Работа посвящена теоретическому и экспериментальному анализу шумовых характеристик приемно-усилительной системы радиотелескопа при криогенных температурах, достигаемых применением компактного охладителя Стирлинга. Разработанная система охлаждения позволила достичь температуры 148 К за 1 час 10 минут. В работе приведены описания методик измерения и результаты измерения шумовых характеристик приемного блока и его отдельных элементов при криогенных температурах. Для измерения шумовых характеристик использовался метод двух отсчетов (метод Y-фактора). Шумовая температура КПФБ, охлажденного до температуры 150 К, при измерениях составила от 170 К до 350 К в рабочем диапазоне частот от 3 ГГц до 16 ГГц. Данные измерений находятся в удовлетворительном согласии с результатами теоретических расчетов. Использовались открытые образовательные ресурсы и программы поиска и анализа информации. Использовались средства автоматизации (автоматизированной) разработки. Применено (протестировано) программное обеспечение DipTrace, AtmelStudio, КОМПАС-3D, MATLAB. Результаты ВКР были использованы в рамках выполнения научно-исследовательской работы института “Создание прототипа передвижной РСДБ–станции комплекса “Квазар–КВО””.

The work is devoted to the theoretical and experimental analysis of the noise characteristics of the receiving and amplifying system of a radio telescope at cryogenic temperatures achieved using a compact Stirling cooler. The developed cooling system made it possible to reach a temperature of 148 K in 1 hour 10 minutes. The work provides descriptions of measurement techniques and results of measuring the noise characteristics of the receiving unit and its individual elements at cryogenic temperatures. To measure the noise characteristics, the two-sample method (Y-factor method) was used. The noise temperature of the receiving unit, cooled to a temperature of 150 K, during measurements ranged from 170 K to 350 K in the operating frequency range from 3 GHz to 16 GHz. The measurement data are in satisfactory agreement with the results of theoretical calculations. Open educational resources and programs for searching and analyzing information were used. Automation (computer-aided) development tools were used. The software DipTrace, AtmelStudio, KOMPAS-3D, MATLAB was used (tested). The results of the final qualifying work were used as part of the research work of the institute “Creation of a prototype of a mobile VLBI station of the Quasar VLBI network.”.

• Содержание
• ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
• Введение
• Глава 1. Приемная система радиотелескопа и методы измерения шумовой температуры
• 1.1. Широкополосная приемная система с криогенным охлаждением
• 1.2. Охладители Стирлинга
• 1.3. Методы измерения шумовой температуры
• 1.4. Цель и основные задачи работы
• Глава 2. Разработка криогенного приёмного фокального блока радиотелескопа с охладителем Стирлинга
• 2.1. Охладитель Стирлинга SC–UE15R
• 2.2. Выбор функциональной схемы и проектирование КФПБ
• 2.3. Разработка платы управления охладителем Стирлинга и контроля температуры криогенных температур в системе DipTrace
• 2.4. Измерение параметров криогенной системы
• Глава 3. Исследование характеристик отдельных узлов криоблока
• 3.1. Метод двух отсчётов
• 3.2. Измерения шумовых характеристик отдельных узлов
• 3.3. Расчёт общей шумовой температуры
• Глава 4. Измерение шумовых характеристик приёмной системы при криогенных температурах
• 4.1. Описание измерительной установки и методики измерения шумовых характеристик
• 4.2. Измерение неохлажденной приёмной системы
• 4.3. Измерение при криогенных температурах и сравнение с теоретическими расчётами
• Основные результаты работы
• Список литературы