曹亮
- 作品数：32 被引量：42H指数：4
- 供职机构：中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院西部之光基金新疆维吾尔自治区自然科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信天文地球机械工程农业科学更多>>
- 低温相控阵接收机技术研究进展
- 2025年
- 相控阵接收机是将小型相控阵天线放置在射电望远镜焦平面位置,通过后级波束合成网络调控各天线单元输出信号的幅度与相位,使合成波束相互交叠,以实现连续视场覆盖的阵列接收技术.与传统接收机一样,相控阵接收机的核心性能指标是其等效的噪声温度.基于常温相控阵接收机设计,将低噪声放大器及其前端的馈源阵列整体放置于低温工作环境下,可以进一步改善整机的噪声性能.本文结合中国科学院新疆天文台在建的奇台110 m口径射电望远镜(QiTai Telescope,QTT)中20 cm波段相控阵接收机低温设计需求,聚焦当前世界范围内在研及投入观测的各台低温相控阵接收机前端研制进展,对相关关键技术进行归纳及总结,希望可以借此为QTT20 cm波段及国内相关机构的低温相控阵接收机前端研发提供技术参考.
- 王凯曹亮曹亮段雪峰李健李笑飞
- 关键词：射电望远镜接收机相控阵制冷
- 相控阵接收机模拟波束合成性能分析研究
- 2025年
- 为分析研究相控阵接收机的模拟波束合成性能,本文设计了一款工作在1.25 GHz相控阵接收机前端的微带天线阵列并进行了加工试制,搭建模拟波束合成实验平台,分别采用均匀赋权、共轭场匹配及最大信噪比三种波束合成方式对该天线阵列进行方向图实测及比对,之后选取冷空及常温负载的定标方式结合三种波束合成算法权值,分别测算了具备完整链路的相控阵接收机对应的噪声温度,实测结果表明最大信噪比的波束合成方式实现了最低的噪声温度,为一种更适合探测暗弱信号的射电天文接收机的波束合成方式.上述研究工作系统性的验证了阵列级别的波束合成算法及合成波束的噪声性能,对未来应用于QTT主焦位置反射面级别的相控阵接收机,在阵列设计、系统集成、波束合成算法选取及波束性能分析等方面提供了重要的技术支撑.
- 王凯曹亮曹亮闫浩李嘉辉
- 关键词：射电望远镜接收机相控阵波束合成噪声温度
- 一种K波段接收机的研制
- 2022年
- 射电天文是通过接收和处理无线电波研究宇宙天体的一门学科,微波接收机是射电天文观测的核心接收设备。结合中国科学院新疆天文台南山25 m射电望远镜现有K波段制冷接收机及未来Q波段毫米波观测的需求,提出一种K波段常温接收机研制方法,该接收机射频工作频率22~24.2 GHz,经混频最终输出3.95~6.15 GHz的中频信号,主要用于在K波段开展强度校准方法实践及大气不透明度测量。最终采用冷热负载法测试K波段常温接收机噪声温度为402.2 K(理论计算为410.6 K),标准噪声源为166.3 K,满足设计需求。结合斩波轮校准机械结构,K波段接收机已经具备开展强度校准及大气不透明度测试功能,相关工作为南山25 m射电望远镜未来Q波段毫米波观测做技术预研。
- 王凯闫浩闫浩陈卯蒸马军宁云炜陈卯蒸李健曹亮
- 关键词：接收机射电天文K波段不透明度
- 射电天文接收机四通道均衡放大模块研制被引量：1
- 2022年
- 中频系统是射电天文接收机的重要组成部分。接收机L,S,C和K波段的左圆极化和右圆极化信号在高频仓通过下变频转换为中频信号,中频信号通过同轴电缆传送到观测室。观测室距离射电望远镜高频仓较远,因此线损较大,且不同频率的信号损耗不同,频率越高损耗越大,导致中频信号功率较小且增益平坦度随频率增加而降低。设计了四通道均衡放大模块,提高中频信号增益并补偿增益平坦度。该模块的均衡器采用集总元件和微带线相结合的方式,具有结构紧凑、易于集成、成本低的优点。测试结果表明,在6倍频带宽内,均衡量≥8 dB,均衡后功率平坦度≤3.5 dBm,回波损耗≤-15 dB,满足射电天文中频检测系统的要求。
- 宁云炜闫浩闫浩马军曹亮刘烽马军
- 关键词：均衡器接收机射电天文阻抗匹配
- 基于树莓派的压缩机压力采集与监测系统设计
- 2024年
- 微波接收机是射电望远镜专门用于接收射电信号的设备,氦气压缩机是射电望远镜接收机系统的重要组成部分,通过制冷可以大大降低接收机系统的噪声温度,提高接收机的灵敏度,因而制冷环节比较重要。射电天文的制冷接收机系统多采用压缩机压缩氦气循环制冷方式,压缩机工作时氦气管路的压力将会影响接收机的制冷效率。又因压缩机以及制冷接收机系统都放置在望远镜上,如望远镜处于观测时间,运维人员无法及时获取压力的异常状态。结合南山26米天线的制冷系统,我们建立了8路氦气管路压力采集,4台压缩机控制以及一路压缩机房温度监测,并实现远程监测,更好地保证制冷接收机的正常运行。
- 段雪峰李健李笑飞李笑飞曹亮闫浩马军曹亮温志刚
- 关键词：压缩机噪声温度
- 微带馈电Vivaldi天线的参数化研究
- 2021年
- 本文通过对微带馈电Vivaldi天线进行仿真,对Vivaldi天线辐射段参数不同尺寸进行模拟,分析了参数对天线远场方向图和回波损耗的影响。对于相控阵馈源的具体应用,在不改变Vivaldi天线其他参数的情况下,采用扼流槽加载技术对微带馈电Vivaldi天线进行改进,并对两者的仿真结果进行对比。结果表明扼流槽加载技术可以明显改善Vivaldi天线的低频端增益和旁瓣。仿真结果对于反射面天线相控阵馈源的阵元结构的改进具有一定的意义。
- 宁云炜王凯王凯马军
- 关键词：VIVALDI天线阵元
- 一种Q波段正交器的研制
- 2024年
- 本文设计了一款工作在Q波段的宽带正交模耦合器,采用Turnstile结构的十字转结形设计,各端口的回波损耗在-20dB以下,两个输出端口的插入损耗在0.1dB以内、隔离度可达60dB。目前已完成加工试制,后续计划利用该Q波段正交模耦合器,结合前级喇叭天线建立天空亮温度测试平台,实现对应波段天空亮温度的精确获取,同时将该测试方法移植到其它波段,以备为其它波段的相控阵接收机噪声温度测试提供精确的天空亮温度值。
- 段雪峰曹亮王凯王凯宁云炜
- 关键词：射电天文接收机噪声温度
- 基于巴特勒矩阵波束形成网络的快速原型设计被引量：2
- 2020年
- 相控阵馈源(PAF)可以同时形成多个波束,有效扩大视场,提高扫描速度,是下一代射电望远镜的关键技术之一。波束形成网络是相控阵馈源的重要组成部分。为了使相控阵馈源的仿真结果误差更小,有必要把相控阵馈源和波束形成网络放在一起进行场路联合仿真。和有源相控阵相比,无源相控阵波束形成网络具有价格低廉、易于设计的优点。文中采用COMSOLMultiphysics多物理场仿真软件对巴特勒矩阵波束形成网络的原型设计进行仿真,相比于传统的电磁仿真软件,能极大减少建模和仿真时间,减小场路联合仿真的复杂性,更快地对相控阵馈源进行性能评估。
- 宁云炜王凯王凯马军曹亮
- 关键词：波束形成网络
- 基于EPMA的耳石Sr:Ca比分析及其在鱼类生活履历反演中的应用实例研究
- 利用基于电子探针(EPMA)的耳石Sr:Ca比和Sr含量分析方法研究了长江口水域四种鱼类(刀鲚Coilia nasus、凤鲚C.mystus、带鱼Trichiurus haumela及长吻鮠Leiocassis Iong...
- 窦硕增于鑫曹亮
- 文献传递
- 阵列天线互耦效应研究被引量：5
- 2022年
- 相控阵馈源(Phased Array Feed, PAF)是将阵列天线放置于射电望远镜焦面场处,用于实现更高增益及更灵活波束调控的接收机技术。与阵列天线一样,相控阵馈源是由多个天线单元以一定方式组合排列而成,工作时阵元之间难免产生电磁耦合。选用螺旋天线作为阵列天线单元,工作频率为1.25 GHz,对独立天线进行仿真优化后,该天线-10 dB阻抗带宽仅为70 MHz。依托该天线单元建立5×5矩形排布的螺旋天线阵列模型,分别选取阵元间距为1,0.5,0.25和0.125倍波长(1.25 GHz@0.24 m),验证不同阵元间距下的互耦效应对整个阵列带宽的影响。最终通过对各阵元输入阻抗进行匹配,仿真得到在0.25倍波长间距下,阵列中心阵子的-10 dB阻抗带宽可扩展至550 MHz,而阵列天线的带宽也基本表征了将其用作相控阵馈源的工作带宽。上述工作加深了对阵列天线带宽特性的理解,也为实际应用于射电望远镜系统的相控阵馈源实现更宽的工作带宽提供了可能。
- 段雪峰王凯李健李健宁云炜闫浩马军
- 关键词：阵列天线阻抗耦合性带宽
