自制射电望远镜 - 如何自制射电望远镜？

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如何自制射电望远镜？

1. 回答人: 匿名时间: 07-19 14:19:43

射电望远镜（电波望远镜）射电望远镜的原理与卫星电视天线接收器的原理大同小异，它通过接收来自遥远天体的电磁辐射信号，分析其强度，频谱和偏振来进行研究。其主要有两个基本指标——分辩率和灵敏度。从光学中，我们知道望远镜的分辩率与波长λ成正比，与望远镜的口径D成反比。由于光学望远镜是工作在波长为微微米的数量级上，而射电望远镜工作在毫米数量级上，之间相差10000倍，那么要达到同样的分辩率，射电望远镜的口径（孔径）就要比光学望远镜大一万倍。好在，由于运用了射电干涉仪，可以用相距很远两地的射电望远镜之间的直线距离代替望远镜的真实孔径。这种技术叫做甚长基线干涉。它可以使有效口径大到几千公里甚至更远，从而大大提高了分辩率，使人们有可能看到天体的精细结构。然而有得必有失，灵敏度在分辩率提高的同时却降低了。灵敏度取决于射电望远镜的有效面积，天线造的越大，其灵敏度越高。然而由于射电干涉仪的运用，我们用两地望远镜之间的直线（基线）长度来代替真实孔径，却没有增大与其对应的天线的有效面积，从而使射电望远镜灵敏度成倍下降，这也就决定了射电天文学的研究对象——主要是对高能天体观测以及对射电天文谱线的分析。

射电望远镜是接收天体射出的无线电波的望远镜。它由两部分组成：一面或多面天线和一台灵敏度很高的无线电接收机。天线所起的作用相当于光学天文望远镜的透镜或反射镜。接收机的作用是把从天线传来的无线电波放大，并转变成能用仪器记录的信号或对无线电波进行拍照。
电磁波信号，主要是微波波段——频率为GHz量级，波长为厘米或毫米级。光波波段频率更高，波长更短（几百纳米）。

简介
射电望远镜（radio telescope）是指观测和研究来自天体的射电波的基本设备，可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量。包括收集射电波的定向天线，放大射电信号的高灵敏度接收机，信息记录、处理和显示系统等。

基本原理

经典射电望远镜的基本原理和光学反射望远镜相似，投射来的电磁波被一精确镜面反射后，同相到达公共焦点。用旋转抛物面作镜面易于实现同相聚焦，因此，射电望远镜天线大多是抛物面。射电望远镜表面和一理想抛物面的均方误差如不大于λ/16～λ/10，该望远镜一般就能在波长大于λ的射电波段上有效地工作。对米波或长分米波观测，可以用金属网作镜面；而对厘米波和毫米波观测，则需用光滑精确的金属板(或镀膜)作镜面。从天体投射来并汇集到望远镜焦点的射电波，必须达到一定的功率电平，才能为接收机所检测。目前的检测技术水平要求最弱的电平一般应达 10 —20瓦。射频信号功率首先在焦点处放大10～1，000倍，并变换成较低频率(中频)，然后用电缆将其传送至控制室，在那里再进一步放大、检波，最后以适于特定研究的方式进行记录、处理和显示。

天线收集天体的射电辐射，接收机将这些信号加工、转化成可供记录、显示的形式，终端设备把信号记录下来，并按特定的要求进行某些处理然后显示出来。表征射电望远镜性能的基本指标是空间分辨率和灵敏度，前者反映区分两个天球上彼此靠近的射电点源的能力，后者反映探测微弱射电源的能力。射电望远镜通常要求具有高空间分辨率和高灵敏度。

基本指标

射电天文所研究的对象，有太阳那样强的连续谱射电源，有辐射很强但极其遥远因而角径很小的类星体，有角径和流量密度都很小的恒星，也有频谱很窄、角径很小的天体微波激射源等。为了检测到所研究的射电源的信号，将它从邻近背景源中分辨出来，并进而观测其结构细节，射电望远镜必须有足够的灵敏度和分辨率。

灵敏度和分辨率是衡量射电望远镜性能的两个重要指标。灵敏度是指射电望远镜"最低可测"的能量值，这个值越低灵敏度越高。为提高灵敏度常用的办法有降低接收机本身的固有噪声，增大天线接收面积，延长观测积分时间等。分辨率是指区分两个彼此靠近射电源的能力，分辨率越高就能将越近的两个射电源分开。那么，怎样提高射电望远镜的分辨率呢？对单天线射电望远镜来说，天线的直径越大分辨率越高。但是天线的直径难于作得很大，目前单天线的最大直径小于300米，对于波长较长的射电波段分辨率仍然很低。因此就提出了使用两架射电望远镜构成的射电干涉仪。对射电干涉仪来说，两个天线的最大间距越大分辨率越高。另外,在天线的直径或者两天线的间距一定时，接收的无线电波长越短分辨率越高。拥有高灵敏度。高分辨率的射电望远镜，才能让我们在射电波段"看"到更远，更清晰的宇宙天体。

分辨率指的是区分两个彼此靠近的相同点源的能力，因为两个点源角距必须大于天线方向图的半功率波束宽度时方可分辨，故宜将射电望远镜的分辨率规定为其主方向束的半功率宽。为电波的衍射所限，对简单的射电望远镜，它由天线孔径的物理尺寸D 和波长λ决定。

2. 回答人: 匿名时间: 07-18 13:45:05

一个凸透镜和一个凹透镜就可以做最简单的伽利略式望远镜。凸透镜做物镜凹透镜做目镜。可以去眼睛店购买两片镜片，一片老花镜（凸透镜）一片近视镜（凹透镜），老花镜直径可在10-15厘米，近视镜可在5-8厘米，可以请眼睛店师傅帮你打磨。买几张牛皮纸用直径与镜片相同的木棒或水管裹两个镜筒，内部用墨汁涂黑，把两片镜片固定好后，两个镜筒接起来在同一条轴线上，观察时来回移动两镜片之间距离就行。

3. 回答人: 匿名时间: 07-12 17:20:09

经典射电望远镜的基本原理和光学反射望远镜相似﹐投射来的电磁波被一精确镜面反射后﹐同相到达公共焦点。用旋转抛物面作镜面易于实现同相聚焦﹐因此﹐射电望远镜天线大多是抛物面。射电望远镜表面和一理想抛物面的均方误差如不大于λ/16～λ/10﹐该望远镜一般就能在波长大于λ的射电波段上有效地工作。对米波或长分米波观测﹐可以用金属网作镜面﹔而对厘米波和毫米波观测﹐则需用光滑精确的金属板(或镀膜)作镜面。从天体投射来并汇集到望远镜焦点的射电波﹐必须达到一定的功率电平﹐才能为接收机所检测。目前的检测技术水平要求最弱的电平一般应达 10 ─20瓦。射频信号功率首先在焦点处放大10～1﹐000倍﹐并变换成较低频率(中频)﹐然后用电缆将其传送至控制室﹐在那里再进一步放大﹑检波﹐最后以适于特定研究的方式进行记录﹑处理和显示。

天线收集天体的射电辐射，接收机将这些信号加工、转化成可供记录、显示的形式，终端设备把信号记录下来，并按特定的要求进行某些处理然后显示出来。表述射电望远镜性能的基本指标是空间分辨率和灵敏度，前者反映区分两个天球上彼此靠近的射电点源的能力，后者反映探测微弱射电源的能力。射电望远镜通常要求具有高空间分辨率和高灵敏度。

4. 回答人: 匿名时间: 06-14 12:26:52

自制射电望远镜方法：用三五个以前电视上用的八木天线做成天线阵，利用县城的电视接收设备，再弄个二手的绘图仪（把电平信号绘在坐标纸上，类似地震台的地震记录仪），自己选一个频段（人为干扰相对小的，但在电视频率范围内的），固定好天线阵（实在不行就用一架八木天线），利用周日运动进行扫描，一天扫一个纬度（纬度宽度间隔定大点），然后十几天或几十天后用十几张或几十张图合并做一个自己的全天谢电图。或直接用一块数据采集卡代替绘图仪直接把数据输入电脑里。

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