21 厘米全局实验中散射对波束色散影响的解析近似
天体物理仪器与方法
2023-01-11 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
天线附近物体的散射以类似于海洋干涉仪利用单天线总功率谱中的精细频率结构测量射电源位置的方式，从强致密射电源产生相关信号。这些由相关信号干涉引起的条纹或涟漪以低水平存在于任何单天线的频谱中，并且是用于测量来自早期宇宙的全局红移 21 厘米信号的系统中的主要系统误差来源。在海洋干涉仪中，悬崖上靠近海面的单天线用于将直接路径的信号与海面反射路径的信号相加，从而形成干涉仪。Bolton 和 Slee 在 1950 年代利用此方法以单天线绘制射电源图。在本文中，我们推导解析表达式以确定这些涟漪的水平，并在几个简单情况下与电磁建模软件进行比较，以验证解析计算足以获得散射对全局 21 厘米信号测量影响的大小。这些解析计算在因过于复杂或耗时而无法用软件建模的情况下，是评估影响大小所必需的。
引用
@article{arxiv.2212.04526,
title = {Analytic approximations of scattering effects on beam chromaticity in 21-cm global experiments},
author = {Alan E. E. Rogers and John P. Barrett and Judd D. Bowman and Rigel Cappallo and Colin J. Lonsdale and Nivedita Mahesh and Raul A. Monsalve and Steven G. Murray and Peter H. Sims},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.04526},
year = {2023}
}