코스모로지컬 신호 스케일을 21cm 실험의 빔 보정 요구 사항에 매핑하고 근거리 측정에 대한 함의

높은 적색편이에서 21cm 방출을 목표로 하는 기기는 밝은 전경과의 구분을 위해 만 이상의 스펙트럼 동적 범위가 필요하다. 안테나 패턴에서 발생하는 체계적 오류는 현재 기기에 대한 주요 제한 사항이며, 향후 실험에서 해결해야 한다. 안테나 패턴 측정은 이 정밀도를 달성하는 데 도움이 될 수 있다. 패턴 측정은 기기의 대규모와 지역 환경과의 상호작용으로 인해 복잡해진다. 현장 빔 매핑 방법이 연구되었지만 요구되는 정확도는 잘 정의되어 있지 않다. 빔 측정의 한 측면은 보정 소스가 근거리 또는 원거리인지 여부를 정의해야 한다. 근거리 측정은 더 정교한 측정을 요구하며 이러한 비용은 잘 구동되어야 한다. 원거리 거리는 안테나의 유효 크기에 의해 결정된다. 반사와 주변과의 상호작용은 안테나의 유효 크기를 물리적 개구 너머로 확장한다. 여기서는 빔 보정 요구 사항을 계산하기 위한 새로운 기기 비관계적 방법을 제시한다. 이론적 21cm 모델과 기기 노이즈를 사용하여 기하학적 반사 크기 스케일에 대한 경계를 정한다. 이러한 스케일에서의 체계적 오류는 측정을 통해 노이즈 이하로 나타나야 한다. 이 규정은 기기 고유의 노이즈에 약하게 의존하며, 간섭계의 경우 특성 기준선 길이에 의존하지만 안테나나 분석 파이프라인의 세부 시뮬레이션에는 독립적이다. HERA와 EDGES와 유사한 기기에 대한 예제 계산은 이론적 우주론 구조가 100m의 반사 크기로 맵핑됨을 발견하였다. 이러한 안테나 스케일은 원거리 거리를 설정하여 지상 송신기가 수평선 근처에 있어야 하고 드론 소스는 일반적인 작동 높이보다 훨씬 높아야 한다. 근거리 측정 접근 방식이 필요하다. 위상 고정 시스템은 유망한 결과를 보여주었지만, 필요한 동적 범위를 검증하기 위해 더 많은 작업이 필요하다.