Профилактические методы – изменение среды РЧ-помех

Координация с активными пользователями и обращение к национальным и международным регуляторным положениям могут способствовать снижению вероятности появления РЧ-помех на радиоастрономической станции, а также ослаблению их воздействия на наблюдения. Совершенствование и укрепление регуляторной базы на национальном, региональном и международном уровнях играет важную роль для защищенного использования спектра пассивными службами – материалы, которые могут служить обоснованием данного подхода, содержатся в настоящем Справочнике, в Рекомендациях МСЭ-R, в частности в серии "Радиоастрономия" (RA), в сериях RA Отчетов МСЭ-R и в Справочнике CRAF. Для изменения среды РЧ-помех, которые создаются наземными источниками на телескопе, могут использоваться координационные зоны и зоны радиомолчания. Установка передатчиков в непосредственной близости (в радиусе 2–6 км) от обсерватории запрещается в соответствии с местными и национальными регуляторными положениями, действующими в отношении многих обсерваторий. Для некоторых станций наблюдения проводится широкомасштабная координация и развертываются зоны радиомолчания. Вот несколько примеров: Национальная зона радиомолчания вокруг станции Грин-Бэнк (Западная Вирджиния, США), Пуэрториканская координационная зона вокруг обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико или координационная зона, созданная вокруг обсерватории ALMA в пустыне Атакама, Чили. Окружающие условия для размещения новых телескопов, например два предполагаемых места для антенного комплекса размером в один квадратный километр, регулируются с помощью опережающих регуляторных положений на национальном уровне. Это позволит проводить на данных территориях наблюдения с максимальной чувствительностью.

В связи с тем что гораздо лучше решать проблемы, связанные с возможными РЧ-помехами, заранее, до развертывания систем наблюдения, важно идентифицировать как действующие, так и будущие передатчики, которые могут оказывать воздействие на участки спектра радиочастот, представляющие интерес для обсерватории. Это можно реализовать путем отслеживания изменений в местном лицензионном законодательстве и учета тенденций использования спектра. Контроль за использованием спектра может применяться для определения тенденций, идентификации "соседей по спектру" и для того, чтобы "знать своего врага". Контроль за использованием спектра также является инструментом для определения процента потери данных, вызванных помехами в пассивных полосах частот.

Опыт показывает, что зачастую обсерватории сами являются источниками значительных РЧ-помех. Компьютерное и электронное оборудование, расположенное в зданиях, способно создавать гармонические и внеполосные излучения, которые поступают в систему обнаружения телескопа. Выявление и устранение этих источников является высокоприоритетной задачей для каждой обсерватории. Шкафы, подавляющие РЧ-помехи, клетки Фарадея для размещения электронного и компьютерного оборудования, а также сокращение деятельности человека (пункты дистанционного управления) и ограничение локального использования компьютеров – эти средства помогают создать зону радиомолчания в обсерватории. Данные мероприятия являются неотъемлемой частью подготовки каждой обсерватории к проведению наблюдений с максимальной чувствительностью.

Предварительное обнаружение и последующее обнаружение

Стандартным методом исключения РЧ-помех в частотной области является установка в приемнике полосового фильтра или фильтра высоких/низких частот. В результате появляются внесенные потери, и существенно повышается температура системы на частотах, близких к границе полосы. Влияние подобных фильтров может быть существенно снижено путем применения технологии сверхпроводящих фильтров. Фильтрация полос частот РАС служит для предотвращения повреждения оборудования из-за наличия мощных сигналов за пределами полосы. Помимо прочего, фильтрация приводит к потере данных при наблюдении в непрерывном спектре. Вместе с тем зачастую возникает необходимость в проведении наблюдений в спектральных линиях при возникновении РЧ-помехи на критической частоте в пределах полосы пропускания приемника.

Для удаления помех во временной области можно использовать гашение или блокирование процесса получения данных, в частности прекращение накопления данных в корреляторе. Этот метод успешно применялся для импульсных и периодических сигналов. В обсерватории Аресибо используется система гашения радиолокаторов аэропорта, которая прекращает обработку в корреляторе синхронно с периодом импульса радиолокатора в течение окна времени, предназначенного для нейтрализации артефактов на радиолокаторе, возникающих вследствие особенностей рельефа и многолучевого рассеяния. Если эта разновидность РЧ-помех возникает в пределах полосы, распределенной РАС, то потерянные данные рассматриваются как потери времени наблюдения.

Большой объем исследовательской работы посвящен разработке надежных приемников с высокой степенью линейности, способных работать в жестких условиях РЧ-помех. Широкополосные наблюдения возможны в том случае, если приемные системы достаточно линейны, и поэтому отсутствуют эффекты наложения, интермодуляционные составляющие и не возникает перегрузка.

Предварительная корреляция