紧密排布21厘米阵列观测中主波束非冗余性的模式

诸如HERA之类的射电干涉阵列由许多按规则图案紧密排布的碟形天线组成，从而产生大量具有相同长度和朝向的“冗余”基线。由于相同基线应看到相同的天空信号，这提供了一种无需显式天空模型即可获得相对增益/带通定标的方法。实际上，基线不完全相同的许多原因会导致一系列破坏阵列冗余性并在定标解中引入伪结构（若不加以考虑）的效应。在本文中，我们试图理解天线间主波束响应的差异如何影响冗余定标的干涉可见度及其所得频率（延迟空间）功率谱。我们使用模拟研究了几类通用的主波束变化，包括主瓣宽度的差异、旁瓣的角与频率结构，以及波束椭圆率与朝向。对于所有这些类型，我们发现增益解中引入了额外的时间结构，特别是当亮射电源穿过波束时。相比之下，仅引入了低水平的额外频谱结构。时间结构调制宇宙学21厘米功率谱，但在我们的模拟中仅达到几个百分点的水平。我们还研究了当非冗余可见度被平均在一起时由于退相干效应导致信号损失的可能性，发现当亮射电源穿过波束时退相干最严重，且其大小在基线组和主波束变化类型之间差异显著。然而冗余定标吸收了部分退相干效应，与可见度被完美定标的情况相比减轻了影响。