Design, construction and testing of a 2SB receiver for the southern millimeter-wave telescope

Abstract

Este trabajo presenta un prototipo de un receptor de separación de banda lateral (2SB) para el Telescopio Austral de Ondas Milimétricas (SMWT) de 1.2 m de diámetro en el marco de su modernización. Ésta consiste en cambiar la configuración del receptor desde una configuración de doble banda lateral (DSB) a una 2SB con el fin de obtener un receptor competitivo para las observaciones astronómicas. También se presenta el rendimiento de este receptor en combinación con una plataforma digital que integra un híbrido de frecuencia intermedia (IF) y un espectrómetro en un receptor astronómico. De esta manera, se logran razones de rechazo de banda mejores que el actual estado del arte . En primer lugar, hemos caracterizado el receptor 2SB totalmente analógico y sus componentes usando dos importantes figuras de mérito: rechazo de banda y temperatura de ruido. La razón de rechazo de banda fue mayor que 7 dB en toda el ancho de banda de trabajo, mostrando que los componentes fabricados (Híbrido RF, Bifurcación de LO y Carga RF) cumplieron de buena forma las especificaciones. La temperatura de ruido del receptor estuvo bajo los 1500 K, atribuible principalmente al bajo rendimiento de los mezcladores comerciales, y más recientemente 300 K, después de cambiar el amplificador de bajo ruido y los mezcladores. Segundo, hemos medido también la razón de rechazo de banda para diferentes configuraciones del receptor 2SB usando un espectrómetro e híbrido RF digital como back-end. En todos los casos, una razón de rechazo de banda superior a 35 dB fue obtenida. Además, hemos comparado el rechazo de banda de un receptor completamente análogo 2SB de Banda-9 de ALMA con uno usando el esquema de back-end digital. Obtuvimos razones de rechazo de banda sobre 35 dB in toda la banda RF para el versión digital. Ésto esta sobre el rendimiento de cualquier receptor 2SB completamente análogo en la actualidad.