис. 1. Изменение температурного профиля:

1-                            эксперимент, 2 модель с отражающим слоем на высотах 8-9км, 3модель с поглощающим слоем на высотах 14-16км, 4 отражающий слой

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2003г.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты