用于全球 21-cm 信号探测的短基线干涉仪阵列（SIGMA）：天线与阵列布局设计
天体物理仪器与方法
2025-04-08 v1
摘要
许多实验被设计用于通过观测中性氢的红移 21-cm 辐射来研究宇宙黎明（CD）和再电离时代（EoR）。探测红移 21-cm 信号的全球光谱通常通过单天线实验实现。然而，这一全球 21-cm 信号深埋于前景辐射之中，后者强度约高出四个数量级。提取这一微弱信号是一项重大挑战，需要极高精度的仪器校准。此外，在单天线实验中精确建模接收机噪声本质上非常复杂。使用短基线干涉仪的替代方法有望缓解这些困难，因为不同接收机中的噪声是不相关的，并且在互相关时会平均为零。用于全球 21-cm 信号探测的短基线干涉仪阵列（SIGMA）是一项即将进行的实验，旨在利用这种方法探测全球 CD/EoR 信号。我们描述了 SIGMA 系统，重点关注最优天线设计和布局，并提出了一个在未来校准中解决天线间串扰的框架。SIGMA 系统旨在作为一个原型，以更好地理解系统的仪器效应并进一步优化其性能。
引用
@article{arxiv.2504.04955,
title = {The Short-spacing Interferometer Array for Global 21-cm Signal Detection (SIGMA): Design of the Antennas and Layout},
author = {Feiyu Zhao and Quan Guo and Qian Zheng and Ruxi Liang and Pengfei Zhang and Yajun Wu and Junhua Gu and Zhao Yang and Yun Yu and Yan Huang and Tianyang Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.04955},
year = {2025}
}
备注
20 pages, 13 figures, accepted by Research in Astronomy and Astrophysics