在浩渺无垠的宇宙中，无数神秘的“低语”正悄然传递，它们携带着关于宇宙诞生、天体演化的关键信息。如今，随着射电接收机技术的突飞猛进，人类终于有了聆听这些宇宙“私语”的能力，逐步揭开宇宙深处的奥秘。
射电望远镜作为探索宇宙的重要利器，宛如一只巨大的“耳朵”，捕捉着来自遥远宇宙的电磁波。而在这只“耳朵”中，接收机无疑是最为核心的部分，它就像一位精通多国语言的“超级翻译官”，将原始的射电信号转化为科学家能够解读和分析的信息。
以中国科学院新疆天文台南山观测站的26米射电望远镜为例，自1993年底投入使用以来，它便肩负起拆解宇宙中各式各样“信号包裹”的重任。这台望远镜的接收机由喇叭馈源、正交模耦合器、低噪声放大器等多个器件精密组成。这些器件协同工作，对原始射电信号进行放大、滤波、变频等处理，最终将其转化为可供科学家分析的信号。
这个过程其实并不难理解。想象一下，当你站在距离舞台800米远的地方，想要录制清晰的歌手声音时，首先需要使用高灵敏度的麦克风来增强音量，这就对应了接收机的放大功能；接着，开启“人声增强”功能过滤掉风声、车鸣等杂音，这便是滤波；然后，将歌声调整到手机能够处理的音调，这就是变频；最后，保存并修复生成高清音频，就如同接收机将信号传输到数字终端，由科研人员进行后续处理。
射电望远镜能否听清宇宙的“悄悄话”，关键在于其探测灵敏度。而这一灵敏度不仅与望远镜反射面的口径有关，更与接收机的性能息息相关。被誉为“中国天眼”的FAST，作为世界上最大的射电望远镜，自投入使用以来，已经发现了800多颗新脉冲星，数量超过同一时期国际上其他望远镜发现总数的3倍。FAST之所以能取得如此辉煌的成绩，除了其巨大的反射面外，接收机技术的突破也功不可没。FAST团队攻克了相位阵接收机系统等多项世界级难题，确保了望远镜在贵州野外复杂气候条件下能够全天候、高精度运行。
同样，位于智利阿塔卡马沙漠的ALMA望远镜，为了提高毫米波/亚毫米波频段的灵敏度，采用了液氮冷却的接收机，将噪声温度控制在极低的10K左右（1K约等于-272.15℃）。与常温接收机（50K）相比，其灵敏度提高了30%以上，从而能够探测到原行星盘这类极其暗弱的信号。
在射电接收机的大家族中，单波束、多波束、相控阵接收机是三位“主力选手”，它们各自拥有独特的本领。单波束接收机如同一位精准的“狙击手”，一次只能锁定一个方向的目标。它的优点在于结构简单、成本低廉，但覆盖面相对较小。若想观察临近天区的新目标，就必须调转望远镜的方向，操作起来不太方便。
多波束接收机则截然不同，它能够同时伸出多条“电子触手”，监听邻近的多个天区。这相当于将多个单波束接收机合并在一起，大大提高了观测效率。然而，它也存在一定的缺点，多个馈源之间的物理间隔导致观测的天区不连续，且波形固定、灵活性有限。
相控阵接收机则是家族中的“高科技担当”。它依靠上百个微型天线单元协同工作，通过波束形成算法使合成的多个波束紧密相连，实现邻近天区的连续覆盖，观测效率更高。它还能动态调整波束，实现反射面面型修正、抗干扰等功能。不过，目前相控阵接收机主要应用于0.7-1.8GHz频段，对其他频段信号的处理能力还有待提升。
中国科研团队在射电接收机技术领域也取得了诸多新突破。中国科学院上海天文台自主研发的新一代数字接收机，已经成功安装在澳大利亚西澳州默奇森射电天文观测站的MWA三期望远镜上。这款新型接收机性能卓越，采样位宽从8位提升至12位，大幅降低了量化噪声，提高了灵敏度。同时，它还优化了模拟放大器和数字滤波器的设计，输入动态范围增加到60dB，输出通道内频率响应波动仅为0.005dB。MWA望远镜负责人表示，这款新型接收机对实现MWA三期建设的科学目标至关重要。
我国科研团队还构建了国际首个月球轨道VLBI系统LOVEX。该系统利用嫦娥七号鹊桥二号中继星平台，建立了月地基线空间VLBI网。系统中的X波段低温接收机等设备发挥了巨大作用，成功检测到天体射电辐射和航天器信号在月-地基线的干涉条纹，为超高分辨率射电天文学和精确航天器跟踪开辟了新的方向。
