帶形射電望遠(yuǎn)鏡

克勞斯型系統(tǒng)由作為主反射面的固定的旋轉(zhuǎn)拋物面截帶 B、可傾側(cè)的平面反射 器C和收集B面所反射的輻射能的小拋物面或喇叭天線(所謂"照明"天線)A三部分組成。B與 C通常置于東西方向。通過調(diào)整C的傾斜度可在子午面內(nèi)改變系統(tǒng)的赤緯指向，而B的垂直截面為拋物線狀，水平截面為圓弧狀，故可在一圓形軌道上移動(dòng)照明天線A，跟蹤射電源的周日運(yùn)動(dòng)約1小時(shí)。由于主反射面固定，可旋轉(zhuǎn)的平面反射器較易安裝檢驗(yàn)，因此可以建成精度較高的大型射電望遠(yuǎn)鏡，且適于多頻段工作。最著名的克勞斯型系統(tǒng)有美國俄亥俄大學(xué)射電天文臺(tái)、法國南錫系統(tǒng)和蘇聯(lián)澤緬基天文臺(tái)的毫米波(PT-25)系統(tǒng)?？勺冚喞炀€由多平面鏡排列成的一旋轉(zhuǎn)拋物面截帶和在焦點(diǎn)處的短拋物柱面形的照明天線組成。平面鏡單元通過三個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)──以焦點(diǎn)為中心的徑向位移、繞水平軸的旋轉(zhuǎn)和繞垂直軸的旋轉(zhuǎn)，調(diào)整其位置，便可以改變天線響應(yīng)方向。反射面精度主要取決于各單元間的相互位置，易于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的大型化和精密化。這種望遠(yuǎn)鏡是蘇聯(lián)普爾科沃天文臺(tái)最先使用的。1976年建成的蘇聯(lián)科學(xué)院專門天體物理臺(tái)PATAH-600射電望遠(yuǎn)鏡,是基于可變輪廓天線原理并結(jié)合克勞斯型系統(tǒng)設(shè)計(jì)成的。拋物柱面的饋源配置在焦線上，以調(diào)節(jié)饋源相位的辦法實(shí)現(xiàn)平行軸方向的電掃描，而垂直軸方向的方向束則借柱面繞水平軸的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。此類射電望遠(yuǎn)鏡多作為復(fù)合射電干涉儀、綜合孔徑或十字系統(tǒng)的一部分來使用。單獨(dú)使用的典型例子是印度烏塔卡蒙德的地軸平行拋物柱面系統(tǒng)。

把造價(jià)和效能結(jié)合起來考慮，今后直徑100米那樣的大射電望遠(yuǎn)鏡大概只能有少量增加，而單個(gè)中等孔徑厘米波射電望遠(yuǎn)鏡的用途越來越少。主要單拋物面天線將更普遍地并入或擴(kuò)大為甚長基線、連線干涉儀和綜合孔徑系統(tǒng)工作。隨著設(shè)計(jì)、工藝和校準(zhǔn)技術(shù)的改進(jìn)，將會(huì)有更多、更精密的毫米波望遠(yuǎn)鏡出現(xiàn)。綜合孔徑望遠(yuǎn)鏡會(huì)得到發(fā)展以期獲得更大的空間、時(shí)間和頻率覆蓋。甚長基線干涉系統(tǒng)除了增加數(shù)量外，預(yù)期最終將能利用定點(diǎn)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理， 把綜合孔徑技術(shù)同甚長基線獨(dú)立本振干涉儀技術(shù)結(jié)合起來的甚長基線干涉儀網(wǎng)和干涉儀陣的試驗(yàn)，很可能孕育出新一代的射電望遠(yuǎn)鏡。

這種射電望遠(yuǎn)鏡一般有扇形方向圖。帶形射電望遠(yuǎn)鏡有克勞斯型系統(tǒng)﹑可變輪廓天線(即海金型﹑旋轉(zhuǎn)拋物面或球面的一個(gè)帶)和拋物柱面等類型。

射電天文所研究的對(duì)象，有太陽那樣強(qiáng)的連續(xù)譜射電源，有輻射很強(qiáng)但極其遙遠(yuǎn)因而角徑很小的類星體，有角徑和流量密度都很小的恒星，也有頻譜很窄、角徑很小的天體微波激射源等。為了檢測到所研究的射電源的信號(hào)，將它從鄰近背景源中分辨出來，并進(jìn)而觀測其結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，射電望遠(yuǎn)鏡必須有足夠的靈敏度和分辨率。

靈敏度和分辨率是衡量射電望遠(yuǎn)鏡性能的兩個(gè)重要指標(biāo)。靈敏度是指射電望遠(yuǎn)鏡"最低可測"的能量值，這個(gè)值越低靈敏度越高。為提高靈敏度常用的辦法有降低接收機(jī)本身的固有噪聲，增大天線接收面積，延長觀測積分時(shí)間等。分辨率是指區(qū)分兩個(gè)彼此靠近射電源的能力，分辨率越高就能將越近的兩個(gè)射電源分開。那么，怎樣提高射電望遠(yuǎn)鏡的分辨率呢?對(duì)單天線射電望遠(yuǎn)鏡來說，天線的直徑越大分辨率越高。但是天線的直徑難于作得很大，目前單天線的最大直徑小于300米，對(duì)于波長較長的射電波段分辨率仍然很低。因此就提出了使用兩架射電望遠(yuǎn)鏡構(gòu)成的射電干涉儀。對(duì)射電干涉儀來說，兩個(gè)天線的最大間距越大分辨率越高。另外,在天線的直徑或者兩天線的間距一定時(shí)，接收的無線電波長越短分辨率越高。擁有高靈敏度。高分辨率的射電望遠(yuǎn)鏡，才能讓我們在射電波段"看"到更遠(yuǎn)，更清晰的宇宙天體。

分辨率指的是區(qū)分兩個(gè)彼此靠近的相同點(diǎn)源的能力，因?yàn)閮蓚€(gè)點(diǎn)源角距須大于天線方向圖的半功率波束寬度時(shí)方可分辨，故宜將射電望遠(yuǎn)鏡的分辨率規(guī)定為其主方向束的半功率寬 。 為電波的衍射所限，對(duì)簡單的射電望遠(yuǎn)鏡，它由天線孔徑的物理尺寸D 和波長λ決定。

根據(jù)天線總體結(jié)構(gòu)的不同，射電望遠(yuǎn)鏡按設(shè)計(jì)要求可以分為連續(xù)和非連續(xù)孔徑射電望遠(yuǎn)鏡兩大類。

主要代表是采用單盤拋物面天線的經(jīng)典式射電望遠(yuǎn)鏡。按機(jī)械裝置和驅(qū)動(dòng)方式，連續(xù)孔徑射電望遠(yuǎn)鏡(它通常又是非連續(xù)孔徑的基本單元)還可分為三種類型。

全可轉(zhuǎn)型或可跟蹤型

可在兩個(gè)坐標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)，分為赤道式裝置和地平式裝置兩種，如同在可跟蹤拋物面射電望遠(yuǎn)鏡中使用的。

部分可轉(zhuǎn)型

可在一坐標(biāo)(赤緯方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，赤經(jīng)方向靠地球自轉(zhuǎn)掃描，又稱中星儀式(見帶形射電望遠(yuǎn)鏡)。

固定型

主要天線反射面固定，一般用移動(dòng)饋源(又稱照明器)或改變饋源相位的方法。

射電觀測在很寬的頻率范圍進(jìn)行，檢測和信息處理的射電技術(shù)又遠(yuǎn)較光學(xué)波段靈活多樣，所以射電望遠(yuǎn)鏡種類繁多，還可以根據(jù)其他準(zhǔn)則分類:諸如按接收天線的形狀可分為拋物面﹑拋物柱面﹑球面﹑拋物面截帶﹑喇叭﹑螺旋﹑行波﹑偶極天線等射電望遠(yuǎn)鏡;按方向束形狀可分為鉛筆束﹑扇束﹑多束等射電望遠(yuǎn)鏡;按工作類型可分為全功率﹑掃頻﹑快速成像等類射電望遠(yuǎn)鏡;按觀測目的可分為測繪﹑定位﹑定標(biāo)﹑偏振﹑頻譜﹑日象等射電望遠(yuǎn)鏡。關(guān)于非連續(xù)孔徑射電望遠(yuǎn)鏡，主要是各類射電干涉儀。

以干涉技術(shù)為基礎(chǔ)的各種組合天線系統(tǒng) 。20世紀(jì)60年代產(chǎn)生了兩種新型的非連續(xù)孔徑射電望遠(yuǎn)鏡--甚長基線干涉儀和綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡，前者具有極高的空間分辨率，后者能獲得清晰的射電圖像。世界上最大的可跟蹤型經(jīng)典式射電望遠(yuǎn)鏡其拋物面天線直徑長達(dá)100米，安裝在德國馬克斯·普朗克射電天文研究所;世界上最大的非連續(xù)孔徑射電望遠(yuǎn)鏡是甚大天線陣，安裝在美國國立射電天文臺(tái)。

為了觀測弱射電源的需要，射電望遠(yuǎn)鏡必須有較大孔徑，并能對(duì)射電目標(biāo)進(jìn)行長時(shí)間的跟蹤或掃描。此外，還必須綜合考慮設(shè)備的造價(jià)和工藝上的現(xiàn)實(shí)性。