张　凯，孔德庆

(1. 中国科学院国家天文台，北京　100012；2. 中国科学院月球与深空探测重点实验室，北京　100012)



深空探测天线阵大气相位扰动修正方法综述*

张凯1,2，孔德庆1,2

(1. 中国科学院国家天文台，北京100012；2. 中国科学院月球与深空探测重点实验室，北京100012)

大气相位扰动的实时修正，是深空探测天线阵微弱信号合成的关键技术。首先研究了造成大气相位扰动的原理及特点，对比分析了电离层和对流层对信号合成时的相位扰动影响。总结了国内外对流层延迟模型的研究现状，并对其应用于相位扰动实时修正中的不足进行了分析。阐述了深空探测与射电天文天线阵修正方法的异同，针对几种基于实测的深空阵大气相位扰动修正技术进行了对比研究。最后总结常用修正技术的不足，提出结合多种测量方法的综合修正技术，展望了高频段信号相位延迟的研究。

深空探测；天线组阵；相位扰动；实时修正；对流层

深空探测以及射电天文的高速发展，对地基接收天线提出了越来越高的要求。相对于单个大口径天线，组阵天线具有接收性能优良、工作状态稳定、建造费用低、灵活性强等优势，并且可以带动多个交叉学科的发展[1]。1990年美国的一项重要研究表明：中等大小(25 m至40 m)的天线阵要比单个大口径天线各项性能更加优良。70 m天线和34 m天线阵能使数据接收能力提高25%以上[2]。

美国是较早应用天线阵进行深空探测的国家。美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)的旅行者2号探测器在20世纪80年代抵达天王星时，依靠位于澳大利亚堪培拉70 m天线与180 km以外的64 m天线的天线阵进行数据接收；……