О возможностях наблюдений корональных выбросов массы
многоволновыми радиогелиографами
Лесовой С.В., Алтынцев А.Т., Лесовая Н.Н.ИСЗФ СО РАН
ИКИ РАН 2010
Выбросы корональной массы, зарегистированные на ССРТ
2000 09 04
Выброс, сопровождаемый двухленточной вспышкой
Uralov et al, Solar Phys, 208, 69-90 2002
2003 11 09
Удаление от диска, примерно, радиус Солнца
Выбросы корональной массы, зарегистированные на ССРТ
2003 02 26 2003 04 11
Ясно видна скрученность волокна
2003 04 11
Прохождение по диску Солнца
Диапазон яркостных температур: 4000-12000 К
Характерные времена: десятки минут
Отсутствие компактных ярких деталей
Отсутствие значимой поляризации
Расстояние от центра солнечного диска: до одного радиуса
Выбросы корональной массы, зарегистированные на ССРТ
2003 10 05 2003 02 262005 03 06
Чувствительность радиогелиографа должна быть: не хуже 100 К
Временное разрешение: 10-100 сек
Поле зрения (однозначность): примерно два радиуса Солнца, определяется минимальной базой радиогелиографа и временем наблюдений .
Задача для многоволнового радиогелиографа: детальное исследование начальной стадии выброса на фоне излучения спокойного Солнца в широком диапазоне частот.
Антенна и аналоговый приемник
облучательКСВ 2.0развязка > 25 дБнеравномер-ность < 3 дБ
усилительS
21 > 30 дБ
полоса частот 2-12 ГГц
оптический кабель15+375 модномодовыйFC/APC
усилительS
21 > 30 дБ
полоса частот 2-12 ГГц
t°рефлектордиаметр 1.8 м
коммутаторS
21 = -3 дБ
время переклю-чения < 1 us
оптический передатчикS
21 < -27 дБ
λ=1310 нм
драйвероптического передатчика
оптический приемникλ=1310 нм
смесительподавление нижней боковой полосы 37 дБS
21=-8 дБ
IF = 10-50 МГц
LOi
IF
цифровойквадратурныйгенератор
Цифровой приемник
ПО
последова-тельныелинии(3 bit, LVDS)
фильтры-дециматорыν
in=100 МГц
νout
=25 МГц
фильтрν
0=15 МГц
Δν=10 МГцφ(t)
FIR64
τfine
τcoarse
NCOcos sin
PDFIR
16
PDFIR
16
I
Avalon bus
NIOS II
μC/OS Ethernet
Q
АЦПAD943312 бит125 МГц
аттенюатор-cелектор 12/9
задержкадо 2000 нсшаг 10 нс
квадратур-ный смеси-тель
аттенюатор-cелектор 20/9
аттенюатор-cелектор 24/3
τg
φ(τg)
νi
IF
tc,δ,ν
i
Коррелятор
DMA
Avalon bus
NIOS II
μC/OS
Ethernet
<z0z
0*>
<z4z
4*>
<z0z
9*> <z
9z
9*>
I0
Q0
I9
Q9
ISR накопление
AgilentE8257
LO9
GPS время
перестраивае-мый гетеродинTCP, SCPI
данные
комплексный коррелятор110 ячеек2*(45+10)
ПО
νi
νi
PS4/4
LO0
аналоговыйприемник
цифровойприемникA
0
S(u,v)? коррелятор
Проблема подведения большого количества сигналов к коррелятору
аналоговыйприемник
цифровойприемникA
1
аналоговыйприемник
цифровойприемникA
n
S(u,v)
CASPER10 GbpsEthernet(packeti-
zedcorrela-
tor)
коррелятор
http://casper.berkeley.edu/wiki/CASPER_Correlator
Использование 10 Гбит Ethernet
аналоговыйприемник
цифровойприемникA
0
аналоговыйприемник
цифровойприемникA
1
аналоговыйприемник
цифровойприемникA
n
S(u,v)PCIeovercable(up to
40 Gbps)
коррелятор
Использование распределенной шины данных PCIe
аналоговыйприемник
цифровойприемникA
0
аналоговыйприемник
цифровойприемникA
1
аналоговыйприемник
цифровойприемникA
n
• отношение сигнал-шум, для времени накопления 1 с на частоте 4600 МГц 300-500
• на частоте 6240 МГц 200-300, в зависимости от базы.
Чувствительность радиогелиографа