子午工程二期宽波段太阳射电频谱监测

王威; 颜毅华; 谭宝林; 谭程明; 冯士伟; 刘飞; 陈林杰; 苏仓

doi:10.19975/j.dqyxx.2023-016

子午工程二期宽波段太阳射电频谱监测

doi: 10.19975/j.dqyxx.2023-016

1.
中国科学院国家空间科学中心，北京 100190
2.
中国科学院国家天文台，北京 100101
3.
山东大学（威海），威海 264209

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（U2031134）；国家自然科学基金青年基金资助项目（12003049）

详细信息

通讯作者:
王威（1979-），男，正高级工程师，主要从事太阳射电技术和数据处理研究. E-mail：wangwei1@nssc.ac.cn

中图分类号: P352
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出版历程
- 收稿日期: 2023-03-03
- 修回日期: 2023-04-21
- 录用日期: 2023-04-22
- 网络出版日期: 2023-05-08

Wide-band solar radio spectral monitoring in the Chinese Meridian Project (Phase II)

1.
National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
2.
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China
3.
Shandong University, Weihai, Weihai 264209, China

Funds: Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. U2031134), and the National Natural Science Foundation for Young Scientists of China (Grant No. 12003049)

摘要

摘要: 为实现太阳射电的全波段观测，子午工程二期太阳-行星际监测链分系统将建设4套太阳射电频谱仪，覆盖十米波-米波-分米波-厘米波波段，将为太阳物理和空间天气研究和业务提供可靠的数据支撑. 文中介绍了全波段射电频谱仪的系统构成和主要技术参数，对数据产品和定标过程进行了描述.
- 子午工程 /
- 太阳射电 /
- 频谱监测
Abstract: To achieve full-band observation of solar radio emissions, the sun-planetary interstellar monitoring chain subsystem of the Chinese Meridian Project (Phase II) will construct four sets of solar radio spectrometers covering the decimeter, meter, decameter, and centimeter wavebands, providing reliable data support for solar physics and space weather research and operations. The system configuration and main technical parameters of the full-band radio spectrometer are introduced, and the data products and calibration process described.
- the Chinese Meridian Project /
- solar radio /
- spectrum monitoring

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图 1 米波十米波射电频谱仪

Figure 1. Decametric and metric radio spectrometer

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图 2 米波射电频谱仪

Figure 2. Metric radio spectrometer

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图 3 （a）厘米波和（b）分米波射电频谱仪

Figure 3. Decametric and centimetric radio spectrometer

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图 4 定标基本原理图

Figure 4. Principal diagram of calibration

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图 5 米波射电频谱仪观测事例

Figure 5. Observation of metric radio spectrometer

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表 1 宽波段射电频谱仪组成

Table 1. Instruments of wide band radio spectrometer

序号	名称	观测频段	站址（经纬度）	计划完成时间
1	米波十米波射电日像仪	30～400 MHz	内蒙古锡林郭勒明安图Lon: E115.25, Lat: N42.71, Alt: 1365 m	2023年11月
2	米波太阳射电频谱仪	90～300 MHz	山东威海荣成槎山Lon: E122.31, Lat: N36.84, Alt: 53 m	2023年11月
3	分米波太阳射电频谱仪	400～2000 MHz	内蒙古锡林郭勒明安图Lon: E115.25, Lat: N42.71, Alt: 1365 m	2023年11月
4	厘米波太阳射电频谱仪	2000～15000 MHz	内蒙古锡林郭勒明安图Lon: E115.25, Lat: N42.71, Alt: 1365 m	2023年11月

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表 2 宽波段射电频谱仪主要技术指标

Table 2. Main parameters of wide band radio spectrometer

序号	频率范围	频率分辨率	灵敏度	动态范围	极化方式	每日可观测时间	时间分辨率
1	30～400 MHz	1 MHz@30～110 MHz 5 MHz@110～400 MHz	≤1 sfu（积分25 ms）	≥45 dB	双线极化	≥8小时	≤100 ms（全频带）
2	90～300 MHz	100 kHz	1 sfu（积分10 ms）	≥60 dB	双线极化	≥8小时	≤1 ms（全频带）
3	400 MHz～2 GHz	≤1 MHz	1 sfu （积分4 ms）	≥45 dB	双圆极化	≥8小时	≤4 ms（全频带）
4	2～15 GHz	≤2 MHz（2～6 GHz） ≤5 MHz（6～12 GHz） ≤10 MHz（12～15 GHz）	2 sfu （积分1 ms）	≥45 dB	双圆极化	≥8小时	≤5 ms（全频带）

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参考文献(10)

[1]	山东大学子午工程团队. 2022. 子午工程II期威海台荣成站“米波太阳射电频谱仪”完成系统本地联调并获得初光观测[EB/OL]. https://iss.wh.sdu.edu.cn/info/1094/2822.htm.
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[3]	谭宝林, 程俊, 谭程明, 等. 2018. 尖峰爆发标度律及其对新一代太阳射电望远镜参数的约束[J]. 天文学报, 59（4）: 37 doi: 10.15940/j.cnki.0001-5245.2018.04.006 Tan B L, Cheng J, Tan C M. 2018. Scaling-laws of radio spike bursts and their constraints on new solar radio telescopes[J]. Acta Astronomica Sinica, 59(4): 37 (in Chinese). doi: 10.15940/j.cnki.0001-5245.2018.04.006
[4]	谭程明. 2002. 太阳射电爆发的定标和低频射电CME模型[D]. 北京: 北京师范大学. Tan C M. 2002. Calibration of solar radio bursts and low-frequency radio CME models[D]. Beijing: Beijing Normal University (in Chinese).
[5]	Tan C, Yan Y, Tan B, Xu G. 2009. Calibration of the solar radio spectrometer[J]. Science in China Series G Physics Mechanics and Astronomy, 52(11): 1760-1764. doi: 10.1007/s11433-009-0229-4
[6]	谭程明, 颜毅华, 谭宝林, 等. 2011. 太阳射电频谱观测数据分析系统方案设计[J]. 天文研究与技术, 8（2）: 100-107 doi: 10.14005/j.cnki.issn1672-7673.2011.02.007 Tan C M, Yan Y H, Tan B L, et al. 2011. Design of a data processing system for solar radio spectral observations[J]. Astronomical Research & Technology, 8(2): 100-107 (in Chinese). doi: 10.14005/j.cnki.issn1672-7673.2011.02.007
[7]	Team of Meridian Project. 2017. Proposal of Meridian Project (Phase II) [R]. Beijing: National Space Science Center of CAS, et al (in Chinese).
[8]	Team of Meridian Project of Shandong University. 2022. The metric solar radio spectrometer at Rongcheng station of Weihai has completed system test and obtained the first light observation [EB/OL]. https://iss.wh.sdu.edu.cn/info/1094/2822.htm (in Chinese).
[9]	Yan F-B, Liu Y, Xu K, et al. 2020. A broadband digital receiving system with large dynamic range for solar radio observation[J]. Research in Astronomy and Astrophysics, 20(9): 358-366.
[10]	子午工程项目团队. 2017.子午工程二期建议书[R]. 北京: 中国科学院国家空间科学中心等.