【高速数字化仪应用案例系列】虹科Spectrum在天文领域的应用

Astronomy

Applications

天文学应用

#1

尽管天文学是最古老的科学学科之一，但目前它仍然处于技术和工程的最前沿。曾经仅限于观察可见光，主要是在夜空中，20世纪以来出现了许多探索宇宙的新方法。使用对电磁波谱中不断扩大的部分敏感的仪器，科学家们已经能够检测到许多以前未知的现象，并比以往任何时候都更深入地观察太空。射电望远镜被开发出来，揭示了爆炸恒星的残余物，而更高能量的仪器，如那些使用X射线和伽马射线的仪器，使得研究极端状态下的物质行为成为可能，例如在脉冲星和炽热中发现的那些。

射电望远镜

射电望远镜和干涉仪通常使用光谱仪捕获和分析毫米波长分子光谱。从历史上看，这是使用模拟技术完成的，但最近的发展已经看到使用高速数字化仪与基于FFT的数据分析相结合。对于射电天文学，具有高采样率和宽带宽的频谱数字化仪可以在动态范围、频率稳定性、尺寸和成本方面提供优势。

在伽马射线天文学中，科学家观察到切伦科夫辐射是当伽马射线被地球大气吸收时产生的。检测到的切伦科夫辐射速度很快，仅持续几纳秒，而且水平很低。因此，需要快速灵敏的电子设备来检测现象。通常，探测器组排列成阵列，以便可以使用每个事件的到达时间来确定伽马射线的起源方向。

伽马射线

#2

虹科Spectrum方案

Solution of

Hongke

对于无线电和伽马射线天文学，虹科Spectrum提供了一系列的数字化仪产品，具有宽范围的带宽，采样率和动态范围，以便它们能够最好地满足应用的要求。当需要大动态范围和最大灵敏度时，高分辨率14位和16位数字化仪可用于捕获和分析频率高达250 MHz的信号。这些高分辨率卡提供出色的信噪比（高达72 dB）和无杂散动态范围（高达90 dB），因此可以检测和分析低电平信号。对于更高的频率，可提供8位数字化仪，提供高达5 GS/s的采样率和1.5 GHz带宽。

每个数字化仪卡可以有一到四个通道，最多八个卡可以与虹科Spectrum的StarHub系统连接在一起，以创建具有多达32个完全同步通道的仪器。这使得它们非常适合使用多个接收器或检测器的应用。数字化仪具有大型板载存储器（单卡多达 4 G samples）以及先进的数据流和数据读出模式，是捕获长而复杂信号的理想选择。板卡上的流模式数据可以通过PCIe总线快速传输到基于 RAID 的存储阵列，甚至可以捕获和存储数小时的信息。虹科Spectrum的SBench 6软件还可用于查看和鉴定信号，以及执行FFT计算以进行频域分析。

虹科· 推荐板卡

22xx系列

33xx系列

44xx系列

虹科· 产品特点

l12、14 和 16 位分辨率

l带 FIFO 读出的分段存储器

l基于 GPU 的快速数据处理，使用SCAPP

l采样率高达 10 GS/s，带宽超过 1.5 GHz

l以高达 3 GB/s 的速度连续将数据流传输到 RAID 磁盘阵列

l可用于创建具有多达 32 个完全同步通道系统的Star-Hub功能

虹科测试测量团队

虹科是在各细分专业技术领域内的资源整合及技术服务落地供应商。在测试测量行业经验超过17年的高科技公司，虹科与世界知名的测量行业巨头公司Marvin Test、Pickering Interface, Spectrum, Raditeq等公司合作多年，提供领域内顶尖水平的基于PXI/PXIe/PCI/LXI平台的多种功能模块，以及自动化测试软件平台和测试系统，通用台式信号源设备，高速数字化仪，EMC和射频测试方案等。事业部目前已经提供覆盖半导体、3C、汽车行业的超过25个大型和超大型自研系统项目。我们的解决方案已在汽车电子、半导体、通信、航空航天、军工等多个行业得到验证。此外，我们积极参与半导体、汽车测试等行业协会的工作，为推广先进技术的普及做出了重要贡献。至今，虹科已经先后为全国用户提供了100+不同的解决方案和项目，并且获得了行业内用户极好口碑。