Matlab基于大型反射面的焦面场建模和分析

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摘要焦面阵技术可以充分的利用同一个射电望远镜反射面提供的信息，在观测比射电望远镜方向瓣大得多的展源时数倍乃至数十倍地提高观测速度，所以焦面阵技术已经渐渐广泛应用到现代射电望远镜。在大型射电天文望远镜中，合理配置馈源阵列时研究焦面场的分布是具有指导意义的。本文中主要介绍正在建设中的FAST射电天文望远镜，以目前世界上最大的射电望远镜FAST为例，采用物理光学法，推导出平面入射波为圆极化、斜入射时，前馈抛物面天线的焦平面及与焦平面平行的平面的电场计算公式,然后用Matlab软件编程对焦面场进行建模仿真。63001

毕业论文关键词焦场天文望远镜反射面天线

毕业论文外文摘要

Title Modeling and analysis of the field in the focal plane of the large reflecting surface

Abstract

Focal plane array technology can make full use of the provided information of the radio telescope with a reflecting surface. Radio telescope in the direction of observation than a much larger exhibition flap source even several times to increase the observed velocity, so the focal plane array technology has been widely applied gradually to the modern radio telescope. In a large radio telescope, the rational allocation of focal plane array feed field distribution is a guiding significance. This article mainly introduced the under construction radio telescope, the largest radio telescope FAST in the world, for example using matlab software programming focusing surface field simulation modeling, the use of physical optics method to derive the incident plane wave is circularly polarized of, oblique incidence, the front focal plane of a parabolic antenna feed and the focal plane parallel to the electric field calculation.

Keywords Focal field telescope Reflector antenna

1 引言 1

1.1 国内外对射电望远镜建造与运用情况的分析 1

1.2 射电望远镜的简介 3

2 FAST的介绍 5

2.1 FAST科学目标 6

2.2 FAST的系统构成 7

2.3 建造FAST的意义 8

3 反射面天线 9

3.1 反射面天线的定义 10

3.2 反射面天线的历史 10

3.4 反射面天线的几何特性及工作原理 11

4 软件介绍（Matlab） 14

4.1 Matlab 的发展 14

4.2 Matlab的优点 15

4.3 Matlab的主要功能 16

5 前馈抛物面天线的焦场分析 16

5.1 计算公式简介 16

5.2 MATLAB程序 19

5.3 焦面场仿真计算 19

结论 24

致谢 25

参考文献 26

1 引言

随着对空间信号探测的要求越来越高，国际上提议建造大型射电望远镜或阵列。我国正在计划建造中的500m口径主动反射面天线就是其中一个属于目前世界上口径最大的天文望远镜。此望远镜是我国天文学家在1994年时提出在我国贵州科斯特洼地中建造的建议和工程方案。得到了国际天文学界的广泛支持的这一研究工作是经过天文学家们对国际大环境、我国特有的地里条件、国内外合作、和工程团队不断探索，逐步研究并提出来的。我国经济实力、制造能力、天文学发展、方案设计、地质条件等许多方面都达到了可以建造这样一个大射电望远镜的条件和能力。射电天文学在天文学发展中起着关键性作用，研制出具有高灵敏度、高分辨率和完备频率覆盖的天文观测设备，可以进一步研究宇宙空间。