一种用于频率调制本振（FMLO）毫米和亚毫米波光谱观测的无偏置点新方法

我们提出了一种用于单碟毫米和亚毫米波光谱观测的新方法，使用配备频率调制本振（FMLO）的外差接收机。与传统的通过从源上谱中减去偏置源参考谱来提取天文信号的切换方法不同，FMLO 方法不需要获取任何偏置源谱；相反，它从源上谱自身估计它们。其原理是以高转储率（10 Hz）进行射频调制（FM）光谱观测，通过外差接收机本振（LO）的快速扫频实现：由于天空发射（即偏置源）以 $1/f$ 型波动且在谱上相关，它可以通过主成分分析从时间序列谱（时间流）中估计并减去。同时天文信号保留在时间流中，因为它们被调制到更高的时频域。因此 FMLO 方法实现了（1）极高的观测效率，（2）减小的谱基线波纹，以及（3）基于软件的边带分离。我们为野边山 45 米望远镜开发了 FMLO 系统及其数据处理流程。通过对银河系源的观测，我们证明 FMLO 方法的观测效率相比传统切换方法得到显著提升。具体而言，我们发现达到相同噪声水平的时间在单点观测中减少了 3.0 倍，在成图观测中减少了 1.2 倍。FMLO 方法可应用于更暗（$\sim$mK）谱线和更大（$\sim$deg$^{2}$）成图的观测。与传统切换方法相比，它将提供更高效且基线稳定的观测。