超长波天文观测微卫星宽带有源天线设计

月球轨道超长波天文观测微卫星(path finder of discovering the sky at the longest wavelengths,DSL-P)是国际首次开展绕月轨道超长波干涉技术验证实验。DSL-P工作频率1~30 MHz,其关键技术之一为宽带有源天线。介绍了DSL-P宽带有源天线的方案,重点分析其噪声特性,通过仿真和测试获取有源天线的噪声性能,分析宽带有源天线对系统设计指标的满足度。研究表明,用于超长波观测的宽带有源天线并不是传统意义上的被动天线和前置放大器的组合,其主要作用是阻抗匹配,并可兼顾噪声要求。     

2018年空间科学热点回眸

 回顾了2018年全球空间科学重要研究进展、重大战略调整以及新发射的空间科学重要任务平台,盘点了“盖亚”绘制最新银河系地图,科学家首次确定银河系外高能中微子来源,火星勘测轨道器发现火星浅层地表之下的冰,“旅行者2号”飞出太阳系;美国密集出台航天新战略,俄罗斯公布月球计划路线图,国际空间探索协调组更新国际载人航天新战略;首个飞入日冕的帕克太阳探测器成果发射,人类首个月球背面探测器“嫦娥四号”顺利登月等重大科学事件。     

深空探测的现状、展望与建议

 回顾了人类深空探测的历史,探讨了人类深空探测的科学动机、技术挑战和可持续发展的路径,并对中国未来深空探测的发展提出了相关建议。     

模拟月壤微波介电特性的实验研究与统计分析

为配合我国即将发射的绕月星载微波辐射计对月观测资料反演的需要, 在野外采集大量地球玄武岩和斜长岩样品及对其进行主元素化学分析的基础上, 配制了9个模拟月壤样品, 并各制成0.8, 1.0, 1.2, 1.4和1.6 g/cm³五个密度等级; 然后在0.5~20 GHz的频率范围内, 用同轴线终端开路法在HP8722C矢量网络分析仪上对其介电常数进行了测量, 并对测量结果进行了处理和统计分析. 研究表明, 在密度、频率和组分三个参数中, 密度对介电常数的作用最为明显, 频率次之, 组分的影响最小. 三者对介电常数实部的影响所占比例大约为45%, 33%, 22%, 对虚部的影响约为55%, 27%, 19%. 介电常数实部随密度和频率的变化符合较严格的线性关系, 和二者的相关系数分别平均为0.99和−0.73. 虚部和密度或频率在约0.5~10 GHz范围呈线性关系, 但在频率高于10 GHz后, 相关性明显弱化; 组分对介电常数的作用较为复杂, 二者之间很大程度上不遵循简单的函数关系, 相关性最小. 对样品主元素氧化物SiO₂, Al₂O₃, CaO, MgO, TiO₂和ΔFe百分含量的多元回归显示, 它们和介电常数之间倾向于符合一个多元一次函数, Ti氧化物或Fe氧化物或Ti、Fe氧化物组合均未表现出其在对介电常数贡献上的特征组分的作用.     

中国的空间探测及其科学内涵

文章回顾了人类探索空间的历史,特别是中国人对空间的探索历史;并分析了自人类进入空间时代以后探索空间的历程。通过对这一系列活动的分析,探讨了人类在空间探测活动中的动机及其科学内涵,进而对中国今后空间探测活动的战略科学目标展开讨论,并简要介绍了中国4个空间探测计划及其科学目标。     

干涉式微波成像仪地面实验系统天线阵列设计

为提出二维干涉式微波成像仪的可行方案,通过地面实验,开展利用二维合成孔径技术直接成像的研究,验证部分相关和二维成像机理及算法,检验系统的空间分辨率和温度分辨率,具有重要的科学意义。本文对二维干涉式微波成像仪地面实验系统的天线阵列进行了稀疏孔径设计。设计目标是:考虑方案的物理可实现性,即平台应用中的工程技术约束条件,在能够得到同样的空间频域覆盖的情况下,采用尽量少的干涉天线单元。理论分析和数值模拟结果表明,设计后的天线阵列满足了地面实验系统工程设计要求;设计后,6单元阵列实现了零冗余,7单元阵列冗余度仅为9.1%;空间频域的采样点对空间频域覆盖的完备性良好,为有效地进行亮温图像反演提供了可靠的可见度函数。     

综合孔径微波辐射计近场成像方法

随着数字集成技术的发展,综合孔径辐射计的应用越来越广泛,在近距离成像探测领域的应用需求也日益增长。由于近场条件下综合孔径成像机理发生变化,远场傅里叶变换法失效,必须建立新的近场成像算法。首先对近场可视度函数进行分析,指出了近-远场可视度函数的关联,在此基础上提出了基于面聚焦的广义逆数值求解近场成像方法。然后对点源目标和扩展目标进行成像仿真,并与相位修正傅里叶变换法对比,表明此方法的有效性和优越性。最后利用一维综合孔径辐射计开展实地外场成像试验,进一步验证了此方法的可靠性。     

2017年空间科学热点回眸

 空间科学是以航天器为主要工作平台,研究发生在日地空间、太阳系乃至整个宇宙空间的物理、化学及生命等自然现象及其规律的综合学科。回顾了2017年全球空间科学领域前沿研究进展、重大战略调整以及新发射的、可能对未来空间科学研究产生关键影响的空间任务平台;盘点了2017年空间科学重大事件,包括空间平台助力发现双中子星并合产生的引力波、中国率先实现空间量子科技重大突破、"悟空"获得迄今为止最精确的高能电子宇宙线能谱、"卡西尼"土星探测任务落下帷幕、美国重启国家空间委员会并明确重返月球、卢森堡通过空间资源探索和利用法、全球首个中子星探测任务成功发射等。     

Nd:KY(WO4)2晶体的光谱及上转换发光

在室温下,测试分析了Nd:KYW晶体的吸收光谱,确定Nd3 离子的能级结构.使用波长为808nm激光二极管作为激发光源,观察912、1 069、1 351 nm荧光光谱.采用不同波长(594、812 nm)的氙灯光泵浦晶体,获得了紫、蓝、绿和红色上转换荧光,并分析了上转换发光的过程和比较它们的发光特点.     

FM-CW测距系统调频非线性作用的分析和补偿

本文分析了ＦＭ／ＣＷ测距系统中的ＶＣＯ频率—电压特性非线性因子对测距精度的影响,讨论了存在非线性因子时中频信号的频谱特性,提出了非线性因子导致中频调频特性的结论,给出了在这种情况下适用的距离估计方法。