来自无线电导航卫星系统的射频干扰:模拟及与 MeerKAT 单天线数据的对比
天体物理仪器与方法
2024-04-30 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
射频干扰(RFI)由各种地面或轨道源发射,对地面 21cm 实验造成困扰。特别是,单天线 21cm 强度映射实验因其宽主波束和高灵敏度,极易受到这些源的污染。本工作旨在模拟 1100-1350 MHz 频率范围内无线电导航卫星系统轨道源发射的污染效应。该模拟可分为两部分:(I) 卫星定位、发射功率及望远镜上的波束响应;(II) 将卫星信号拟合到数据中以改进原始模型。我们使用先前观测的 MeerKAT L 波段单天线数据,这些数据需要经过特殊校准以包含受卫星射频干扰污染的数据。我们发现,由于非线性效应,拟合卫星功率变得非平凡。然而,当屏蔽掉这些非线性问题严重的区域时,我们可以在其峰值频率附近高精度地重现卫星污染。该模拟可以预测过去和未来观测中的卫星运动和信号,这有助于射频干扰规避和测试新的清理方法。模拟预测的信号在 L 波段(970 - 1015 MHz)目标宇宙学窗口内低于噪声,这使得确认卫星的任何带外发射变得困难。然而,功率谱分析表明,此类信号仍可在这些频率上污染 21cm 功率谱。在我们的模拟中,这种污染压倒了自功率谱,但通过温和的前景清理,仍允许在交叉相关中干净地检测到信号。这种污染是否确实存在,还需要对远离其峰值频率的卫星信号进行进一步表征。
引用
@article{arxiv.2404.17908,
title = {Radio Frequency Interference from Radio Navigation Satellite Systems: simulations and comparison to MeerKAT single-dish data},
author = {Brandon Engelbrecht and Mario G. Santos and José Fonseca and Yichao Li and Jingying Wang and Melis O. Irfan and Stuart E. Harper and Keith Grainge and Philip Bull and Isabella P. Carucci and Steven Cunnington and Alkistis Pourtsidou and Marta Spinelli and Laura Wolz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.17908},
year = {2024}
}
备注
20 pages, 27 figures, 4 tables, Comments welcome