中国电科十六所低温接收机助力“嫦娥奔月”

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2日凌晨,嫦娥三号顺利飞天。在进入到环月轨道之前,“嫦娥”要在地球轨道和月球轨道之间进行多次变轨,在什么地方“转身”,角度是多少,加速还是减速?这都必须通过收集来自嫦娥的信号,并对信号进行终端处理来实现。

月球远在38万公里之外,如何才能清晰准确地聆听“嫦娥”的声音?记者从中国电子科技集团公司第十六研究所获悉,该所研制的低温接收机,就承担着接收来自遥远太空信号的光荣使命。

据介绍,中国在北京、上海、昆明、乌鲁木齐四地分别建立了射电望远镜,组成了一个相当于直径3000公里大望远镜的VLBI天文观测系统,日夜不停地接收来自“嫦娥”信息。

中国电科十六所低温研发部主任王生旺告诉记者,射电望远镜包括大口径天线、低温接收机和数据存储、处理装置,实现“嫦娥三号”卫星和地面的通信,信道的低噪声是*关键的因素,实现卫星信号的低噪声放大就是*重要的一步,经过十多年的潜心研究,中国电科十六所终于找到了完成这一工程目标的技术——低温接收机。

中国电科十六所承担了四个天文站5架射电望远镜上6套S/X双频低温接收机的研制任务,负责来自“嫦娥三号”卫星发射来的微弱射频信号,经极低噪声放大后,按照一定模式输送给地面应用系统终端进行存储、处理、研究,因此被专家们称之为VLBI测控系统的“咽喉部位”。

低温接收机曾成功应用于探月一期的VLBI测轨系统,为“嫦娥一号”、“嫦娥二号”立下了汗马功劳。如今,探月二期VLBI测轨系统的低温接收机已经**升级。

“所有低温部件,均实现自主研发。”王生旺介绍,工作频段由一期的S/X波段扩展到S/X/Ka三个波段,低温低噪声放大器的指标已经达到国际水平,满足了未来星地之间大容量数据传输与更高精度的测控要求。这也是Ka频段低温接收机在中国深空测控站的**应用。

此外,探月二期S/X频段具有发射和接收两个通道,接收机前端必须采用选择性非常高的滤波器来抑制发射机的干扰功率。王生旺透露,用仅一元硬币大小的超导滤波器,代替长达两米的传统腔体滤波器,大幅提高了接收机的灵敏度和抗干扰能力。

这也是自1987年发现高温超导材料的20多年时间以来,高温超导滤波器技术在中国的**工程化应用,具有里程碑的意义。

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