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紫金山天文台青海观测站13.7m望远镜使用“3毫米波段多谱线系统”作为主要接收后端，自2002年投入观测以来，为星际分子云、恒星形成区、超新星遗迹等各类天体物理观测研究提供了重要的手段。随着毫米波射电天文观测研究的发展，新天文需求的不断提出，对接收机的探测灵敏度、后端频谱分析能力等要求也在不断提高。多谱线系统的后端使用的是声光频谱仪，已无法满足新天文观测需求，主要体现在带宽，分辨率，动态范围，稳定性等方面。为了满足新天文需求，实验室着手研制一套基于Acqiris公司的AC240频谱分析仪的数字FFT频谱仪及配套的中频系统。
本文的主要研究工作如下：
1.数字FFT频谱仪配套中频系统的研制。基于青海13.7m望远镜的“多谱线系统”，确定数字FFT频谱仪配套的中频系统方案，其中包括功分箱，500MHz中频系统，1000MHz中频系统三部分；中频系统考虑的关键问题。测试了中频系统的特性，包括各分系统频响特性的平坦度，系统输出有足够高的饱和点和足够大的动态范围，镜像抑制以及稳定性等。测试结果表明中频系统达到预期设计指标。
2.数字FFT频谱仪配套的中频系统现场安装测试和天文试观测。2007年4月，在青海基地成功安装了数字FFT频谱仪及配套的中频系统，随后基地人员对W51D，L134N，Orion A等一批星际分子云以及M82，M51等河外星系进行了试观测，成功观测到了相应的分子谱线。
3.研究了微波元件如Bias-Tee，混合接头，隔离器，放大器等的低温特性。由于超导前端工作环境的特殊性，因此有必要研究与之相关的微波元件的低温特性。测试了多种元件随温度变化的关系，对微波元件的低温应用可行性提出了评价。
4.研制了噪声系数测试仪，并测试了HEB混频器的中频增益带宽。介绍噪声系数测试仪的工作原理，系统硬件，性能测试以及应用测试等。