中国天眼模型结构的技术探究

张文勇，徐杰，王安志，杨太明

（1.贵州民族大学工程实训中心，贵州 贵阳 500025；2.贵州民族大学机械电子工程学院，贵州 贵阳 500025）

一、引言

中国天眼（全称500 米口径球面射电望远镜）是目前世界上最大的单口径射电望远镜[1]，由我国著名天文学家南仁东博士于1994 年提出初步构想，经过长达十几年的选址，最终从几百个候选位置中选择贵州省平塘县大窝凼作为天眼最后的建设地点，2016 年9 月25 日落成启用，其表面积相当于30 个标准足球场大小[2], 频率接收范围在70GHz-3GHz 之间，作为世界上最大的单口径射电望远镜，其技术性能在未来20-30 年间将保持世界一流地位。天眼主要用于研究脉冲星同时建立脉冲星计时阵、重现宇宙早期图像、黑洞吞噬小天体、星体演化、搜寻外星文明、探测引力波等[3]。自建成启用后，国内外无数游客都乐此不疲的去参观天眼，由于天眼主要用于接收宇宙中人眼不能看到的电磁波信号，因此，大部分游客去参观天眼时只是简单的在观景台上观看天眼的外观结构，而不能真正了解天眼接收和处理信号的原理。天眼模型主要解决此问题，其目的是能让非专业人士能够简单明了的观看天眼处理信息的整个过程。

二、总体结构

图1 为实际天眼结构图，图2 为天眼模型图，天眼结构从外观上看大体由主动反射面板系统、测量与控制系统、馈源支撑系统、馈源与接收机系统及观测基地等几大部分组成；图2 为模拟图1 设计的模型，主要由模拟反射面板系统、模拟测量与控制系统、模拟馈源与接收机系统、模拟馈源支撑塔系统、模拟数据处理中心、星体信号发生模拟器组成；……