SARAS 3 CD/EoR 辐射计：接收机的设计与性能
天体物理仪器与方法
2021-04-06 v1
摘要
SARAS 是一项正在进行的实验，旨在探测来自宇宙黎明(Cosmic Dawn, CD)和再电离时期(Epoch of Reionization, EoR)的预期红移整体 21-cm 信号。标准宇宙学模型预测该信号存在于红移范围 6--35（对应频率范围 40--200~MHz），作为 3~K 宇宙微波背景中幅度为 20--200~mK 的频谱畸变。由于该信号可能跨越多个倍频程频率，且该频率范围被强地面射频干扰(Radio Frequency Interference, RFI)以及亮温度高出几个量级的银河系和河外天体物理前景所主导，设计用于测量此微弱信号的辐射计是一项具有挑战性的任务。关键在于仪器系统误差不应在测得的天空频谱中导致加性或乘性混淆频谱结构，从而妨碍微弱 21-cm 信号的探测。本文给出 SARAS~3 版本接收机的系统设计。演进设计中的新特性包括狄克开关(Dicke switching)、双差分和光隔离，以提高校准精度并抑制加性与乘性系统误差。我们推导并给出了 SARAS~3 接收机配置与校准方案的测量方程，并提供了使用各种精密终端进行的实验室测试结果，这些结果验证了该辐射计接收机针对科学目标的表现。
引用
@article{arxiv.2104.01756,
title = {SARAS 3 CD/EoR Radiometer: Design and Performance of the Receiver},
author = {Jishnu Nambissan T. and Ravi Subrahmanyan and R. Somashekar and N. Udaya Shankar and Saurabh Singh and A. Raghunathan and B. S. Girish and K. S. Srivani and Mayuri Sathyanarayana Rao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.01756},
year = {2021}
}
备注
This is a pre-print of an article published in Experimental Astronomy. The final authenticated version is available online at: https://doi.org/10.1007/s10686-020-09697-2