利用致密数字波束成形阵列及更优方案探测全球 CD/EoR 信号
天体物理仪器与方法
2022-10-26 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
从全天空平均射电频谱中提取的全球中性氢 21 cm 信号是宇宙黎明与再电离时期 (CD/EoR) 的特征之一。天线波束方向图的频率依赖性连同强前景辐射可能引入人为谱结构并导致错误探测。数字波束成形阵列可潜在用于形成消色差台站波束方向图以克服此问题。在本工作中，我们讨论利用致密规则波束成形阵列形成消色差波束方向图以探测全球 CD/EoR 信号的方法，涵盖阵列构型、天线权重优化和误差估计等主题。我们还表明，基于波束成形阵列与干涉仪之间的等价性，可通过消去冗余基线移除阵列中大多数天线。我们给出一个示例阵列设计，优化天线权重，并通过消去冗余基线展示最终阵列构型。基于仿真评估了该示例阵列的性能，为使用致密数字波束成形阵列探测 CD/EoR 信号的可行性提供了正向指示。
引用
@article{arxiv.2210.13483,
title = {Global CD/EoR Signal Detection with a Dense Digital Beamforming Array and Beyond},
author = {Junhua Gu and Jingying Wang and Huanyuan Shan and Qian Zheng and Quan Guo and Yan Huang and Kuanjun Li and Tianyang Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.13483},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 8 figures, submitted to MNRAS