Ulyanov O.M., Zakharenko V.V., Alekseev E.A., Reznichenko O.M., Kulahin I.O., Budnikov V.V., Prisiazhnii V.I., Poikhalo A.V., Voytyuk V.V., Mamarev V.N., Ozhinskyi V.V., Vlasenko V.P., Chmil V.M., Sunduchkov I.K., Berdar M.M., Lebed V.I., Palamar M.I., Chaikovskii A.V., Pasternak Yu V., Strembitskii M.A., Natarov M.P., Steshenko S.O., Glamazdin V.V., Shubnyi O.I., Kyrylenko A.O., Kulyk D.Yu. «The RT-32 radio telescope construction based on the MARK-4b antenna system. 3. Local oscillators and self-noise of the receiving system» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 25, № 3, с. 175-192 (2020)

Предмет и цель работы: Исследование с высоким разрешением спектральных линий космических радиоисточников требует низких собственных шумов приемной системы радиотелескопа. Они обеспечиваются как входными криогенными усилителями, так и низкими фазовыми шумами гетеродинов. Для выполнения спектральных исследований необходимо иметь возможность перестроения частот гетеродинов с малым частотным шагом. В работе приведены результаты разработки синтезаторов частоты, которые одновременно обеспечивают как очень малый частотный шаг, так и низкий уровень фазовых шумов. Приведены также результаты измерений собственных шумов криогенных приемных систем радиотелескопа РТ-32. Методы и методология: Приемные системы РТ-32 созданы по схемам супергетеродинных приемников с двумя степенями преобразования частоты. Настройка приемной системы с частотным шагом 10 или 20 МГц обеспечивается гетеродина первого преобразования частоты, а точная настройка происходит благодаря сверхвысокой разрешающей способности (0.0001 МГц) гетеродинов второго преобразования частоты, созданные на основе синтезаторов прямого цифрового синтеза. Результаты: Показано, что применение синтезаторов прямого цифрового синтеза возможно только с низкими значениями коэффициентов умножения частоты, а также при тщательной фильтрации всех опорных сигналов. Измерение параметров гетеродинов проводилось с помощью спектра N9951A (Keysight Technologies), который имеет высокое разрешение и широкий динамический диапазон. Для измерений шумовых характеристик радиоприемной системы радиотелескопа была изготовлена специально согласованная нагрузка с возможностью охлаждения до температуры жидкого азота. Измерения шумовой температуры было проведено в различных разрезах приемного тракта РТ-32. Сопоставление таких измерений в различных конфигурациях дает возможность сделать предварительную оценку собственных шумов РТ-32 в С и K диапазонах. Вывод: Результаты измерений собственных шумов радиоприемных систем и фазовых шумов гетеродинов радиотелескопа РТ-32 показывают, что радиотелескоп в С-диапазоне способен выполнять высокочувствительные исследования как в широкой полосе частот, так и в узкой полосе частот с высокой спектральной разрешающей способностью. В K-диапазоне собственные шумы сопоставимы (≈60–80 К) с внешними шумами, что также дает возможность исследовать излучение мазерных источников.

Gorbunov A.A., Ryabov M.I., Sukharev A.L., Bezrukovs V.V. «Periodic and sporadic variations in the spectral flux density of the Cas A supernova remnant» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 25, № 4, с. 268-275 (2020)

Purpose: Based on the long-term study data in all radio spectrum ranges, the nature of deviations of spectral flux density of the Cas A supernova remnant from the tendency of its secular decrease is considered. The aim of this work is determining the presence of quasiperiodic variations and sporadic changes in the Cas A spectral radiation flux density depending on frequency. Design/methodology/approach: The main database is using the published results obtained with the method of absolute measurements of the Cas A spectral radiation flux density in a wide range from millimeter to decimeter wavelengths, as well as the results obtained with the method of relative measurements of the ratio of the flux densities of the Cas A supernova remnant and radio galaxy Cyg A, this latter being used as a reference source in the meter wavelength range. For making comparison with the aforesaid data obtained with different methods, the results of a long-term monitoring (since 1987) of the variation of the ratio of the spectral flux densities of Cas A and Cyg A made with the URAN-4 radio telescope of the Institute of Radio Astronomy of the National Academy of Sciences of Ukraine at 25 MHz were used. Findings: As a result of the analysis of the observed data for the Cas A radiation flux density in the entire radio wavelength range, the existence of quasiperiodic variations in the range from millimeter to meter wavelengths within 2 to 9 years has been noted. The reason for the detected quasiperiodic variations can be the processes in the Cas A remnant itself. In the decameter wavelength range, according to monitoring data obtained with the URAN-4 radio telescope, the seasonal-diurnal and long-term variations are noted, being associated with changes in the ionosphere state in the solar activity cycle, with some weak appearance of the secular decrease of the Cas A radiation flux. The presence of sporadic variations in the ratio of the spectral flux densities of Cas A and Cyg A is associated with the effect of the increased solar activity. For explaining the lowering of the Cas A spectral flux density to the Cyg A level and maintaining the excess of the Cas A flux at decameter waves, the quasi-simultaneous observations made with radiotelescopes for different wavelength ranges will be required. Conclusions: The evolution of the Cas A supernova remnant remains the focus of interest of current research efforts. An intriguing moment was the discovery of a point X-ray source in the center of radio source Cas A as a possible supernova remnant. The role of this source in the Cas A radio flux secular decrease and in its variations needs to be clarified. A detailed analysis of the long-term data and making quasi-simultaneous observations will allow to reveal the processes occurring in the radio source itself and to determine the influence of the ionosphere state on the results of measurements. A joint program is suggested for observations of Cas A and Cyg A flux variations with the RT-32 and RT-16 radio telescopes, the LOFAR element of the Ventspils International Radio Astronomy Center (Latvia), and the URAN, UTR-2 and GURT radio telescopes of the Institute of Radio Astronomy of the National Academy of Sciences of Ukraine.

Ulyanov O.M., Zakharenko V.V., Alekseev E.A., Reznichenko O.M., Kulahin I.O., Budnikov V.V., Prisiazhnii V.I., Poikhalo A.V., Voytyuk V.V., Mamarev V.N., Ozhinskyi V.V., Vlasenko V.P., Chmil V.M., Sunduchkov I.K., Berdar M.M., Lebed V.I., Palamar M.I., Chaikovskii A.V., Pasternak Yu V., Strembitskii M.A., Natarov M.P., Steshenko S.O., Glamazdin V.V., Shubnyi O.I., Kyrylenko A.O., Kulyk D.Yu. «The RT-32 radio telescope construction based on the MARK-4b antenna system. 3. Local oscillators and self-noise of the receiving system» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 25, № 3, с. 175-192 (2020)

Предмет и цель работы: Исследование с высоким разрешением спектральных линий космических радиоисточников требует низких собственных шумов приемной системы радиотелескопа. Они обеспечиваются как входными криогенными усилителями, так и низкими фазовыми шумами гетеродинов. Для выполнения спектральных исследований необходимо иметь возможность перестроения частот гетеродинов с малым частотным шагом. В работе приведены результаты разработки синтезаторов частоты, которые одновременно обеспечивают как очень малый частотный шаг, так и низкий уровень фазовых шумов. Приведены также результаты измерений собственных шумов криогенных приемных систем радиотелескопа РТ-32. Методы и методология: Приемные системы РТ-32 созданы по схемам супергетеродинных приемников с двумя степенями преобразования частоты. Настройка приемной системы с частотным шагом 10 или 20 МГц обеспечивается гетеродина первого преобразования частоты, а точная настройка происходит благодаря сверхвысокой разрешающей способности (0.0001 МГц) гетеродинов второго преобразования частоты, созданные на основе синтезаторов прямого цифрового синтеза. Результаты: Показано, что применение синтезаторов прямого цифрового синтеза возможно только с низкими значениями коэффициентов умножения частоты, а также при тщательной фильтрации всех опорных сигналов. Измерение параметров гетеродинов проводилось с помощью спектра N9951A (Keysight Technologies), который имеет высокое разрешение и широкий динамический диапазон. Для измерений шумовых характеристик радиоприемной системы радиотелескопа была изготовлена специально согласованная нагрузка с возможностью охлаждения до температуры жидкого азота. Измерения шумовой температуры было проведено в различных разрезах приемного тракта РТ-32. Сопоставление таких измерений в различных конфигурациях дает возможность сделать предварительную оценку собственных шумов РТ-32 в С и K диапазонах. Вывод: Результаты измерений собственных шумов радиоприемных систем и фазовых шумов гетеродинов радиотелескопа РТ-32 показывают, что радиотелескоп в С-диапазоне способен выполнять высокочувствительные исследования как в широкой полосе частот, так и в узкой полосе частот с высокой спектральной разрешающей способностью. В K-диапазоне собственные шумы сопоставимы (≈60–80 К) с внешними шумами, что также дает возможность исследовать излучение мазерных источников.