射電望遠(yuǎn)鏡

射電望遠(yuǎn)鏡(FAST),是由多臺(tái)大口徑天線組成的一座巨大設(shè)施。其工作原理是通過(guò)觀測(cè)射電信號(hào)來(lái)獲取天體的位置和方向信息。由于可以在毫秒波段內(nèi)對(duì)天體進(jìn)行觀測(cè)，所以它具有廣泛的應(yīng)用前景。FAST是中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)于1996年提出的一種科學(xué)構(gòu)想。它將建造一座高約40米，直徑30米，覆蓋面積達(dá)100萬(wàn)平方米的大型射電望遠(yuǎn)鏡。

在一個(gè)相對(duì)的頻率上保持和傳遞信號(hào)。當(dāng)接收到的信號(hào)比預(yù)計(jì)的大得多時(shí)，就能獲得天體的位置和方向信息。對(duì)于宇宙信號(hào)的探測(cè)，需要用射電望遠(yuǎn)鏡才能實(shí)現(xiàn)。射電望遠(yuǎn)鏡又稱為甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量雷達(dá)(VLBI)。它是利用射電天線對(duì)宇宙進(jìn)行探測(cè)的先進(jìn)儀器。通過(guò)信號(hào)波長(zhǎng)較短、速度較快、頻率較高等特點(diǎn)，用來(lái)探測(cè)和跟蹤天體的無(wú)線電波信號(hào)即低頻射電波段和高能射電波段。

望遠(yuǎn)鏡的基本結(jié)構(gòu)是由基座、反射面、望遠(yuǎn)鏡、接收天線和接收機(jī)等部分組成?；鶠槎鄬泳匦危⒃诜瓷涿嫔显O(shè)有許多小孔。望遠(yuǎn)鏡的基座是由40根直徑50米（直徑100米）以上的大鋼管組成，鋼管通過(guò)焊接和安裝于地面上。基座的表面與地面緊密接觸并能承受住大天線的沖擊力；接收天線與反射面之間用鍍膜材料隔離，從而形成了一塊光滑而平整的整體，使反射鏡能夠良好地反射信號(hào)；天線的接收天線反射信號(hào)而不產(chǎn)生反射聲干擾的作用；各天線反射面之間用密封材料隔離；反射鏡和接收天線之間以及接收天線與接收機(jī)之間都設(shè)有獨(dú)立的空間電阻器；望遠(yuǎn)鏡天線的整個(gè)上部為天線罩；下部為儀器平臺(tái)及其設(shè)備安放平臺(tái)之上為望遠(yuǎn)鏡的上部天線罩；整個(gè)望遠(yuǎn)鏡的上部全部與地面相連；望遠(yuǎn)鏡下部為儀器平臺(tái)并為望遠(yuǎn)鏡提供部分供電服務(wù)。而望遠(yuǎn)鏡上各功能部件均按照技術(shù)指標(biāo)要求進(jìn)行組裝或更換；整個(gè)望遠(yuǎn)鏡由基座、反射面主體、接收天線、發(fā)射臺(tái)組成等部分組成，其中反射面主體起到固定反射鏡作用的基座結(jié)構(gòu)，而基座結(jié)構(gòu)則提供望遠(yuǎn)鏡工作時(shí)產(chǎn)生、傳遞和接收信號(hào)的支撐架；反射臺(tái)上設(shè)有一個(gè)主鏡室，用于放置觀測(cè)臺(tái)設(shè)備。主鏡室中裝有一套與面鏡相連或用來(lái)接收面鏡信號(hào)的控制裝置和一組觀測(cè)天線（通常有4個(gè)),包括：控制天線、光學(xué)觀測(cè)設(shè)備、調(diào)制解調(diào)器等。

FAST擁有龐大的天線陣列及覆蓋范圍，因而其信號(hào)可以直接觀測(cè)到黑洞和中子星這樣的天體以及它們所發(fā)出的光。如果有一天一個(gè)人獨(dú)自走在宇宙之間，他將永遠(yuǎn)無(wú)法聽(tīng)到自己發(fā)出的聲音——這是人類在這方面所做的努力。天文學(xué)家相信從地球上遠(yuǎn)距離進(jìn)行觀測(cè)可能會(huì)產(chǎn)生比利用激光雷達(dá)所發(fā)現(xiàn)得更大的測(cè)量范圍。由于 FAST可以實(shí)現(xiàn)地面上進(jìn)行觀測(cè)到的天體，并且不受太空中無(wú)線電波所產(chǎn)生的干擾，所以該望遠(yuǎn)鏡具有極大的應(yīng)用前景非常廣闊。FAST將于2020年左右投入使用。

射電望遠(yuǎn)鏡接收到無(wú)線電信號(hào)后，經(jīng)過(guò)一系列處理，將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（由濾波器濾除）并將其傳送到接收到的電磁波）上，并經(jīng)數(shù)字

處理后使其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。由于電磁信號(hào)要經(jīng)過(guò)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生和放大信號(hào)，因此從接收機(jī)接收到的信號(hào)要經(jīng)過(guò)一系列處理過(guò)程。首先，將其通過(guò)天線將其接收到的天線電波變換成電信號(hào)；然后用濾波器將這兩種信號(hào)分離開(kāi)來(lái)再經(jīng)過(guò)放大處理；最后利用數(shù)字處理電路將這些電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳遞給接收機(jī)；在接收天線上再經(jīng)過(guò)數(shù)字處理電路將結(jié)果轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；最后以數(shù)字信號(hào)形式傳輸給接收機(jī)。由于通過(guò)濾波器后得到的光信號(hào)必須具有波長(zhǎng)范圍廣泛和強(qiáng)度較大的特點(diǎn)，因此對(duì)濾波器進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)以確保其能得到有效地濾除無(wú)線電信號(hào)中各種不和諧波信號(hào)和對(duì)各種復(fù)雜波段進(jìn)行處理而獲得準(zhǔn)確、清晰、穩(wěn)定等各種調(diào)制模式以及信噪比高的調(diào)制信號(hào)。在處理好濾波器以后就可以利用數(shù)字處理電路將其轉(zhuǎn)換成適合于濾波器工作所需的數(shù)字信號(hào)輸出出來(lái)。