신년사/ 천문연 영문 명칭 변경/ 한국우주전파관측망(KVN) 기공식/ "04년도 실적평가 및 "05년도 선정평가 공개발표회/ 박상대 이사장 UST, 특별강좌/ 박상대 이사장, 기초연 차세대 연구기반동 기공식 축사/ 조직개편/ 2005 역서, 천문력 발행/ 2004년 동계 교원 천문 연수 실시/ 한-일 VLBI 연구협력을 위한 공동 모임/ 과학기술인공제회 회원 가입신청/ 직원동정/ 학회동정/ 콜로키움/ 일본의 적외선 우주망원경 ASTRO-F/ 2004 천문학.우주과학 및 관련기술에 대한 한일 공동강의/ 레몬산천문대 원격관측 시연회 및 현판식/ 새로 발견된 5개의 소행성에 한국의 과학기술자 이름 헌정/ FIMS이용, 세계최초 돛자리초신성 전체 영상관측/ 크리미아천문대와 공동연구 협정 체결/ 천문 계산용 고성능 PC 클러스터 구축/ 중앙전파관리소와 우주전파기술 교류에 관한 협약 체결/ 세종대학교와 망원경 운영 협정서 체결/ 일본 우주과학연구본부와 상호협약서 체결/ 연구원 창립 30주년 기념식 거행
한국우주전파관측망(KVN)을 이루는 각 전파망원경에는 4 주파수 동시관측 시스템을 운영하고 있다. 이 시스템에는 각 주파수별로 우주에서 오는 전파신호 세기를 모니터링하기 위한 전파세기 측정기(Total Radio-Power Detector)를 자체 기술로 설계, 제작하여 운영하고 있다. 전파세기 측정기는 수신되는 전파신호의 변화를 확인하기 위한 장치로써, KVN을 이루는 21m 전파망원경의 수신기로 천체의 전파 신호를 관측할 때 사용한다. 현재, KVN 수신 시스템은 광대역 시스템으로의 성능 향상을 위한 개발을 진행하고 있다. 이에, 개발되는 광대역 수신시스템을 지원하기 위하여, 원격지 컴퓨터에서 모니터링과 원격 제어로 자동화 운용이 가능하도록 광전송 방식의 전파세기 측정기를 새로 개발하고 있다. 이번 발표에서는 진행 중인 개발 내용과 향후 계획을 소개한다.
한국우주전파관측망(KVN) 4 주파수 동시관측시스템의 각 수신기에는 전파 신호를 디지털 신호로 바꾸는 샘플러가 있다. 이 장치는 전파 신호를 처리하는 중요한 구성으로서, 샘플러의 성능에 따라 관측의 품질에 영향을 준다. 이 구성 장비의 자체 제작 능력 및 기반 기술을 확보하여 효율적이고 양질의 관측이 이루어 질 수 있도록 할 필요가 있다. 본 연구에서는 KVN 샘플러의 국산화를 위하여, GHz 샘플러 Proto-Type을 설계하고 제작하였다. 이는 KVN 확대 사업 수행 시 시스템 자체 개발 능력을 키우고, 고속 거대 전파 관측 시스템을 구축하는 국제 공동 연구에 기술 참여를 하며, 차세대 우주 탐사 지원을 위한 기술 토대가 될 것이다. 이에 그 내용을 소개하고자 한다.
한국우주전파관측망(Korean VLBI Network, KVN)을 이루는 21m 전파망원경 수신기들의 전파세기를 모니터링하기 위하여, 전파세기 측정기를 설계, 제작 중에 있다. 이 장치는 수신된 우주전파신호를 주파수로 변환해서, 전파관측 중의 모니터링이나 수신신호특성을 파악하는데 필요한 장치이다. 지난 연구(강용우 외, 2010)에서 이러한 회로 특성 파악과 개선을 위하여, 다양한 실험을 할 수 있게 전파세기 시험용 측정기를 제작하고 시험한 바 있다. 본 연구에서는 시험용 측정기의 시험 결과를 바탕으로, EPLD(Erasable Programmable Logic Devices)를 이용한 전파세기측정기를 새로 개발 중에 있다. 이에 지금까지의 개발 내용을 소개하고자 한다.
한국우주전파관측망(Korean VLBI Network, KVN)을 이루는 21m 망원경의 수신기에는 전파세기를 모니터링하기 위한 장치가 있으나, 회로잡음, 이득, 그리고 DC offset 등의 개선을 위하여 전파세기 시험용 측정기를 설계하였다. 이 장치는 입력신호의 전압에 대하여 주파수로 출력되는데, 선형성과 신호잡음특성이 중요하다. 이러한 회로 특성 파악과 개선을 위하여, 차동입력 증폭, 단일입력 증폭, 그리고 1:1앰프출력 등으로 입력신호에 대하여 다양한 실험을 할 수 있게 하였고, 샘플링 주파수도 1 MHz와 4 MHz를 선택할 수 있게 전파세기 시험용 측정기를 설계하였다. 시제품을 제작하여 DC 입력 시험, 0 전압입력 시험, 노이즈 제너레이터를 이용한 동작 시험, 그리고 KVN연세전파천문대의 수신기에 직접 연결한 실험을 통하여, 최종 이득안정도의 잡음스펙트럼 ~1.5 X $10^{-4}\;dG/G(Hz^{-1/2})$@1Hz를 얻었다. 이번 실험 결과를 바탕으로 KVN의 전파세기측정기를 새로 제작할 예정이다. 이에 전파세기 시험용 측정기의 설계 결과를 소개하고자 한다.
한국우주전파관측망은 22GHz, 43GHz, 86GHz, 129GHz의 4주파수 동시관측 시스템을 운용하고 있다. 이 시스템으로부터 수신된 전파신호를 실시간으로 디지털 신호로 바꾸어 주는 장치인 샘플러의 국산화를 위하여, 우리는 3년간의 연구개발로 1GHz 샘플링을 할 수 있는 샘플링 장치를 설계/제작하였다. 그리고, 이를 연구 관측에 실제 적용할 수 있음을 보여 주었다. 본 연구에서는 한 단계 더 나아가 광대역 관측과 e-VLBI 구현을 위하여 전파관측 자료를 직접 첨단 연구망으로 보낼 수 있는 4GHz 샘플러를 개발 중에 있다. 이번 발표에서는 4GHz 샘플러에 대한 개발 현황 및 향후 계획을 소개한다.
대덕 14m 전파망원경에 의한 밀리미터파 관측연구 경험을 바탕으로 시작된 한국우주전파관측망 (Korean VLBI Network: KVN) 사업은 2001년 예산이 확보됨으로써 본격화되기 시작하였다. 현재는 짧은 밀리미터파 대역을 포함한 22/43/86/129 GHz 대역의 세계 최초 4밴드 동시관측 시스템으로서 국제적 주목을 받으며 국내는 물론 일본 중국 대만의 동아시아지역 공동활용과 세계적 오픈도 눈앞에 두며 그 핵심과학연구에 진입하는 단계에 와있다. 여기에서는 그 동안의 KVN 건설, 수신시스템, 한일 상관기 및 공동네트워크 구축, 연구관측에 이르기까지 걸어온 길과 앞으로의 방향을 조명해 본다.
The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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v.16
no.6
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pp.1175-1182
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2021
The receiver of each radio telescope of KVN, has a sampler that converts astronomical radio signal to digital data. The ability of this sampler (the bandwidth, sampling frequency, and sampling bits) is improved by sqrt(n), if the bandwidth is increased by n times, and the number of observable objects increases exponentially in the case of continum spectrum radio sources. As the bandwidth increases, there are the more spectrum lines that can be simultaneously monitored in the radio source. This will greatly expand the research area in astronomical radio observation. For this reason, we are trying to independently develop the technology of the fast digital sampler. Therefore, based on the research experience and technology accumulated so far, An ability of sampling up to 3.5 GHz, that can vary the sampling frequency and can observe in a wider band, was designed and made for proto-type. In this study, we introduce the development details and test results for new sampling system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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