射电望远镜原理

射电望远镜的基本原理和光学反射望远镜类似。投射的电磁波被精确的反射镜反射，同相到达公众焦点。然后通过电缆传输到控制室进行进一步的放大和检测，最后以适合具体研究的方式进行记录、处理和显示。功率值是我们记录的信息。收音机、广播电视和卫星电视是类似的原理，但它们比射电望远镜有更多的调谐步骤。

射电望远镜的原理类似于卫星电视天线接收机。它接收来自遥远天体的电磁辐射信号，并分析其强度、光谱和偏振。有两个基本指标& mdash& mdash分辨率和灵敏度。从光学上，我们知道望远镜的分辨率和波长&λ；与望远镜的孔径D成正比，也成反比。

由于光学望远镜的工作波长在皮米量级，射电望远镜的工作波长在毫米量级，所以相差一万倍。要达到同样的分辨率，射电望远镜的口径必须比光学望远镜大一万倍。幸运的是，由于使用了射电干涉仪，望远镜的实际孔径可以由相距很远的两台射电望远镜之间的直线距离来代替。

这种技术被称为超长基线干扰。它可以使有效孔径达到几千公里甚至更大，从而大大提高分辨率，使人们看到天体的精细结构成为可能。但有得有失，分辨率提高的同时灵敏度降低。灵敏度取决于射电望远镜的有效面积。天线越大，灵敏度越高。但由于射电干涉仪的应用，我们用两地望远镜之间直线(基线)的长度来代替真实孔径，而相应天线的有效面积却没有增加，从而使射电望远镜的灵敏度提高了一倍，这就决定了射电天文学的研究对象& mdash& mdash主要侧重于高能天体的观测和射电谱线的分析。

经典射电望远镜的基本原理类似于光学反射望远镜，射电望远镜投射的电磁波被精确的反射镜反射，并以相同的相位到达公共焦点。用旋转抛物面做反射镜很容易实现同相聚焦，所以射电望远镜天线大多是抛物面。如果射电望远镜表面和理想抛物面之间的均方误差小于λ；/16 ~ &λ；/10，望远镜通常可以在大于λ的波长下工作在无线电波段有效工作。对于米波或长分米波观测，可以用金属网做镜子；对于厘米波和毫米波的观测，要用光滑、精确的金属板(或涂层)作为反射镜。从天体发射并在望远镜焦点收集的无线电波必须达到一定的功率水平，才能被接收器探测到。目前检测技术水平要求最弱的一般要达到10 -20瓦。先将射频信号的功率在焦点处放大10 ~ 1000倍，转换成较低的频率(中频)。然后通过电缆传输到控制室，在那里进一步放大检测。最后以适合具体研究的方式进行记录、处理和展示。

天线收集天体的无线电辐射。接收器处理这些信号并将其转换成可记录和显示的形式。终端设备记录信号，根据具体要求进行一些处理，然后显示出来。表征射电望远镜性能的基本指标是空之间的分辨率和灵敏度。前者反映区分两个天体上相互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高分辨率和高灵敏度在空之间。