Системы преобразования сигналов радиоинтерферометрического комплекса «Квазар-КВО»

Рассмотрены современные системы преобразования радиоастрономических сигналов, используемые на радиоинтерферометрическом комплексе «Квазар-КВО». Показана зависимость точности координатно-временных измерений от параметров системы преобразования сигналов. Рассмотрена структура и принцип работы системы Р1002М, которая разработана в ИПА РАН и введена в эксплуатацию на радиотелескопах комплекса «Квазар-КВО». Эта 16-канальная система работает в диапазоне частот 0,1-1 ГГц и обеспечивает регистрацию данных со скоростью до 2 Гбит/c в широко распространенном формате VSI-H. С 2011 года системы Р1002М работают на радиотелескопах комплекса в качестве штатного оборудования и используются во всех радиоинтерферометрических наблюдениях, проводимых по отечественным и зарубежным программам, включая траекторные измерения космических аппаратов. Приведен анализ результатов работы системы Р1002М на радиотелескопах за несколько лет. Показан положительный эффект от замены зарубежных систем на Р1002М, связанный с сокращением инструментальных потерь чувствительности радиоинтерферометра, улучшением линейности и стабильности фазовых характеристик каналов за счет использования цифровой обработки сигналов. Для оснащения радиотелескопов с антеннами небольшого (12-13 м) диаметра разработана новая широкополосная система BRAS. Она предназначена для размещения непосредственно на антенне, позволяет отказаться от высокочастотных фидеров и передавать цифровые потоки по оптическим линиям через интерфейс 10G Ethernet. Система BRAS построена по модульному принципу и состоит из восьми одинаковых каналов цифрового преобразования сигналов, работающих в диапазоне промежуточных частот 1-1,5 ГГц с полосой пропускания 512 МГц. Она обеспечивает формирование информационного потока в международном формате VDIF с суммарной скоростью 16 Гбит/с. Приведена структура, элементная база и описание работы системы, сравнение с зарубежными аналогами, а также результаты испытаний опытных образцов BRAS на действующих радиотелескопах. Испытания подтвердили высокие параметры разработанной системы, позволяющие заметно повысить чувствительность радиоинтерферометра и увеличить число доступных для наблюдения космических источников радиоизлучения.