上海天文台 Shanghai Astronomical Observatory RFI Environment at the Shanghai Sheshan Site...
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上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
RFI Environment at the Shanghai Sheshan Site
Zhi-Qiang Shen, Bin Li, and Tao An (Shanghai Astronomical Observatory)
“RFI2010 - RFI Mitigation Workshop” 29 - 31 March, 2010, Groningen (NL)
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
Major Facilities for RA in China
Delingha 13.7m
21CMA
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
Telescope site( 30-40 km
away)
Headquarter of ShAO
Location of the Shanghai Sheshan SiteLocation of the Shanghai Sheshan Site
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
Diameter: 25m
Band: L, S/X, C, K
VLBI Recording system: MK4, MK5A, MK5B
Shanghai Sheshan 25m RT (1987)
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
Location
5多波束射电接收时代的天体物理 南京 2009年 9 月
6.1 KM
4 KM
2.4 KM
25m RT
65m RT
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
Shanghai 65m Radio Telescope
65-m in diameter fully steerable radio telescope Active surface Cover 1.4 – 46 GHz with 8 bands :
L(1.6GHz) S/X(2.3/8.4GHz) C(5GHz) Ku(15GHz) K(22GHz) Ka(30GHz) Q(43GHz)
General-purpose (radio astronomy, geodynamics, single-dish, VLBI )
6
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
Frequency coverage: 1.4~46 GHz Aperture Efficiency :
L/S/C >60%, X >55%, Ku >40%, K >20% Ka >50%, Q >45% (with active surface)
Surface accuracy : 0.6mm RMS (without active surface) 0.3mm RMS (with active surface)
Pointing accuracy : 3 arcsec (wind < 4m/s) 10 arcsec (wind < 10m/s) 30 arcsec (wind < 20m/s)
First secondary lobes: <20 dB under main Elevation limits: 5~90 degree Slew rates: 0.5 degree/s (azimuth), 0.3 degree/s
(elevation)
Telescope Specifications
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上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
Receiver Specifications
BandFrequency Range
(GHz)Bandwidth
(GHz)BW/CF
(%)Polarization
TREC
(K)TLNA
(K)
L (18 &21cm) 1.25~ 1.80 0.50 32 Lin/Circ 10 < 5
S (13cm) 2.15~ 2.45 0.30 13 Circ 12 < 5
C (5 &6cm) 4.50~ 7.00 2.50 43 Lin/Circ 16 < 5
X (3.6cm) 8.00~ 9.00 1.00 12 Circ 15 < 5
Ku(2.2cm) 12.00~ 15.50 3.50 25 Circ 15 < 6
K (1.3cm) 18.00~ 26.50 8.50 38 Circ 21 < 10
K a(9mm) 30.00~ 34.00 4.00 13 Circ 25 < 12
Q(7mm) 40.00~ 46.00 6.00 14 Circ 40 < 18
Note: S/X and X/Ka are dual-frequency bands
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上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
2008: funded, contract to CETC54 for the antenna construction
2009: complete design, start manufacturing
2010: foundation completed 2011: antenna completed 2012: L/S/C/X band test observations, ready
for participation in the Chinese Lunar Mission
2013-14: active surface tested, Ku/K/Ka/Q band test observations 2015: project finished
Project Timeline
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上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
10多波束射电接收时代的天体物理 南京 2009年 9 月
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
: 1200 MHz; : 1520MHz; : 10 kHz; : 10 kHz : 0 dB; ; (dBm) LNA40dB, 2dB, , By: @ 65m2009- 10- 09起始频率 终止频率 分辨率带宽 视频带宽 衰减 天线出处读数 电缆损耗 波脊喇叭 李建斌 韩金林 上海HN
-140-135-130-125-120-115-110-105-100-95-90-85-80-75-70
1200 1220 1240 1260 1280 1300 1320 1340 1360 1380 1400 1420 1440 1460 1480 1500 1520
Max (dBm)Mean (dBm)
: 1200 MHz; : 1520MHz; : 10 kHz; : 10 kHz : 0 dB; ; (dBm) LNA40dB, 2dB, , By: @ 65m2009- 10- 09起始频率 终止频率 分辨率带宽 视频带宽 衰减 天线出处读数 电缆损耗 波脊喇叭 李建斌 韩金林 上海HE
-140-135-130-125-120-115-110-105-100-95-90-85-80-75-70
1200 1220 1240 1260 1280 1300 1320 1340 1360 1380 1400 1420 1440 1460 1480 1500 1520
Max (dBm)Mean (dBm)
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-140-135-130-125-120-115-110-105-100-95-90-85-80-75-70
1200 1220 1240 1260 1280 1300 1320 1340 1360 1380 1400 1420 1440 1460 1480 1500 1520
Max (dBm)Mean (dBm)
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-140-135-130-125-120-115-110-105-100-95-90-85-80-75-70
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Max (dBm)Mean (dBm)
L 波段的详细测试图 LNA =40dB. 1200MHz~1520MHz,测试天线水平极化,以下四附图依次为天线指向东南西北四个方向测到的频谱图L 波段的详细测试图 LNA =40dB. 1200MHz~1520MHz,测试天线水平极化,以下四附图依次为天线指向东南西北四个方向测到的频谱图
L: 1.25~ 1.80GHz
1.25—1.52 GHz
East
South
West
North
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
: 1520 MHz; : 1840MHz; : 10 kHz; : 10 kHz : 0 dB; ; (dBm) LNA40dB, 2dB, , By: @ 65m2009-10-09起始频率 终止频率 分辨率带宽 视频带宽 衰减 天线出处读数 电缆损耗 波脊喇叭 李建斌 韩金林 上海HN
- 140- 135- 130- 125- 120- 115- 110- 105- 100- 95- 90- 85- 80- 75- 70
1520 1540 1560 1580 1600 1620 1640 1660 1680 1700 1720 1740 1760 1780 1800 1820 1840
Max (dBm)Mean (dBm)
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Max (dBm)Mean (dBm)
: 1520 MHz; : 1840MHz; : 10 kHz; : 10 kHz : 0 dB; ; (dBm) LNA40dB, 2dB, , By: @ 65m2009-10-09起始频率 终止频率 分辨率带宽 视频带宽 衰减 天线出处读数 电缆损耗 波脊喇叭 李建斌 韩金林 上海HS
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Max (dBm)Mean (dBm)
: 1520 MHz; : 1840MHz; : 10 kHz; : 10 kHz : 0 dB; ; (dBm) LNA40dB, 2dB, , By: @ 65m2009-10-09起始频率 终止频率 分辨率带宽 视频带宽 衰减 天线出处读数 电缆损耗 波脊喇叭 李建斌 韩金林 上海HW
- 140- 135- 130- 125- 120- 115- 110- 105- 100- 95- 90- 85- 80- 75- 70
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Max (dBm)Mean (dBm)
L: 1.25~ 1.80GHz
1.52—1.80 GHz
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
: 2000 MHz; : 5200MHz; : 100 kHz; : 100 kHz : 0 dB; : - 20. 0dBm; (dBm) LNA40dB, 2dB, , By: @ 65m2009- 10-起始频率 终止频率 分辨率带宽 视频带宽 衰减 参考电平 天线出处读数 电缆损耗 波脊喇叭 李建斌 韩金林 上海09 HE
-130-120-110-100-90-80-70-60-50-40-30
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-130-120-110-100-90-80-70-60-50-40-30
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Max (dBm)Mean (dBm)
S: 2.15~2.45GHz C:4.5~7.0 GHz
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
: 5200 MHz; : 8400MHz; : 100 kHz; : 100 kHz : 0 dB; : - 20. 0dBm; (dBm) LNA40dB, 2dB, , By: @ 65m2009- 10-起始频率 终止频率 分辨率带宽 视频带宽 衰减 参考电平 天线出处读数 电缆损耗 波脊喇叭 李建斌 韩金林 上海09 HE
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Max (dBm)
Mean (dBm)
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Max (dBm)Mean (dBm)
C:4.5~ 7.0 GHz X:8.0~ 9.0 GHz
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
9.2 ~ 17.8 GHz : 9200 MHz; : 17800MHz; : 300kHz; : 300kHz : 0dB; : - 20. 0dBm; (dBm) LNA40dB, 2dB, , By: @ 65m2009- 10- 09起始频率 终止频率 分辨率带宽 视频带宽 衰减 参考电平 天线出处读数 电缆损耗 波脊喇叭 李建斌 韩金林 上海
HE
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Max (dBm)Mean (dBm)
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-130-125-120-115-110-105-100-95-90-85-80
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Max (dBm)
Mean (dBm)
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Max (dBm)Mean (dBm)
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Max (dBm)Mean (dBm)
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
Active surface control Compensate (repeatable) gravitational
deformations, to maintain the nominal shape of the primary reflector (to improve the efficiency at high frequencies)
Used on the USA GBT 100-m and Italy Noto 32-m
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上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
EMC testing with 300kg load
17
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
Results from EMC testing
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Power-on & in motion Power-on & hold still
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
solutions
Administrative level: Shanghai Radio Administration Bureau Was done in 1990’s Good contact
Hardware: Superconductor filter Shielding etc
Software: learned from this workshop
19
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
Superconductor Filter Mitigate strong RFI which saturates
the first cryogenic LNA. Working at 10~20K, low loss, low
phase degeneration. Example
Frequency: 2.2~2.3GHz (3G mobile RFI@ 2.14GHz)
Style: hairpin, 12 sections Material: thin film TL-2212 Insertion loss: 0.05dB at 20K
20
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
Superconductor Filter
Provided by CETC-16 institute21
上海天文台Shanghai Astronomical Observatory
Conclusions and Future Work RFI has become an important issue to the sites of
radio telescopes in China
Observatory will pay close attention to both the technical and regulatory issues related to RFI Superconductor filter (considered for 65m) Shielding (under consideration) Softwares … Spectrum management at different levels Origins of RFI (Shanghai Radio Administration
Bureau)
More frequent RFI monitoring is necessary to ensure a reliable assessment at Shanghai Sheshan site
22