射電望遠(yuǎn)鏡的基本指標(biāo)

射電望遠(yuǎn)鏡的基本指標(biāo)

射電天文所研究的對(duì)象，有太陽(yáng)那樣強(qiáng)的連續(xù)譜射電源，有輻射很強(qiáng)但極其遙遠(yuǎn)因而角徑很小的類(lèi)星體，有角徑和流量密度都很小的恒星，也有頻譜很窄、角徑很小的天體微波激射源等。為了檢測(cè)到所研究的射電源的信號(hào)，將它從鄰近背景源中分辨出來(lái)，并進(jìn)而觀測(cè)其結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，射電望遠(yuǎn)鏡必須有足夠的靈敏度和分辨率。
    靈敏度和分辨率是衡量射電望遠(yuǎn)鏡性能的兩個(gè)重要指標(biāo)。
    靈敏度是指射電望遠(yuǎn)鏡最低可測(cè)的能量值，這個(gè)值越低靈敏度越高。靈敏度取決于射電望遠(yuǎn)鏡天線有效面積A(平方米)、接收機(jī)和天線的噪聲性能，即系統(tǒng)噪聲溫度T_S（K）、接收機(jī)有效噪聲帶寬△v（赫）和信號(hào)檢測(cè)積分時(shí)間τ（秒）。通常對(duì)經(jīng)典射電望遠(yuǎn)鏡，用可檢測(cè)的最小功率流量密度S_min來(lái)表征其靈敏度，并有如下關(guān)系:  式中k=1.38×10^-23焦耳/K為玻耳茲曼常數(shù)。有時(shí)用最小天線溫度ΔT_min來(lái)表示射電望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的靈敏度：式中M為常數(shù)，ΔT_min與天線的有效接收面積A無(wú)關(guān)，對(duì)描述展源亮度很有用。實(shí)際靈敏度因增益起伏、干擾和采用的信號(hào)處理類(lèi)型而劣于上式所給出的值。 為提高靈敏度常用的辦法有降低接收機(jī)本身的固有噪聲，增大天線接收面積，延長(zhǎng)觀測(cè)積分時(shí)間等。
    分辨率指的是區(qū)分兩個(gè)彼此靠近的相同點(diǎn)源的能力。因?yàn)閮蓚�(gè)點(diǎn)源角距須大于天線方向圖的半功率波束寬度時(shí)方可分辨，故宜將射電望遠(yuǎn)鏡的分辨率規(guī)定為其主方向束的半功率寬θ，θ為電波的衍射所限。對(duì)簡(jiǎn)單的射電望遠(yuǎn)鏡，它由天線孔徑的物理尺寸D 和波長(zhǎng)λ決定當(dāng)孔徑大于波長(zhǎng)時(shí)，可由下面簡(jiǎn)單關(guān)系式近似給出： θ≈1.22λ/D(弧度)≈4190λ/D(角分)≈2.516×10⁵λ/D(角秒)。