德令哈13.7m望远镜热变形研究

发布时间：2018-05-06 21:14

  本文选题：望远镜 + 方法　； 参考：《天文学报》2014年03期

【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,导致天线效率和指向精度恶化,同时也使天线效率和指向的长时间稳定性降低.由于太阳的周日运动,造成望远镜4个主支撑腿(简称支腿)之间存在温差,且该温差是变化的,从而引起方位轴的倾斜周期性变化.采用数字摄影测量、倾斜仪测量及天文实测等多种仪器和方法,研究了德令哈13.7m望远镜天线的热变形规律,并根据实时测量的主面温度分布,实现了副面自适应调焦补偿,使得天线效率提高近1倍.测量发现常规指向模型修正后的残差与天线主反射面(包括反射面板和背架,简称主面)直径方向温差存在线性相关性,故在指向解析模型中加入了温差修正项,并通过采用隔热材料包裹支腿的办法显著减小了支腿之间的温差,从而改善了望远镜的指向精度.
[Abstract]:Thermal deformation is one of the key factors affecting the performance of large millimeter wave antennas. This kind of deformation will change the axis and focal length of the antenna reflector and worsen the reflection surface shape, which will lead to the deterioration of antenna efficiency and pointing accuracy, but also reduce the antenna efficiency and the long term stability of pointing. Because of the daily motion of the sun, there is a temperature difference between the four main supporting legs of the telescope, and the temperature difference is varied, which causes the tilt periodic change of the azimuth axis. By means of digital photogrammetry, tiltmeter measurement and astronomical measurement, the thermal deformation of the antenna of Delingha 13.7m telescope is studied. According to the temperature distribution of the main plane measured in real time, the auxiliary plane adaptive focusing compensation is realized. The antenna efficiency is nearly doubled. It is found that there is a linear correlation between the modified residuals of the conventional pointing model and the temperature difference of the diameter direction of the main reflector (including the reflector and the back frame for short), so a modified term of temperature difference is added to the directional analytical model. The temperature difference between the legs is significantly reduced by using the heat insulation material to wrap the leg, thus the pointing accuracy of the telescope is improved.
【作者单位】： 中国科学院紫金山天文台;中国科学院射电天文重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(10878023,11103088) 中国科学院知识创新工程青年人才领域前沿项目资助
【分类号】：P111.2

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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