射电望远镜原理

为了提高射电望远镜的分辨率，赖尔开始研制射电干涉仪。最简单的干涉仪是由两面天线组成，相距一定距离的天线放置在东西方向的基线上，用长度相等的传输线把各自收到的信号送到接收机进行相加。来自“射电点源”的单频信号不能同时到达两面天线，要相差一段路程。若这段路程差正好是半波长的偶数倍，两面天线接收到的信号相加是同相相加，信号增强。若路程差为半波长的奇数倍，信号相互抵消。天体的周日运动导致达到两面天线的路程差在不断的变化，信号到达两面天线的相位差不断地变化，接收机的输出呈现强弱相间的周期性变化，形成干涉图形。对干涉仪来说，分辨角的公式依然是q=1.22l/d，这里的d已不是单个天线的直径，而是两面天线之间的距离了。

射电望远镜是利用射电接收器接收天空中星体发出的射电波，并通过天线和探测器将射电信号转化为电信号，进而进行信号处理和分析。 射电望远镜原理主要包括以下几个方面：1、天线接收：望远镜的主体是由反射面、天线、接收器等组成。射电天线可以采用常见的闸流天线、拨流天线等，接收器可以是单个无源接收器或者是接收机组成的阵列。2、转换信号：天线接收到的射电信号经过射电接收器转换为电信号，并放大，方便传输和处理。3、信号处理：射电望远镜通过对接收到的信号处理和分析，就可以得出关于星源射电信号的各种参数和信号特征。4、数据传输和解码：射电望远镜接收到的射电信号需要通过数据处理和传输方式传输到地面接收站进行后续的处理。通过数据传输和解码软件，可得到较为精准的天体研究结果。射电望远镜主要运用在天文研究、地球科学、通信工程等相关领域，通过对射电波的接收、处理，得到有关天空的数据和信息，为了解天体物理学，太阳物理学、宇宙学以及地球科学等提供了重要的技术支持。使用射电望远镜需要注意以下事项：1、安全操作：使用射电望远镜时需要遵守安全操作规范，确保人员、设备和数据的安全。2、熟悉设备操作规程：使用射电望远镜需要熟悉设备操作规程，包括设备安装、校准、调试和运行等过程。3、定期维护和保养：射电望远镜需要定期维护和保养，包括设备清洁、检查设备状况，更换损坏零件等。以确保设备的正常运行和长期稳定工作。4、数据记录和备份：使用射电望远镜需要及时进行数据记录和备份，包括天体射电数据和设备运行记录等。5、遵守法律和规定：使用射电望远镜时需要遵守相关法律和规定，免于危害公共利益和他人合法权益。6、充分使用设备：在使用射电望远镜时需要充分发挥设备性能，合理打造探测设计方案，以达到最佳工作效果。7、注重数据分析和解释：射电望远镜得到的数据需要进行分析和解释，以便理解、推断和验证对天体物理学等的科学研究成果的贡献。

经典射电望远镜的基本原理是和光学反射望远镜相似，投射来的电磁波被一精确镜面反射后，同相到达公共焦点。射电望远镜主要由定向天线或天线阵、馈电线、高灵敏度接收机和记录仪或示波器组成。天线阵将收集到的天体电波，经过馈电线送到接收机上。这架接收机同日常收音机的原理相似，实质上也是个放大器，它首先将微弱的天体电波高倍放大，再进行检波，让高频能量转变为低频形式，最后送到记录仪器上记录下来，或在示波器上显示出来。为了要确定天体电波的强度，必须加一个强度已知的比较源，如噪声发生器或石墨热源，适当时将比较源讯号输入接收机，以便比较。射电望远镜特点优势：射电望远镜与光学望远镜不同，它既没有高高竖起的望远镜镜筒，也没有物镜，目镜，它由天线和接收系统两大部分组成。巨大的天线是射电望远镜最显著的标志，它的种类很多，有抛物面天线，球面天线，半波偶极子天线，螺旋天线等。最常用的是抛物面天线。天线对射电望远镜来说，就好比是它的眼睛，它的作用相当于光学望远镜中的物镜。它要把微弱的宇宙无线电信号收集起来，然后通过一根特制的管子（波导）把收集到的信号传送到接收机中去放大。接收系统的工作原理和普通收音机差不多，但它具有极高的灵敏度和稳定性。接收系统将信号放大，从噪音中分离出有用的信号，并传给后端的计算机记录下来。记录的结果为许多弯曲的曲线，天文学家分析这些曲线，得到天体送来的各种宇宙信息。