专利名称：射电跟踪望远镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种天文望远镜，特别是一种能准确跟踪目标射电源的射电跟踪望远镜。
射电天文学的观测目标是距离遥远的天体射电源，到达望远镜的信号非常微弱，利用射电天文望远镜观测这些天体时，必需将射电望远镜抛物面天线的主轴(抛物面反射器的对称轴)对准被测目标，并且进行长时间的跟踪观测，靠长时间的积分以提高灵敏度。传统的射电望远镜是将馈源或副反射器装在反射面的主轴上，馈源或副反射器的轴线与主轴线完全重合，其输出信号接入作观测用的接收机辐射计；望远镜的跟踪装置是一套随动系统(跟踪装置与馈源及接收机之间没有关联)，对地平装置设有数据处理器(可用单片机或单板机)，其中预先设置有跟踪数据，数据处理器连接伺服放大器，伺服放大器连接伺服电机，再联结射电望远镜的机械运动机构，按预先算好的数据完成跟踪动作。即地平装置按照预先算好的天体运行位置随时调整方位角和俯仰角；对赤道装置则是沿时角轴按360°/24小时作匀速转动(时角轴是一个平行于地球自转轴的轴；速度是抵消地球自转效应的速度)，这种跟踪装置只能作恒速的跟踪。这种跟踪方式在理论上可以保持望远镜主轴对准被测天体，但实际上它对大气折射产生的目标位置偏移，以及由于望远镜机械结构形变(例如抛物面反射器、双曲面反射器以及馈源等支架的重力弯沉等)所造成的误差则无法作出及时的纠正，所以对于十分微弱的天体源辐射信号，在跟踪中极易丢失目标，以至无法完成对观测目标的测量。
本实用新型将提供一种配有新型跟踪装置的射电跟踪望远镜，新结构将摒弃按固定数据作目标跟踪的方式，而是按被测天体的实际位置随时修正望远镜主轴方向，以保证始终准确跟踪目标。
完成上述任务的方案是在现有射电跟踪望远镜的基础上，将射电望远镜馈源或副反射器的轴线与望远镜主轴轴线偏移一定距离，并设置使馈源或副反射器绕主轴旋转的旋转机构，同时将馈源的输出信号分成两路，一路接入跟踪接收机，跟踪接收机里包含误差信号处理电路；另一路接入观测接收机的辐射计。在实际设计时，也可以将跟踪接收机与观测接收机制成一个整体。这里所说的“使馈源或副反射器绕主轴旋转的旋转机构”可以采用传统的机械旋转机构；所说的“一定距离”由望远镜天线的波束交叉角和交叉深度决定。射电望远镜工作时，观测目标的信号经反射器到这作圆锥扫描的馈源或经旋转的副反射器到达天线馈源，当望远镜主轴对准目标时，旋转中的馈源或副反射器传给跟踪接收机输入端的信号强度一致；随着地球自转或其他因素造成其主轴偏离观测目标时，馈源或副反射器在旋转过程中传给跟踪接收机输入端的信号强度不一致，在跟踪接收机中经检波和滤波后获得方位和俯仰两路误差信号输出，误差信号经放大后分别作用于随动系统，经过伺服放大器驱动伺服电机控制射电望远镜自动跟踪。
本实用新型望远镜的跟踪装置采用了新的结构，新结构的跟踪方式与传统方法完全不同，由于它采用跟据圆锥扫描获得的方位、俯仰两路误差信号来随时修正主轴方向的工作方式，所以能消除各种原因产生的主轴偏移，能够保证望远镜始终对准观测目标。
现结合附图与实施例作进一步说明。
图1为实施例1结构示意图；图2为实施例2结构示意图。
实施例1，主焦抛物面结构射电跟踪望远镜，参照图1望远镜馈源1与抛物面反射器2对称轴的轴线(主轴)有一定距离d，并与一个由电动机带动的传动机构联结，该传动机构带动馈源围绕主轴作旋转运动。馈源的输出端分成两路，一路接跟踪接收机3，跟踪接收机里包含误差信号处理电路；另一路接测量辐射计4。跟踪接收机的输出端接望远镜的随动机构。由于馈源的相位中心不是位于望远镜的焦点上，而是有一个横向的偏焦，因此，射电望远镜波瓣的最大值偏离望远镜主轴成一个角度，并随着馈源的旋转在空间形成圆锥形扫描。在该扫描过程中，跟踪接收机3输入端的信号将受到旋转波束的调制，经检波和滤波后获得方位和俯仰两路误差信号输出。这两路误差信号经放大后各自作用于一套随动系统，分别经过伺服放大器5驱动伺服电机6控制射电望远镜进行自动跟踪。当射电源处于被跟踪状态时，即射电源处在射电望远镜主轴上，在进行圆锥扫描的过程中无论波束旋转到哪个方向，跟踪接收机输入端的信号幅度会保持不变。从天线接出的另一路信号接入辐射计，因此，可在实现对射电源跟踪的同时完成对该射电源的射电天文观测。
实施例2，参照图2射电望远镜为卡塞格伦式双反射器结构，其双曲面副反射器8的轴线与抛物面反射器7之间有一定距离，副反射器由电机和传动机构带动绕主轴旋转。观测目标的信号经旋转的副反射器8到达馈源9，并分别接入辐射计4和跟踪接收机3，跟踪接收机输出的误差信号指挥随动系统5、6控制望远镜进行自动跟踪。
权利要求1.一种射电跟踪望远镜，设有反射器、馈源或副反射器，同时设有跟踪装置，跟踪装置设有随动系统，其中设有伺服放大器，伺服放大器联结伺服电机再联结射电望远镜的机械运动机构，其特征是射电望远镜馈源或副反射器的轴线与望远镜主轴轴线偏移一定距离，并设置使馈源或副反射器绕主轴旋转的旋转机构，同时将馈源的输出信号分成两路，一路接入跟踪接收机，跟踪接收机里包含误差信号处理电路，另一路接入辐射计。
2.按照权利要求1所述的射电跟踪望远镜，其特征是馈源或副反射器轴线与主轴间的距离由望远镜的波束交叉角和交叉深度决定。
专利摘要采用全新跟踪装置的射电跟踪望远镜,特征是射电望远镜馈源或副反射器的轴线与望远镜主轴轴线偏移一定距离,并设置馈源或副反射器的旋转机构。馈源输出信号分成两路,一路接跟踪接收机里的误差信号处理电路;另一路接辐射计。主轴偏离目标时,馈源或副反射器在旋转过程中输出的信号在跟踪接收机中经检波和滤波获得方位和俯仰二路误差信号,放大后作用于随动系统,控制射电望远镜自动跟踪。
文档编号H01Q1/42GK2483842SQ9824281
公开日2002年3月27日 申请日期1998年12月3日 优先权日1998年12月3日
发明者殷兴辉 申请人:中国科学院紫金山天文台