Système de filtrage numérique pour le corrélateur de l'interferomètre ALMA

Le projet ALMA vise à construire un grand réseau interférométrique pour la radioastronomie en onde millimétrique et sub-millimétrique. Installés dans le désert d’Atacama (Chili) à 5000m d’altitude, les 64 antennes du réseau et les systèmes électroniques associés conféreront à cet interféromètre une sensibilité et une précision d’image uniques. Une architecture innovante a été adoptée pour le corrélateur qui permet la détection du signal radioastronomique. Le sous-système de filtrage numérique est au coeur de la souplesse et des performances du corrélateur parce qu’il offre des hautes résolutions spectrales dans divers modes d’observation. Au cours de la thèse, deux prototypes de filtrage numérique ont été développés et testés, puis diverses architectures ont été étudiées et comparées. L’architecture retenue intègre un module « oscillateur local – mélangeur » et repose sur une optimisation à deux étages de la fonction de filtrage. Cette architecture a été adoptée pour le corrélateur ALMA.The ALMA project is a large interferometric array for radio astronomy at millimeter and sub-millimeter wavelengths. The 64-antenna array which will operate in the Atacama desert (Chile) at an elevation of 5000m will make ALMA a unique instrument in terms of sensitivity and image precision. An innovative architecture has been selected for the correlator that performs the detection of radio astronomic signals. The digital filtering sub-system is at the heart of the correlator versatility and performances because it offers high spectral resolutions for different observing modes. During the thesis work, two digital filtering prototypes have been built and tested, then several architectures have been studied and compared. The selected architecture implements a “local oscillator – mixer” device and is based on an optimized 2-stage design of the filtering function. This architecture has been adopted for the ALMA correlator

Systéme de filtrage numérique pour le corrélateur de l'interféromètre ALMA

Le projet ALMA vise à construire un grand réseau interférométrique pour la radioastronomie en onde millimétrique et sub-millimétrique. Installés dans le désert d'Atacama (Chili) à 5000m d'altitude, les 64 antennes du réseau et les systèmes électroniques associés conféreront à cet interféromètre une sensibilité et une précision d'image uniques. Une architecture innovante a été adoptée pour le corrélateur qui permet la détection du signal radioastronomique. Le sous-système de filtrage numérique est au cœur de la souplesse et des performances du corrélateur parce qu'il offre des hautes résolutions spectrales dans divers modes d'observation. Au cours de la thèse, deux prototypes de filtrage numérique ont été développés et testés, puis diverses architectures ont été étudiées et comparées. L'architecture retenue intègre un module "oscillateur local mélangeur" et repose sur une optimisation à deux étages de la fonction de filtrage. Cette architecture a été adoptée pour le corrélateur ALMA.The ALMA project is a large interferometric array for radio astronomy at millimeter and sub-millimeter wavelengths. The 64-antenna array which will operate in the Atacama desert (Chile) at an elevation of 5000m will make ALMA a unique instrument in terms of sensitivity and image precision. An innovative architecture has been selected for the correlator that performs the detection of radio astronomic signals. The digital filtering sub-system is at the heart of the correlator versatility and performances because it offers high spectral resolutions for different observing modes. During the thesis work, two digital filtering prototypes have been built and tested, then several architectures have been studied and compared. The selected architecture implements a local oscillator mixer device and is based on an optimized 2-stage design of the filtering function. This architecture has been adopted for the ALMA correlator.BORDEAUX1-BU Sciences-Talence (335222101) / SudocBORDEAUX1-Observatoire (331672201) / SudocSudocFranceF

Heterodyne Receiver for Origins

The Heterodyne Receiver for Origins (HERO) is the first detailed study of a heterodyne focal plane array receiver for space applications. HERO gives the Origins Space Telescope the capability to observe at very high spectral resolution (R = 107) over an unprecedentedly large far-infrared (FIR) wavelengths range (111 to 617 μm) with high sensitivity, with simultaneous dual polarization and dual-frequency band operation. The design is based on prior successful heterodyne receivers, such as Heterodyne Instrument for the Far-Infrared/Herschel, but surpasses it by one to two orders of magnitude by exploiting the latest technological developments. Innovative components are used to keep the required satellite resources low and thus allowing for the first time a convincing design of a large format heterodyne array receiver for space. HERO on Origins is a unique tool to explore the FIR universe and extends the enormous potential of submillimeter astronomical spectroscopy into new areas of astronomical research

Heterodyn receiver for the Origins Space Telescope concept 2

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