深空探测
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深空探测-接收机
3.3万光年
太阳系
如果搭乘现在最快的飞机,一光年需要要飞10万年
深空定位
地面-射电望远镜
世界最大射电望远镜-贵州平塘
500米直径，前后共22年时间完成
深空定位
Leabharlann Baidu
世界最大射电望远镜-贵州平塘
500米直径，前后共22年时间完成
上海天文台-天马望远镜
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神奇的宇宙
似
1微米的人体细胞原子核
神奇的宇宙
10亿光年的宇宙
10万光年的宇宙
10亿公里的宇宙
10公里的宇宙
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1米的人体
1厘米的人体
1微米的人体-细胞
1纳米的人体-原子
10皮米的人体细胞-电子云
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惊
人
的
10亿光年的宇宙
相
g
1 (B • K) c
K B
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深空通讯
最远的卫星到哪了？
1.旅行者1号无人飞船， 重815千克 2.1977年9月5日发射， 飞了40年 3.钚电池 4.发出的信号20小时才能到 地球，190亿公里
旅行者1号
1.工作频率8GHz 2.发射功率23W 3.天线直径3.7米 4.地面站70米天线
案例-木星探测
木星距地面 R 为 6. 8 ×108 km ,地球同步卫星测控站地面天线口径为 12m ,星上天线 为 0dB 增益的全向天线 ,发射功率 PT 为 20W ,则地面接收到的通量密度Φ为
Φ = PT GT / 4πR2 = 3. 5 ×10- 25 W /m2
可见 ,此能量已十分微弱 ,采用 12m 抛物面天线来接收 ,其面积 AR 为 AR= πR2 = 1. 125 ×102 m2
美国在探测木星时 ,地面站采用了以下措施:
✓ 64m 的地面天线/ ✓ 采用极低噪声场放 ,使系统噪声温度达到 28. 5K; ✓ 探测器采用增益达 48dB ( 8. 4GHz)的高增益定向天线; ✓ 探测器采用 20W 的发射功率。
从而使接收信号功率达到 - 155dBW ,使之能接收解调出 115. 2kbit/ s的数据信号
神奇的宇宙
VLBI基本原理
• 当射电干涉仪两单元的射电望远 镜同时对准某一射电源时，它们 接收到了该射电源的射电辐射。
• 假设所观测的为非常遥远的河外 射电源，则可以认为它所辐射的 射电波到达地球时为一平面波。 设射电波到达射电干涉仪两天线 的时间分别为t1和t2，其时间差 为τg＝t2－t1，称为几何延迟。
这时 ,该天线接收到的功率 PR 为 PR= ΦμAR= 9. 33 10- 23W ( - 217. 8dBW ) ；μ=天线增益/方向性系数；
式中 μ为天线效率。上式计算结果说明 ,天线接收到的信号很弱 ,比现在测控站的 170dBW 左右的灵敏度弱了 47. 8dB ,可见微弱信号的接收是它的主要技术难题。
3.3万光年
太阳系
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Φ = PT GT / 4πR2 = 3. 5 ×10- 25 W /m2
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从而使接收信号功率达到 - 155dBW ,使之能接收解调出 115. 2kbit/ s的数据信号
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这时 ,该天线接收到的功率 PR 为 PR= ΦμAR= 9. 33 10- 23W ( - 217. 8dBW ) ；μ=天线增益/方向性系数；
式中 μ为天线效率。上式计算结果说明 ,天线接收到的信号很弱 ,比现在测控站的 170dBW 左右的灵敏度弱了 47. 8dB ,可见微弱信号的接收是它的主要技术难题。