射電望遠(yuǎn)鏡的基本指標(biāo)

射電望遠(yuǎn)鏡的基本指標(biāo)

射電天文所研究的對象，有太陽那樣強(qiáng)的連續(xù)譜射電源，有輻射很強(qiáng)但極其遙遠(yuǎn)因而角徑很小的類星體，有角徑和流量密度都很小的恒星，也有頻譜很窄、角徑很小的天體微波激射源等。為了檢測到所研究的射電源的信號，將它從鄰近背景源中分辨出來，并進(jìn)而觀測其結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，射電望遠(yuǎn)鏡必須有足夠的靈敏度和分辨率。
    靈敏度和分辨率是衡量射電望遠(yuǎn)鏡性能的兩個重要指標(biāo)。
    靈敏度是指射電望遠(yuǎn)鏡最低可測的能量值，這個值越低靈敏度越高。靈敏度取決于射電望遠(yuǎn)鏡天線有效面積A(平方米)、接收機(jī)和天線的噪聲性能，即系統(tǒng)噪聲溫度T_S（K）、接收機(jī)有效噪聲帶寬△v（赫）和信號檢測積分時間τ（秒）。通常對經(jīng)典射電望遠(yuǎn)鏡，用可檢測的最小功率流量密度S_min來表征其靈敏度，并有如下關(guān)系:  式中k=1.38×10^-23焦耳/K為玻耳茲曼常數(shù)。有時用最小天線溫度ΔT_min來表示射電望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的靈敏度：式中M為常數(shù)，ΔT_min與天線的有效接收面積A無關(guān)，對描述展源亮度很有用。實際靈敏度因增益起伏、干擾和采用的信號處理類型而劣于上式所給出的值。 為提高靈敏度常用的辦法有降低接收機(jī)本身的固有噪聲，增大天線接收面積，延長觀測積分時間等。
    分辨率指的是區(qū)分兩個彼此靠近的相同點源的能力。因為兩個點源角距須大于天線方向圖的半功率波束寬度時方可分辨，故宜將射電望遠(yuǎn)鏡的分辨率規(guī)定為其主方向束的半功率寬θ，θ為電波的衍射所限。對簡單的射電望遠(yuǎn)鏡，它由天線孔徑的物理尺寸D 和波長λ決定當(dāng)孔徑大于波長時，可由下面簡單關(guān)系式近似給出： θ≈1.22λ/D(弧度)≈4190λ/D(角分)≈2.516×10⁵λ/D(角秒)。