［本站讯］近日，山东大学空间科学研究院空间电磁探测技术实验室（LEAD），在学校攀登计划创新团队、基金委重大项目课题等项目支持下，研制成功国际首台（套）工作在35-40GHz的毫米波太阳射电频谱观测系统。该系统是根据攀登计划创新团队首席科学家陈耀教授提出的科学目标和研制规划，由研究院空间电磁探测技术实验室主任、机电与信息工程学院严发宝副教授带领实验室成员自2017年底开始攻克多项关键技术难题而完成。相应主要学术论文以“A Broadband Solar Radio Dynamic Spectrometer Working in Millimeter-Wave Band”为题在国际期刊Astrophysical Journal Supplement Series（IF：8.1）在线发表（https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/ac4257），实验室博士生尚自乾为第一作者、严发宝为通信作者。据悉，该文为美国天文学会（AAS）旗下系列权威期刊上所发表的少数太阳射电观测仪器技术类科研论文。

太阳耀斑爆发是灾害性空间天气的主要源头，所产生的高能量粒子与强电磁辐射可直接威胁人类空间设施与深空探测等太空活动安全，还会增加导航误差、导致中断通信等。通过自主研制太阳微波辐射探测仪器可获得一手科学数据，可开展耀斑爆发机理和粒子加速机制等方面的科学研究，还可助力空间灾害预警预报，为太空活动安全提供保障。

传统太阳射电仪器专注于18GHz以下，在18GHz以上仅有少数频点的探测装备，而对于耀斑物理的研究还需要在更高频段部署观测仪器，以获得辐射频谱的完整测量。为填补毫米波频段观测数据空白，团队于2017年底开始提议和研制35-40GHz频域的地基太阳射电频谱观测系统。

该仪器实现了35-40GHz范围内5GHz带宽的扫描观测，系统噪声系数~300K，系统线性度＞0.9999，时间分辨率为5ms~1.3s（~134ms, 默认），频率分辨率为153kHz。该仪器样机目前已常规运行两年有余，积累了大量观测数据，并有望在即将到来的第25周太阳活动峰年观测到更多耀斑爆发数据。在仪器研制过程中，团队突破了毫米波高精度探测、GHz采样数据并行实时处理、宽带信号的平坦度处理等系列关键技术，先后在中国科学、RAA、PASJ等国内外权威期刊发表多篇学术论文，基于仪器实现方法等授权国家发明专利4项，并获得了国家自然科学基金委重大项目课题、面上项目以及学校攀登计划创新团队的支持。

所研制的35-40GHz观测系统实物图

该系统噪声温度随频率的变化曲线

系统扫描太阳过程中得到的5GHz频谱彩图和多频点辐射强度曲线

空间电磁探测技术实验室自2018年初由空间科学研究院陈耀教授、机电与信息工程学院严发宝副教授联合成立，作为山东大学空间科学攀登计划团队的重要组成部分，围绕微波探测与智能信息处理关键技术突破，积极对接国家战略和地方需求，获得了国家自然基金重大科研仪器研制项目、基金委重大项目课题、国家重大科技基础设施——子午工程II期、jw装发预研、山东省重大科技创新工程等项目资助。近两年获得技术类竞争性科研立项经费近2000万元，其中基于机电与信息工程学院的合同经费超过1000万元，有效推动了跨学院的多学科汇聚交叉创新与融合发展。

有关该仪器的主要学术论文如下：

1）ZiQian Shang, Ke Xu, Yang Liu, Zhao Wu1, Guang Lu, YuanYuan Zhang, Lei Zhang, YanRui Su, Yao Chen, and FaBao Yan*. A Broadband Solar Radio Dynamic Spectrometer Working in the Millimeter-wave Band，The Astrophysical Journal Supplement Series, 2022, 258, 25， https://doi.org/10.3847/1538-4365/ac4257

2）徐珂, 尚自乾, 严发宝*, 刘洋, 武昭, 张园园, 张磊, 苏艳蕊, 陈耀. 毫米波宽带太阳射电观测系统的信号平坦度补偿方法. 中国科学: 技术科学, 51卷, 4期: 413-423(2021) https://doi.org/10.1360/SST-2020-0283

3）Fa-Bao Yan, Yang Liu, Ke Xu, Zi-Qian Shang, Yan-Rui Su, Guang Lu, Yao Chen, Zhao Wu*. A broadband digital receiving system with large dynamic range for solar radio observation[J]. Research in Astronomy and Astrophysics, 2020(9).

4）Fabao Yan, Yang Liu, Ke Xu, Ziqian Shang, Yuanyuan Zhang, Lei Zhang, Yanrui Su, Guang Lu, Zhao Wu*, Yao Chen. Study of the truncation strategy in the FPGA of a solar radio digital receiver, Publications of the Astronomical Society of Japan, Volume 73, Issue 2, April 2021, Pages 439–449, https://doi.org/10.1093/pasj/psab010

有关该仪器的主要技术授权发明专利如下：

1）严发宝;尚自乾;张园园;张磊;陈耀;武昭;苏艳蕊;路光;王冰;刘洋;徐珂;刘乾;许丙强. 一种太阳射电辐射计及频谱观测系统与控制方法，ZL 202010420385.2，2021.06.04

2)严发宝;徐珂;陈耀;武昭;苏艳蕊;尚自乾;杨文超. 射电天文接收机的信号平坦度补偿方法及射电天文接收机，ZL 202010111638.8，2021.02.05

3）严发宝;苏艳蕊;武昭;陈耀;杜清府;路光;杜桂强. 射电接收机系统提高通道瞬时分辨率的观测方法，ZL 201810751692.1，2020.10.23

4）杜清府;李昕;程仁君;陈昌硕;张巧曼;张军蕊;冯仕伟;严发宝;陈耀. 太阳射电观测系统多通道变频的数据补偿系统及方法. ZL 201810819130.6，2020.09.18