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大口径毫米波天线热变形实时补偿技术研究

批准号10878023 学科分类射电、毫米波和亚毫米波天文技术与方法 ( A030802 )
项目负责人左营喜 负责人职称研究员 依托单位中国科学院紫金山天文台
资助金额31.00
万元
项目类别联合基金项目 研究期限2009 年 01 月 01 日 至
2011 年 12 月 31 日
中文主题词毫米波;天线;热变形;实时补偿
英文主题词

摘要

中文摘要 热变形是影响大型毫米波天线性能的关键因素之一。这种变形会改变天线反射面的轴线和焦距、恶化反射面面形的RMS误差,从而使方向图产生畸变、天线效率下降、指向精度变差,也使天线效率和指向的长期稳定性降低。本项目以德令哈13.7m望远镜天线为平台,将天线温度分布测量、温度场和热变形的有限元分析、以及副面定位控制等过程有机地结合起来,实现天线热变形的实时闭环补偿。该项研究将显著提高德令哈13.7m望远镜天线的口面效率和指向精度以及这些指标的长期稳定性,有明确的现实意义;研究中获得的技术成果不仅对现有望远镜有意义,还可为正在建造的大型望远镜的运行、以及未来的30米级的亚毫米波望远镜的设计提供重要的参考。
英文摘要
结题摘要 热变形是影响大型毫米波天线性能的关键因素之一。这种变形会改变天线反射面的轴线和焦距、恶化反射面面形的RMS误差,从而使方向图产生畸变、天线效率下降、指向精度变差,也使天线效率和指向的长期稳定性降低。本项目采用有限元分析、数字摄影测量、天文实测等多种方法,研究了德令哈13.7m 望远镜天线的热变形规律,并根据实时测量的天线温度分布,实现了天线热变形的副面自适应调焦补偿和实时热变形指向修正。通过本项目,我们在国际上首次实现了对全封闭在天线罩内的大口径天线面形的近景摄影测量,得益于此,还在德令哈13.7米望远镜历史上首次实现了主反射面面板的俯仰52 预置调整,使望远镜口面效率在整个观测俯仰范围提升近一倍。

成果

序号 标题 类型 作者
1 基于数字摄影测量技术的13.7m毫米波天线面形检测 期刊 孙继先|徐烨|范生宏|李晶晶|何登云|范钦红|杨戟|左营喜|李阳|
2 德令哈13.7m望远镜技术更新----进展与计划 会议 徐烨|左营喜|杨戟|
3 高精度毫米波亚毫米波天线技术研究 会议 孙继先|杨戟|李阳|左营喜|
4 德令哈13.7m望远镜温度特性 会议 杨德华|左营喜|孙继先|杨戟|李阳|逯登荣|
5 Photogrammetric Measurement of Delingha 13.7-m Antenna 会议 Y. Xu|Y. Li|QH. Fan|DY. He|JX. Sun|J. Yang|JJ. Li|YX. Zuo|SH. Fan|

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