專利名稱：射電跟蹤望遠鏡的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種天文望遠鏡，特別是一種能準確跟蹤目標射電源的射電跟蹤望遠鏡。
射電天文學的觀測目標是距離遙遠的天體射電源，到達望遠鏡的信號非常微弱，利用射電天文望遠鏡觀測這些天體時，必需將射電望遠鏡拋物面天線的主軸(拋物面反射器的對稱軸)對準被測目標，并且進行長時間的跟蹤觀測，靠長時間的積分以提高靈敏度。傳統(tǒng)的射電望遠鏡是將饋源或副反射器裝在反射面的主軸上，饋源或副反射器的軸線與主軸線完全重合，其輸出信號接入作觀測用的接收機輻射計；望遠鏡的跟蹤裝置是一套隨動系統(tǒng)(跟蹤裝置與饋源及接收機之間沒有關聯(lián))，對地平裝置設有數(shù)據(jù)處理器(可用單片機或單板機)，其中預先設置有跟蹤數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理器連接伺服放大器，伺服放大器連接伺服電機，再聯(lián)結射電望遠鏡的機械運動機構，按預先算好的數(shù)據(jù)完成跟蹤動作。即地平裝置按照預先算好的天體運行位置隨時調(diào)整方位角和俯仰角；對赤道裝置則是沿時角軸按360°/24小時作勻速轉動(時角軸是一個平行于地球自轉軸的軸；速度是抵消地球自轉效應的速度)，這種跟蹤裝置只能作恒速的跟蹤。這種跟蹤方式在理論上可以保持望遠鏡主軸對準被測天體，但實際上它對大氣折射產(chǎn)生的目標位置偏移，以及由于望遠鏡機械結構形變(例如拋物面反射器、雙曲面反射器以及饋源等支架的重力彎沉等)所造成的誤差則無法作出及時的糾正，所以對于十分微弱的天體源輻射信號，在跟蹤中極易丟失目標，以至無法完成對觀測目標的測量。
本實用新型將提供一種配有新型跟蹤裝置的射電跟蹤望遠鏡，新結構將摒棄按固定數(shù)據(jù)作目標跟蹤的方式，而是按被測天體的實際位置隨時修正望遠鏡主軸方向，以保證始終準確跟蹤目標。
完成上述任務的方案是在現(xiàn)有射電跟蹤望遠鏡的基礎上，將射電望遠鏡饋源或副反射器的軸線與望遠鏡主軸軸線偏移一定距離，并設置使饋源或副反射器繞主軸旋轉的旋轉機構，同時將饋源的輸出信號分成兩路，一路接入跟蹤接收機，跟蹤接收機里包含誤差信號處理電路；另一路接入觀測接收機的輻射計。在實際設計時，也可以將跟蹤接收機與觀測接收機制成一個整體。這里所說的“使饋源或副反射器繞主軸旋轉的旋轉機構”可以采用傳統(tǒng)的機械旋轉機構；所說的“一定距離”由望遠鏡天線的波束交叉角和交叉深度決定。射電望遠鏡工作時，觀測目標的信號經(jīng)反射器到這作圓錐掃描的饋源或經(jīng)旋轉的副反射器到達天線饋源，當望遠鏡主軸對準目標時，旋轉中的饋源或副反射器傳給跟蹤接收機輸入端的信號強度一致；隨著地球自轉或其他因素造成其主軸偏離觀測目標時，饋源或副反射器在旋轉過程中傳給跟蹤接收機輸入端的信號強度不一致，在跟蹤接收機中經(jīng)檢波和濾波后獲得方位和俯仰兩路誤差信號輸出，誤差信號經(jīng)放大后分別作用于隨動系統(tǒng)，經(jīng)過伺服放大器驅動伺服電機控制射電望遠鏡自動跟蹤。
本實用新型望遠鏡的跟蹤裝置采用了新的結構，新結構的跟蹤方式與傳統(tǒng)方法完全不同，由于它采用跟據(jù)圓錐掃描獲得的方位、俯仰兩路誤差信號來隨時修正主軸方向的工作方式，所以能消除各種原因產(chǎn)生的主軸偏移，能夠保證望遠鏡始終對準觀測目標。
現(xiàn)結合附圖與實施例作進一步說明。


圖1為實施例1結構示意圖；圖2為實施例2結構示意圖。
實施例1，主焦拋物面結構射電跟蹤望遠鏡，參照圖1望遠鏡饋源1與拋物面反射器2對稱軸的軸線(主軸)有一定距離d，并與一個由電動機帶動的傳動機構聯(lián)結，該傳動機構帶動饋源圍繞主軸作旋轉運動。饋源的輸出端分成兩路，一路接跟蹤接收機3，跟蹤接收機里包含誤差信號處理電路；另一路接測量輻射計4。跟蹤接收機的輸出端接望遠鏡的隨動機構。由于饋源的相位中心不是位于望遠鏡的焦點上，而是有一個橫向的偏焦，因此，射電望遠鏡波瓣的最大值偏離望遠鏡主軸成一個角度，并隨著饋源的旋轉在空間形成圓錐形掃描。在該掃描過程中，跟蹤接收機3輸入端的信號將受到旋轉波束的調(diào)制，經(jīng)檢波和濾波后獲得方位和俯仰兩路誤差信號輸出。這兩路誤差信號經(jīng)放大后各自作用于一套隨動系統(tǒng)，分別經(jīng)過伺服放大器5驅動伺服電機6控制射電望遠鏡進行自動跟蹤。當射電源處于被跟蹤狀態(tài)時，即射電源處在射電望遠鏡主軸上，在進行圓錐掃描的過程中無論波束旋轉到哪個方向，跟蹤接收機輸入端的信號幅度會保持不變。從天線接出的另一路信號接入輻射計，因此，可在實現(xiàn)對射電源跟蹤的同時完成對該射電源的射電天文觀測。
實施例2，參照圖2射電望遠鏡為卡塞格倫式雙反射器結構，其雙曲面副反射器8的軸線與拋物面反射器7之間有一定距離，副反射器由電機和傳動機構帶動繞主軸旋轉。觀測目標的信號經(jīng)旋轉的副反射器8到達饋源9，并分別接入輻射計4和跟蹤接收機3，跟蹤接收機輸出的誤差信號指揮隨動系統(tǒng)5、6控制望遠鏡進行自動跟蹤。
權利要求1.一種射電跟蹤望遠鏡，設有反射器、饋源或副反射器，同時設有跟蹤裝置，跟蹤裝置設有隨動系統(tǒng)，其中設有伺服放大器，伺服放大器聯(lián)結伺服電機再聯(lián)結射電望遠鏡的機械運動機構，其特征是射電望遠鏡饋源或副反射器的軸線與望遠鏡主軸軸線偏移一定距離，并設置使饋源或副反射器繞主軸旋轉的旋轉機構，同時將饋源的輸出信號分成兩路，一路接入跟蹤接收機，跟蹤接收機里包含誤差信號處理電路，另一路接入輻射計。
2.按照權利要求1所述的射電跟蹤望遠鏡，其特征是饋源或副反射器軸線與主軸間的距離由望遠鏡的波束交叉角和交叉深度決定。
專利摘要采用全新跟蹤裝置的射電跟蹤望遠鏡,特征是射電望遠鏡饋源或副反射器的軸線與望遠鏡主軸軸線偏移一定距離,并設置饋源或副反射器的旋轉機構。饋源輸出信號分成兩路,一路接跟蹤接收機里的誤差信號處理電路;另一路接輻射計。主軸偏離目標時,饋源或副反射器在旋轉過程中輸出的信號在跟蹤接收機中經(jīng)檢波和濾波獲得方位和俯仰二路誤差信號,放大后作用于隨動系統(tǒng),控制射電望遠鏡自動跟蹤。
文檔編號H01Q1/42GK2483842SQ9824281
公開日2002年3月27日 申請日期1998年12月3日 優(yōu)先權日1998年12月3日
發(fā)明者殷興輝 申請人:中國科學院紫金山天文臺