噪声匹配相控阵馈源模型
天体物理仪器与方法
2019-02-07 v2
摘要
我们提出了一个噪声匹配相控阵馈源（PAF）系统的模型，并将模型预测与测量结果进行比较。该 PAF 系统由阵列馈源、接收机、波束成形器与抛物面反射镜组成。我们模型的创新之处在于用单一矩阵刻画{\em PAF 系统}。该特征矩阵由 PAF 输出端因观测源信号、地面溢漏噪声、天空背景噪声以及（低噪声）放大器（LNA）噪声所产生的开路电压协方差构造而成。PAF 系统对源可达成的最佳信噪比即为该特征矩阵的最大特征值。由源信号与溢漏噪声引起的电压协方差通过应用洛伦兹互易定理导出。接收机噪声协方差与噪声温度以 Lange 不变量表示，从而适于对阵列馈源进行噪声匹配。模型预测与 Green Bank 望远镜上 1.4 GHz、19 单元、双极化 PAF 的实测性能进行了比较。我们表明，在加入低噪声放大器前实测损耗所带来的额外噪声贡献后，模型预测与实测的系统温度与孔径效率之比随频率以及离轴偏移的变化吻合良好。此外，我们的建模表明，通过该 LNA 对 PAF 进行噪声匹配，可使该比值最优的带宽至少提升两倍。
引用
@article{arxiv.1902.01515,
title = {Model for a Noise Matched Phased Array Feed},
author = {D. Anish Roshi and W. Shillue and J. Richard Fisher},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.01515},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 8 figures, to appear in IEEE Transactions on Antennas and Propagation (Corrected the affiliation)