使用 QUCS 建立微波辐射计频率响应模型
天体物理仪器与方法
2010-12-21 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
表征相干辐射测量接收机的频率响应是估计天体物理辐射通量的关键，因为测量信号取决于源光谱辐射与仪器带通形状的卷积。仪器带通的实验室射频(RF)测量通常需要复杂的测试装置，并受到由热问题和阻抗匹配引起的多种系统效应的影响，特别是在涉及低温运行时。在本文中，我们提出了一种通过集成各个组件的仿真和 RF 测量来建立辐射计带通模型的方法。该方法基于 QUCS（准通用电路模拟器），这是一个开源电路模拟器，它提供了在可用器件中进行选择、实现新的分析软件模型或使用测量的 S 参数的灵活性。因此，使用标准的单个组件测量和经过验证的分析仿真，实现了对仪器带通的独立估计。为了自动化准备输入数据、运行仿真和导出结果的过程，我们开发了 Python 包 python-qucs，并在 GNU 公共许可证下发布。作为工作案例，我们讨论了 COFE 和 Planck 低频仪器 (LFI) 辐射计的带通响应建模，并比较了使用 QUCS 和商业电路模拟器软件获得的结果。COFE 中带通建模的主要目的是优化组件匹配，而在 LFI 中，它们代表了对频率响应的最佳估计，因为端到端测量受到系统效应的强烈影响。
引用
@article{arxiv.1011.6363,
title = {Modeling the frequency response of microwave radiometers with QUCS},
author = {Andrea Zonca and Bastien Roucaries and Brian Williams and Ishai Rubin and Ocleto D'Arcangelo and Peter Meinhold and Philip Lubin and Cristian Franceschet and Stefan Jahn and Aniello Mennella and Marco Bersanelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.6363},
year = {2010}
}
备注
17 pages, 11 figures, published by JINST on December 20th, 2010, new version contains acknowledgements