射电天文手册–第三版ituwebservices.pdf

射电天文 手册 2 0 1 3 年 版 无 线 电 通 信 局 射电天文手册 第三版 2013年版 无线电通信局 封面照片：由6个相同的22米天线组成的CSIRO澳大利亚致密阵，位于Paul Wild天文台。它 是利用地球自转进行孔径综合的望远镜阵。 图片版权所有：David Smyth 。  国际电联20 15 版权所有。未经国际电联书面许可，不得以任何形式或手段复制本出版物的任何部分。 - iii - 第三版引言 ITU-R 7D工作组 （射电天文）主席 推出《射电天文手册》第三版，我倍感荣幸，也非常高兴。 本手册的目的不是成为射电天文学方面的参考书，而是主要关注射电天文与频率协调相 关方面的内容，即对无线电频谱的使用进行管理，从而把不同无线电通信业务间的干扰降到 最低。射电天文不涉及在划分给它操作的频段上发射无线电波的情况，因而不会对其它业务 造成有害干扰。另一方面，由于接收到的宇宙信号通常极其微弱，其它业务的传输可能对这 些信号造成干扰。 本手册包括十二章和五个附录，以频率协调为目的，向读者介绍了作为无线电通信业务 之一的射电天文业务。手册从射电天文与社会的前言开始，简要介绍射电天文对社会的作用 和益处，这些作用和益处常常延伸到天文学的范畴之外。手册随后谈及多个领域，如射电天 文的特性、观测的优选频段、特殊射电天文应用、易受其它业务无线电频率干扰（RFI ）的 弱点，以及与其它业务共用无线电频谱的相关问题。第三版手册加入了更多章节，包括关于 消减RFI影响的技术、无线电宁静区（RQZ ）的建立和特性、寻找地外理性生命 （SETI）以 及地面雷达天文学方面的问题。手册增加了新的附录来解释射电天文中使用的单位和dB标 度，还增加了一份全面的缩略语列表。 第二版《射电天文手册》发布至今已有近十年时间。在此期间，国际电联举办了三届世 界无线电通信大会（WRC-2003 、WRC-2007和WRC-2012 ）。 与此同时，通信业务出现了爆炸式发展，无线业务如今已在我们这个多联通的社会里实 现了普及。在此期间，射电天文领域的技术发展实现了极宽频段的观测，这些频段经常超出 了国际电联划分的范围。这些发展对射电天文的保护提出了挑战，因而必须探索新的方法。 消减RFI 的新技术还在不断发展中，通过在地球上设立RQZ ，从而为射电天文提供一个特殊 的区域，可以在最大可能减少干扰的情况下开展射电天文业务。这些发展已包括在国际电联 新起草和广泛探讨的ITU-R报告中。 以2013年投入运行的南美ALMA天文台为例，射电天文现在也在275GHz 以上的频段进 行观测。这些频段不在国际电联的正式划分范围之内，但WRC-2012在对无源业务使用的这 些频段进行阐述时，并未排除有源业务的发展。已有研究显示，业务间共用在这种高频下会 相对容易。 就在WRC-2012之前，ITU-R 7D工作组（WP 7D ）开始对《手册》进行修订，这项工作 持续了两年多。WP 7D是ITU-R第7研究组（科学业务）内负责射电天文、SETI和雷达天文 的工作组。在对 《手册》进行必要的修订和扩展的同时，为保护射电天文业务，WP 7D还对 相关的ITU-R建议书和报告进行了修订。《手册》第三版成功纳入了工作组成员的这些工作 成果。 射电天文 引言 - iv - 我想为下列人员开展的大量工作向他们致谢，没有他们的参与，《手册》不可能顺利完 成。我特别感谢WP 7D 的下列成员（按字母排序）： – W. Baan博士（荷兰）、S. H. Chung博士（韩国）、A. Clegg博士（美利坚合众国）， – M. Davis博士（美利坚合众国）、T. Gergel