用于探测宇宙黎明信号的一个浮置倍频程带宽锥盘天线
天体物理仪器与方法
2021-04-09 v1
摘要
为探测来自宇宙黎明的红移21厘米信号而构建的射电天文辐射计，其关键部件是天线单元。我们描述了一种为在40至90 MHz频段探测该信号而研制的倍频程带宽锥盘天线的设计与性能。宇宙黎明信号被预测为一种宽带谱特征，其强度比天空与地面射电亮度弱数个量级。因此，工程挑战在于设计一种低频天线，能够高保真地将微弱宇宙学信号连同前景天空一起提供给接收机。天线特性不得通过在天体辐射、地面发射或接收机噪声上印刻任何混淆性谱特征而损害探测。本设计的创新之处在于使天线电尺寸小于半波长，并使其工作于足够大水体表面。小型锥盘天线下方均质高介电常数介质带来了消色差波束方向图、高辐射效率及最小的不期望混淆谱特征。天线设计在WIPL-D与FEKO中进行了优化。制作了原型并部署于湖泊以通过现场测量验证其性能。索引术语：天线测量，射电天文，反射面天线。
引用
@article{arxiv.2104.03522,
title = {A Floating Octave Bandwidth Cone-Disc Antenna for Detection of Cosmic Dawn},
author = {Agaram Raghunathan and Ravi Subrahmanyan and N. Udaya Shankar and Saurabh Singh and Jishnu Nambissan and K. Kavitha and Nivedita Mahesh and R. Somashekar and Gaddam Sindhu and B. S. Girish and K. S. Srivani and Mayuri S. Rao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.03522},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 19 figures, This is a pre-print of the article to be published in the IEEE transactions on antenna and propagation