ASTE Wideband and High dispersion Spectormeter system with FFX correlator (WHSF) Tuning Guide

Wideband and High dispersion Spectrometer system

with FFX correaltor (WHSF) Tuning Guide

updated on: Mar. 29, 2008

1. COSMOSによるチューニング

これから観測する指示書を選択し、"Start Tuning"を押します。
チューニング用指示書では以下の設定を行います。

スイッチボックス切り替え（バックエンド）
サンプリング周波数切替(4096MHz or 8192MHz)
アナログバックエンド内のマトリクススイッチ切替
アナログバックエンド内のバンドパスフィルタ切替(4096-6144MHz or 4096-8192MHz)
WHSFの設定と基準信号への同期
1st LO用シンセへの周波数設定

チューニング用指示書が正常に終了した後、次の手順へ進みます。

以下、 aste-3cにasteobsでログインして 操作を行います。

2. 受信機のチューニング

CATS345のチューニングガイドをご覧下さい。

3. アナログバックエンドの調整

アナログバックエンドにある8つの検波器を使って、IFレベルの調整を行います。アナログバックエンドのIFレベルの調整を行うには、"whsf_tune"コマンドを使います。

aobs-device tableより使用するIF名を確認します。
前段: S1USB=(CATS345 USB), S2USB(=CATS345 LSB)
後段: X-IF1, X-IF2, Y-IF1, Y-IF2 (使用するAD変換器名)
チョッパーを"R"の位置にします。
```
aste-3c{asteobs}49: mmc1_rstop
```

前段ATTを調整します。
CATS345のUSB信号とLSB信号のレベルを調整します。

aste-3c{asteobs}53: whsf_tune S1USB S2USB
        ***TPD voltage***
        S1USB   S1LSB   S2USB   S2LSB   X-IF1   X-IF2   Y-IF1   Y-IF2
        312.47  -1.43   312.70  1.46    334.49  326.42  295.32  314.29  [mV]
        ***Set ATT***
        S1USB:ATT_old = 11.50 [dB]
        S1USB:ATT_new = 10.50 [dB]
        S2USB:ATT_old = 11.50 [dB]
        S2USB:ATT_new = 10.50 [dB]
        ***Please wait a moment***
        ***TPD voltage***
        S1USB   S1LSB   S2USB   S2LSB   X-IF1   X-IF2   Y-IF1   Y-IF2
        393.94  -1.45   393.83  1.45    419.77  410.59  372.39  395.05  [mV]
        ***Set ATT***
        S1USB:ATT_old = 10.50 [dB]
        S1USB:ATT_new = 10.50 [dB]
        S2USB:ATT_old = 10.50 [dB]
        S2USB:ATT_new = 10.50 [dB]
        ***Please wait a moment***
        ***TPD voltage***
        S1USB   S1LSB   S2USB   S2LSB   X-IF1   X-IF2   Y-IF1   Y-IF2
        392.42  -1.44   392.17  1.47    418.19  409.01  370.73  393.28  [mV]
aste-3c{asteobs}54:

S1USB(CATS345 USB)とS2USB(CATS345 LSB)の検波器が400mV前後になっているかを確認します。

後段ATTを調整します。
使用するAD変換器名を調整します。

aste-3c{asteobs}55: whsf_tune X-IF1 X-IF2 Y-IF1 Y-IF2
        ***TPD voltage***
        S1USB   S1LSB   S2USB   S2LSB   X-IF1   X-IF2   Y-IF1   Y-IF2
        391.71  -1.44   391.82  1.45    417.37  408.34  370.47  393.03  [mV]
        ***Set ATT***
        S1IFA:ATT_old = 8.50 [dB]
        S1IFA:ATT_new = 8.50 [dB]
        S1IFB:ATT_old = 8.25 [dB]
        S1IFB:ATT_new = 8.25 [dB]
        S2IFA:ATT_old = 9.00 [dB]
        S2IFA:ATT_new = 8.75 [dB]
        S2IFB:ATT_old = 9.00 [dB]
        S2IFB:ATT_new = 9.00 [dB]
        ***Please wait a moment***
        ***TPD voltage***
        S1USB   S1LSB   S2USB   S2LSB   X-IF1   X-IF2   Y-IF1   Y-IF2
        391.95  -1.41   392.51  1.45    417.32  408.35  378.82  393.59  [mV]
        ***Set ATT***
        S1IFA:ATT_old = 8.50 [dB]
        S1IFA:ATT_new = 8.50 [dB]
        S1IFB:ATT_old = 8.25 [dB]
        S1IFB:ATT_new = 8.25 [dB]
        S2IFA:ATT_old = 8.75 [dB]
        S2IFA:ATT_new = 8.75 [dB]
        S2IFB:ATT_old = 9.00 [dB]
        S2IFB:ATT_new = 9.00 [dB]
        ***Please wait a moment***
        ***TPD voltage***
        S1USB   S1LSB   S2USB   S2LSB   X-IF1   X-IF2   Y-IF1   Y-IF2
        391.08  -1.42   390.97  1.47    416.36  407.40  377.48  391.98  [mV]

指定したAD変換器名の検波器が400mV前後になればOKです。

自動調整(whsf_tune)がうまく働かない時
- 検波器の電圧値が-1250mVの場合
  IFレベルが高すぎますので、そのIF名のアッテネータを絞ります。
```
aste-3c{asteobs}60: whsf_att S1USB
Connected to: IF module
ATT: S1USB 0.00[dB]
aste-3c{asteobs}61: whsf_att S1USB 20
Connected to: IF module
ATT: S1USB 0.00 -> 20.00
aste-3c{asteobs}62:
```
  この後、もう一度、"whsf_tune"を行って下さい。
- 検波器レベル10mV以下(マイナスも含む)の場合
  IFレベルが低すぎますので、そのIF名のアッテネータを抜きます。 ("swbox_ctl_be whsf"の実行をご確認下さい。)
```
aste-3c{asteobs}70: whsf_att S1USB
Connected to: IF module
ATT: S1USB 32.75[dB]
aste-3c{asteobs}71: whsf_att S1USB 15
Connected to: IF module
ATT: S1USB 32.75 -> 15.00
aste-3c{asteobs}72:
```
  この後、もう一度、"whsf_tune"を行って下さい。

※注意※

アナログバックエンドのアッテネータ
各アッテネータの範囲とステップは以下の通りです。
- S1USB, S1LSB, S2USB, S2LSB: 0.00[dB] ～ 32.75[dB] (0.25dB step)
- X-IF1, X-IF2, Y-IF1, Y-IF2: 0.00[dB] ～ 23.75[dB] (0.25dB step)
アナログバックエンドのアッテネータ名
各コマンド実行後に"S1IFA"などの名称が表示されますが、これは制御側で使用している名称です。
AD変換機名との対応は以下の通りです。
- X-IF1 = S1IFA
- X-IF2 = S1IFB
- Y-IF1 = S2IFA
- Y-IF2 = S2IFB

4. R-SKYの確認と安定度の確認

R-SKYの確認とIF信号の安定度を確認します。

R-SKYの確認
R-SKYの確認は、"whsf_rsky"コマンドで行います。。

aste-3c{asteobs}76: whsf_rsky
Connected to: IF module
(中略)
        Result: R-SKY
        S1USB   S1LSB   S2USB   S2LSB   X-IF1   X-IF2   Y-IF1   Y-IF2
        2.582   0.000   2.379   -0.060  2.530   2.550   2.369   2.339   [dB]

        Result: Tsys[Tamb=293K]
        S1USB   S1LSB   S2USB   S2LSB   X-IF1   X-IF2   Y-IF1   Y-IF2
        360.7   0.0     401.6   0.0     370.5   366.7   403.9   410.6   [K]
aste-3c{asteobs}77:

IF信号の安定度の確認

チョッパーを"R"の位置にします。
```
aste-3c{asteobs}77: mmc1_rstop
```

IF信号の安定度を測定します。
安定度の測定は、"whsf_stab"コマンドで行います。
1秒間に100サンプルのデータを取得します。

aste-3c{asteobs}80: whsf_stab 10(10秒間測定=1000サンプル)

        *** average ***
        S1USB   S1LSB   S2USB   S2LSB   X-IF1   X-IF2   Y-IF1   Y-IF2
        390.4   -1.4    393.3   1.4     415.7   406.7   378.7   393.0   [mV]

        *** stability ***
        S1USB   S1LSB   S2USB   S2LSB   X-IF1   X-IF2   Y-IF1   Y-IF2
        0.20    -1.33   0.23    1.33    0.21    0.21    0.24    0.23    [%]

aste-3c{asteobs}81:

"average" = 測定時間の平均値 [mV]
"stability" = (測定時間中の標準偏差)/(測定時間の平均値) [%]

経験上、"stablitity"が0.4%以下であれば、安定していると考えて良いです。

R-SKYや安定度が悪い場合は、受信機のチューニングを再度行い、 3～5の手順を繰り返し行ってください。

5. Link

[Information] [Observation] [ASTE homepage]