天文仪器的辐射模式传播方式的量化
摘要：宽频带的观测对于理解现代天文学中的复杂现象和未解决问题至关重要。当前的设计和制造天文仪器的技术有可能提供比过去更高效和更精确的观测。已经报道了与宽频带有关的仪器中的高阶模式，可能会降低观测精度。为了减少不利的退化，我们需要量化高阶传播模式，尽管它们的功率很难直接测量。我们的目标是基于可测量的来自所研究仪器的辐射图案开发一种方法，而不是直接模式测量。假设仪器的辐射场是由仪器中的模式系数的叠加确定的线性系统，我们得到一个连接内部模式和外部辐射场的系数矩阵，并计算伪逆矩阵。为了了解所提出方法的估计精度，我们使用数值模拟展示了两种情况，螺旋天线和偏移卡塞格伦天线，并研究了随机误差对精度的影响。两种情况下，估计得到的模式系数的精度分别为最大模式幅度的10e-6和10e-3度。当随机误差小于最大辐射场幅度的0.01%时，观察到计算误差。展示的方法不受系统细节的影响。这种方法可以量化仪器内部的传播模式，并且适用于大多数线性元件和天线。该方法可以用于诊断馈电对准和更高性能馈电设计等通用目的。
作者：Y. Yamasaki and H. Imada
论文ID：2308.06156
分类：Instrumentation and Methods for Astrophysics
分类简称：astro-ph.IM
提交时间：2023-08-15