ALMA 2 波段 67-116 GHz 宽带接收机研制
天体物理仪器与方法
2020-02-21 v3 仪器与探测器
摘要
ALMA 自 2011 年运行以来，尚未配备完整的预期频段组。特别是，ALMA 2 波段（67-90 GHz）是原 ALMA 波段定义中最后一个获批生产的波段。我们旨在研制一种宽带、可调谐、边带分离接收机，每极化具有 28 GHz 瞬时带宽，工作于天空频率范围 67-116 GHz。我们的设计预期了 2030 ALMA 发展路线图建议后的新 ALMA 需求。低温盒体设计兼容 ALMA 2 波段盒槽，其中最冷部件——馈源喇叭、正交模变换器和低温低噪声放大器——工作于 15 K。我们使用多种仿真方法和工具优化无源光学与有源部件的设计。低温盒体与容纳本振（LO）和下变频器模块的室温盒体接口。该常温盒体主要基于 GaAs 半导体技术，并优化以匹配低温接收机带宽与所需的瞬时 LO 调谐范围。我们的合作团队为各部件设计、制造并测试了多种技术方案，研制出覆盖完整 ALMA 2 和 3 波段大气窗口的先进接收机。该接收机适合未来数年部署于 ALMA，能够进行双极化、边带分离观测，中频带跨 4-18 GHz，每极化通道总计 28 GHz 天基带宽。我们得出结论，ALMA 2 波段 67-116 GHz 宽带实现现已可行，且该接收机是一项引人注目的仪器升级，将增强观测能力与科学覆盖面。
引用
@article{arxiv.1912.10841,
title = {Wideband 67-116 GHz receiver development for ALMA Band 2},
author = {P. Yagoubov and T. Mroczkowski and V. Belitsky and D. Cuadrado-Calle and F. Cuttaia and G. A. Fuller and J. -D. Gallego and A. Gonzalez and K. Kaneko and P. Mena and R. Molina and R. Nesti and V. Tapia and F. Villa and M. Beltran and F. Cavaliere and J. Ceru and G. E. Chesmore and K. Coughlin and C. De Breuck and M. Fredrixon and D. George and H. Gibson and J. Golec and A. Josaitis and F. Kemper and M. Kotiranta and I. Lapkin and I. Lopez-Fernandez and G. Marconi and S. Mariotti and W. McGenn and J. McMahon and A. Murk and F. Pezzotta and N. Phillips and N. Reyes and S. Ricciardi and M. Sandri and M. Strandberg and L. Terenzi and L. Testi and B. Thomas and Y. Uzawa and D. Vigano and N. Wadefalk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.10841},
year = {2020}
}
备注
23 pages, accepted for publication in A&A on 20 Dec 2019. This version corrects the affiliations of 2 co-authors