多模传感器与电阻网格吸收体的角度及偏振响应

具有近乎理想偏振灵敏度的高灵敏度接收机系统对于毫米波和亚毫米波射电天文学的发展至关重要。多模测辐射热计为实现此类灵敏度提供了一种独特的解决方案，否则将需要数百个单模传感器。在将此类多模传感器用于偏振测量时，主要关注点在于偏振系统误差的控制。本文考察了薄电阻网格或膜的角度和偏振依赖吸收模式，该网格或膜模拟了用于多模测辐射热计的吸收体。结果表明，表面电阻率为 $\eta/2$（其中 $\eta$ 为自由空间阻抗）的独立式薄电阻吸收体可获得具有相等 E 面和 H 面响应的波束方向图，从而实现零交叉偏振。对于电阻网格吸收体，当一对网格相互正交放置且均具有 $\eta/2$ 的电阻率时，即可满足该条件。若采用反射背短路终端以提高吸收效率，且传感器的接收角限制在 $<60^\circ$，则交叉偏振电平可抑制至 -30 dB 以下。微小的交叉偏振系统误差具有偶宇称模式，不会污染许多近期宇宙微波背景仪器所设计的奇宇称偏振模式测量。本文详细讨论了抑制这些交叉偏振系统误差的潜在对称性。文中提供的估算和形式化为使用多模偏振计的仪器设计考量提供了关键工具。