Los conjuntos de plano focal (FPA) se utilizan ampliamente en radioastronomía . Los FPA son conjuntos de receptores colocados en el foco del sistema óptico de un radiotelescopio . El sistema óptico puede ser un reflector o una lente . Los radiotelescopios tradicionales tienen solo un receptor en el foco del telescopio, pero ahora los radiotelescopios están comenzando a equiparse con conjuntos de plano focal, que son de tres tipos diferentes: conjuntos de alimentación de haz múltiple, conjuntos de bolómetros y alimentadores de matriz en fase experimentales.
Los conjuntos de alimentación de haces múltiples consisten en un pequeño conjunto de cuernos de alimentación en el foco de un radiotelescopio . Cada cuerno de alimentación está conectado a un receptor para medir la potencia recibida y cada par de cuerno y receptor es sensible a las ondas de radio desde una dirección ligeramente diferente en el cielo. Un conjunto de alimentación con n receptores aumentará la velocidad de estudio del telescopio en un factor de n , lo que los convierte en instrumentos de estudio muy potentes. Debido a que las longitudes de onda de radio son grandes, los conjuntos de alimentación resultantes se encuentran entre los receptores de radioastronomía más grandes jamás construidos. Los ejemplos incluyen los conjuntos de haces múltiples en el Observatorio Parkes , [1] [2] y el conjunto ALFA en el Observatorio de Arecibo , [3] los cuales se han utilizado para importantes estudios de púlsares y líneas de hidrógeno , como HIPASS .
Los conjuntos de bolómetros son conjuntos de receptores de bolómetros que miden la energía de los fotones de radio entrantes. Se utilizan normalmente en astronomía en longitudes de onda milimétricas. Algunos ejemplos son el receptor SCUBA del telescopio James Clerk Maxwell y el instrumento LABOCA [4] del telescopio APEX .
Los feeds de matriz en fase son un tipo experimental de matriz de plano focal que utiliza tecnología de matriz en fase en la que los elementos de antena están muy espaciados de modo que no actúan de forma independiente, sino que actúan como sensores del campo electromagnético a lo largo del plano focal del telescopio. Las salidas de los receptores se combinan entonces de forma coherente en un conformador de haz con pesos adecuados para sintetizar varios haces discretos. Actualmente se están desarrollando para la actualización de Apertif [5] del radiotelescopio de síntesis Westerbork y para el radiotelescopio australiano Square Kilometre Array Pathfinder .
Un conjunto conmutable de antenas de alimentación en el plano focal se denomina FPA conmutable. Con esta configuración, es posible cambiar entre un conjunto de haces dirigidos en diferentes direcciones. Esto hace que el sistema sea orientable en el sentido de conmutación, creando así un sistema de múltiples haces. En un FPA conmutado, la distancia entre los elementos de alimentación se elige siguiendo [6]
donde F es la distancia focal del sistema óptico, D es el diámetro del sistema óptico y λ es la longitud de onda.
El ángulo con respecto al objetivo observado (por ejemplo, un meteoro en los estudios de meteoritos) se puede estimar utilizando un monopulso de amplitud . En esta configuración, se recogen tres señales de cuatro elementos de alimentación. Estas señales son la señal de diferencia de elevación, la señal de diferencia de acimut y la señal de suma.
