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.

Kravtsov I.P., Zakharenko V.V., Vasylieva I.Y., Shevtsova A.I., Yerin S.M., Ulyanov O.M., Konovalenko O.O., Vasylkivskyi Y.V., Myasoyed A.I. «First detection at the decameter wavelengths and clarification of radiation parameters of PSR J2325-0530, PSR J0613+3731, and PSR J1426+52 radio pulsars» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 25, № 3, с. 193-210 (2020)

Предмет и цель работы: В связи с существенным увеличением за последние десять лет количество открытых на высокочастотных радиотелескопах пульсаров и необходимостью получения точных параметров их излучения в декаметровом диапазоне, а также для отождествления открытых на УТР-2 одиночных импульсов насущной необходимостью стало проведение второго декаметрового переписи этих источников с помощью радиотелескопа УТР-2. Методы и методология: Одиночные импульсы, открытые в результате проведения первого декаметрового учитывая пульсаров и источников транзиентной излучения, могут оказаться аномально интенсивными импульсами недавно открытых пульсаров. Отождествление возможно только при наличии точной информации о степени дисперсии (МД), характерную для этих пульсаров. Учитывая то, что новые пульсары, вероятно, имеют невысокое значение плотности потока излучения, во втором переписи, в отличие от первого декаметрового переписи пульсаров, планируется увеличить соотношение сигнал/шум за счет увеличения времени наблюдения каждого пульсара. В работе предоставляется полный перечень исследуемых источников, ограниченных по мере дисперсии 3 (DM 30 пк см^–3), периодом пульсара (P>0.1 с) и склонением (δ>10°) известных к началу 2020 г., а также примеры детектирования декаметрового излучения пульсаров с помощью конвейерной обработки данных наблюдений с возможностью гибкой настройки параметров поиска. Результаты: Впервые в низкочастотном диапазоне было обнаружено радиоизлучение пульсаров PSR J2325-0530, PSR J0613+3731 и PSR J1426+52. Основным результатом этой работы является уточнение периода последнего из них (PSR J1426+52), что составляет 0.995866 c ± 5 мкс. Были уточнены также другие параметры его радиоизлучения. Вывод: Высокая чувствительность радиотелескопа УТР-2, его приемной аппаратуры и эффективный конвейер обработки и анализа данных позволяют выявлять декаметровое излучение слабых пульсаров, а также получать его параметры с точностью, достаточной для отождествления открытых ранее транзиентной сигналов.

Ulyanov O.M., Shevtsova A.I., Yerin S.M. «Determination of the rotation measure value sign when receiving a single linear polarization of the pulsar radio emission» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 25, № 4, с. 253-267 (2020)

Purpose: The studies of pulsars allow enriching our knowledge in determination of parameters of both the exotic electron-positron plasma in the pulsar magnetosphere with strong magnetic field and the ordinary ion-electron plasma of the interstellar medium, which exists in a weak magnetic field. To determine the parameters of the both plasma types it is reasonable to use polarization characteristics of a pulsed radio emission of pulsars. An accurate determination of these characteristics is quite a complex problem. For its solving, primarily we have to determine two parameters of the propagation medium – its dispersion and rotation measures. Their absolute values can be determined with the relative precision of 10-4, but the problem of rotation measure value sign determination arises. This sign depends on the interstellar magnetic field direction along the line of sight. Hear, a new method of rotation measure value sign determination is proposed. Design/methodology/approach: Muller polarization matrices are usually used for determination of such a propagation parameter as the rotation measure absolute value. When only one linear polarization is received, using of these matrices allows quite accurate determining the absolute value of the rotation measure, but not the sign of this parameter due to a certain symmetry of these matrices with respect to the direction of the linear polarization rotation plane. If we complement the system of equations, which determines the rotation measure value, with some new additional components, which take into account the contributions of the Earth ionosphere and magnetosphere to the rotation measure value, one can notice that this contribution is always positive in the Southern magnetic hemisphere (the majority of the Northern geographical hemisphere) and is always negative in the Northern magnetic hemisphere (the majority of the Southern geographical hemisphere). Moreover, the absolute value of this contribution is maximal at noon and minimal at midnight, when the concentration of ions in the Earth ionosphere is maximal and minimal, respectively. Accounting for these regularities allows to determine not only the absolute value of the rotation measure, but also its sign by means of two independent time-shifted estimations of the observed absolute value of this parameter for various ionization degrees of the Earth ionosphere. Findings: We show that using of additional equations, which take into account the contribution of the Earth ionosphere and magnetosphere to the value of the rotation measure parameter, allows full determination of this parameter accounting for the sign of this value even for the antennas, which can record a single linear polarization only. This approach allows to determine all polarization parameters of the pulsar radio emission as well as of the pulsed or continuum polarized radio emission of other cosmic sources. Conclusions: The paper presents the results of measurement of the rotation measure for the two closest to the Earth pulsars, namely J0814+7429 (B0809+74), J0953+0755 (B0950+08), and the comparison of the proposed technique for this parameter determination with other existing techniques.