[發明專利]射電望遠鏡的副面自適應調焦方法

無效

• 申請號: 200910264228.0
• 申請日: 2009-12-31
• 公開（公告）號: CN101771188A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 楊戟;孫繼先;逯登榮;李陽
• 申請（專利權）人: 中國科學院紫金山天文臺
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q19/10
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 樊文紅

技術領域

本發明涉及天文觀測領域，具體涉及一種射電天文望遠鏡的副面自適應調焦方法。

背景技術

運行在自然環境下的大口徑射電望遠鏡的焦距會隨著環境溫度的變化而變化，焦距變化 從而可能引起成像質量的顯著變化，可以用調節副面的方法來補償焦距變化，有的射電望遠 鏡采用每過一段時間通過信噪比好的射電源調焦，找到好的副面位置，然后觀測的方法，這 種方法受調焦源的限制，有時候沒有合適的源調焦，而且還浪費時間。

13.7m射電望遠鏡的天線采用熱膨脹較大的鋁制背架，屬低造價天線，工作在對毫米波 透明的天線罩內，天線罩不隔熱。射電望遠鏡天線運行在海拔3200m的高海拔地區，晝夜環 境溫差高達25℃。望遠鏡在晝夜溫差變化幅度大的自然環境下運行，天線面板和背架的溫度 隨環境溫度變化，且各處存在溫差，天線熱變形嚴重，焦距變化更為嚴重?，F有的望遠鏡溫 控設備運行費用昂貴，且無法滿足溫控要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有天線面板隨溫度變形，導致焦距變化，天線效率變化，觀測 對象源的流量或強度的數據精度下降，常規情形下焦距變化量難以確定的缺陷，提供一種射 電望遠鏡的副面自適應調焦方法。

實現本發明目的的技術方案是：射電望遠鏡的副面自適應調焦方法，包括下列步驟：

1、在天線面板和背架上安裝溫度傳感器；

2、用天文方法進行副面縱向調焦，記錄包括每每一輪調焦擬合出的調焦量、每一輪中源強度 最大值對應點觀測的時間、天線位置、各溫度傳感器的溫度值在內的調焦信息；

3、根據上述調焦記錄信息，分析調焦量與溫度及面板和背架間溫差的規律，得出調焦量與面 板和背架之間的平均溫差(面板平均溫度減背架平均溫度)之間的關系；

4、副面控制程序利用步驟3得出的關系進行自適應調焦：根據溫度傳感器測出的溫差，依據 調焦量與面板和背架之間的溫差之間的關系實時計算出副面調焦量，實時修正副面，使副 面處于焦距適宜的位置。

上述步驟2中的副面縱向調焦方法具體包括：副面在主動控制(即重力形變修正控制)的 基礎上，Z方向(靠近或遠離主面方向)平移副面，移動步長為1/4l(l為望遠鏡工作波長) 左右，移動范圍為±2l左右，每移動一次都對某個信噪比好的點源(行星或譜線點源)進行 觀測，每個副面對應的位置得到一個源的強度，找到源強度最大時的副面位置，此后在該副 面位置附近調焦，當觀測強度降到源強度最大值的70％左右時，再反方向調焦，如此反復調 節。調焦時間最好選擇在溫差跨度大，天氣晴朗的時候進行，調焦需要不間斷的做一個晝夜 甚至更長時間。

本發明的有益效果是，通過副面調焦，源的觀測強度不再隨溫差變化，強度與俯仰的關系 成線性變化；得出調焦量跟面板與背架之間的溫差存在線性關系，自適應調焦后強度穩定性 提高，觀測強度比應用前提高，天頂方向天線效率比原來提高了15％。

附圖說明

圖1是本發明實施例1中面板和背架上安裝的溫度傳感器示意圖

圖2本發明實施例1調焦量與溫差的關系圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例進行說明。

實施例1

射電望遠鏡的副面自適應調焦方法，包括下列步驟：

(1)天線上安裝溫度傳感器

在天線面板下面、背架上下兩邊，安裝上溫度傳感器，溫度傳感器安裝位置應均勻分布， 本發明中溫度傳感器選用TDC溫度傳感器。安裝位置如圖1所示，面板及背架溫度傳感器分 布圖，每個位置3個傳感器，分別位于面板、背架上邊、背架下邊。

(2)用天文方法進行副面縱向調焦：