Ю.В. Векшин – магистр, мл. науч. сотрудник, Институт прикладной астрономии РАН (Санкт-Петербург) E-mail: yuryvekshin@yandex.ru

А.П. Лавров – д.ф.-м.н., ст. науч. сотрудник, профессор, Высшая школа прикладной физики и космических

технологий, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого E-mail: lavrov@ice.spbstu.ru

Е.Ю. Хвостов – науч. сотрудник, Институт прикладной астрономии РАН (Санкт-Петербург) E-mail: khvostovjenia@gmail.com

Представлены методика и результаты исследования амплитудной и фазовой стабильностей многокаскадного радиоастрономического приемника. Исследования выполнены в трех (S, X, Ka) диапазонах приемной системы радиотелескопа РТ-13 радиоинтерферометрического комплекса «Квазар-КВО». С применением расчета дисперсии Аллана определены источники флуктуаций и их характер, преобладающие на разных временных интервалах (от миллисекунд до сотен секунд). Выделен вклад флуктуаций отдельных каскадно включенных блоков в итоговую стабильность приемника с учетом корреляции между флуктуациями. Исследовано влияние флуктуаций напряжений транзисторов на флуктуации коэффициента усиления входного усилителя, находящегося при криогенных температурах (20 K). Измерена фазовая стабильность приемника с преобразованием частоты с помощью трех портов векторного анализатора цепей.

1. Аллан Д. Статистические характеристики атомных стандартов частоты // ТИИЭР. 1966. Т. 54. № 2. С. 132−142.
2. Schieder R., Rau G., Vohwinkel B. Characterization and Measurement of System Stability // Proc. of SPIE. 1985. V. 598. P. 189−192.
3. Рютман Ж. Характеристики нестабильности фазы и частоты сигналов высокостабильных генераторов: Итоги развития за пятнадцать лет // ТИИЭР. 1978. Т. 66. № 9. С. 70−102.
4. Land D.V., Levick A.P., Hand J.W. The use of the Allan deviation for the measurement of the noise and drift performance of microwave radiometers // Measurement science and technology. 2007. V. 18. P. 1917−1928.
5. Gonneau E., Escotte L. Low-frequency noise sources and gain stability in microwave amplifiers for radiometry // IEEE transactions on microwave theory and techniques. 2012. V. 60. № 8. P. 2616−2621.
6. Уилсон Т.Л., Рольфс К., Хюттемейстер С. Инструменты и методы радиоастрономии: Пер. с англ. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2013. 568 c.
7. Wenlei Shan, Zhenqiang Li, Shengcai Shi, Ji Yang. Gain Stability Analysis of a Millimeter Wave Superconducting Heterodyne Receiver for Radio Astronomy // Proceedings of Asia-Pacific Microwave Conference. 2010. P. 477–480.
8. Ipatov A.V. A new-generation interferometer for fundamental and applied research // Physics-Uspekh. 2013. V. 56. № 7. P. 729−737.
9. Иванов Д.В., Мардышкин В.В., Лавров А.С., Евстигнеев А.А. Трехдиапазонная приемная система для радиотелескопов с малыми антеннами // Труды ИПА РАН. 2013. № 27. С. 197−203.
10. Chernov V., Evstigneev A., Evstigneeva O., Ivanov D., Ipatov A., Ipatova I., Khvostov E., Lavrov A., Mardyshkin V., Pozdnyakov I., Vekshin Y., Zotov M. The S/X/Ka Receiving System for Radio Telescope RT-13 of the «Quasar» VLBI Network // Труды ИПА РАН. 2017. № 41. С. 79−84.
11. Vekshin Yu.V., Lavrov A.P. The Allan variance usage for stability characterization of weak signal receivers // Lecture Notes in Computer Science. 2016. V. 9870 LNCS. P. 648−657.
12. Томпсон А.Р., Моран Дж.М., Свенсон Дж.У. Интерферометрия и синтез в радиоастрономии: Пер. с англ. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2003. 624 с.
13. Witt T.J. Using the Allan variance and power spectral density to characterize DC nanovoltmeters // IEEE transactions on instrumentation and measurement. 2001. V. 50. № 2. P. 445−448.
14. Векшин Ю.В., Лавров А.П. Исследование стабильности трехдиапазонного криогенного приемного фокального блока с применением дисперсии Аллана // Труды ИПА РАН. 2015. № 33. С. 3−21.
15. Gallego J.D., López-Fernández I., Diez C., Barcia A. Experimental results of gain fluctuations and noise in microwave low-noise cryogenic amplifiers // Proc. of SPIE. 2004. V. 5470. P. 402−413.