Радиоинтерферометрия

Современные радиотелескопы представляют собой сложные инженерные сооружения в виде антенн с узкой диаграммой направленного действия, соединенные с высокочувствительной радиоприемной аппаратурой. Для сантиметрового и дециметрового диапазонов волн задача сооружения нужных антенн, как правило, решается путем постройки относительно крупных металлических зеркал в форме параболоидов вращения, в то время как для длинноволновой части радиоастрономического диапазона создаются весьма протяженные многоэлементные устройства типа радиоинтерферометров или крестообразных антенн. [c.405]

Указанный случай относится к корреляционному радиоинтерферометру.-Ярим. ред. [c.154]

По принципу звездного интерферометра Майкельсона работают радиоинтерферометры сигналы с двух радиотелескопов, установленных в разных местах, подают на общий детектор. Большое угловое разрешение достигается за счет значительного увеличения расстояния между антеннами. Переход к большой длине волны (>, 10 см) радиодиапазона по сравнению с оптическим ведет к снижению разрешающей способности, но это компенсируется возможностью осуществления радиоинтерферометров с очень большими базами (вплоть до межконтинентальных расстояний). Таким путем было достигнуто почти в сто раз большее разрешение, чем у звездного интерферометра Майкельсона. [c.245]

Рассмотренный результат имеет прямое отношение к радиоастрономии. Обычный радиоинтерферометр для детектирования радиоизлучения от далеких радиозвезд состоит из ряда равноудаленных параболических антенн тарелок , каждая из которых суммирует амплитуды падающего излучения по всей своей круглой апертуре. Применяя теорему взаимности, можно видеть, что суммарная амплитуда, получающаяся в результате когерентного сложения амплитуд, полученных от всех тарелок, будет в точности совпадать с амплитудой, которая наблюдалась бы на отдаленной радио-звезде, если на тарелки сзади направить плоскопараллельный пучок. Таким образом, распределение амплитуды, измеряемой ин- [c.58]

Радиоинтерферометр состоит из двух пересекающихся под прямым углом рядов равноудаленных круглых тарелок (параболических антенн), так что образуется прямой крест с равными перекладинами. Если сигналы от всех тарелок складываются в фазе, то как будет изменяться чувствительность интерферометра в зависимости от положения радиоисточника на небе Как нужно менять электронные сигналы, чтобы интерферометр был направлен на получение максимального излучения в определенном направлении [c.60]

Сравните чувствительность радиоинтерферометра, описанного в задаче 3, с чувствительностью радиоинтерферометра, состоящего из полного двумерного квадратного набора N х N параболических антенн. [c.60]

Крупнейшие радиотелескопы мира объединены в единый глобальный радиоинтерферометр. А когда в эту систему сложнейших приборов включится радиотелескоп, установленный на искусственном спутнике Земли, точность метода возрастет в тысячи раз. Со сверхвысокой точностью будут измеряться дрейфы континентов, предсказываться землетрясения, исследоваться пространства, ,окрестных " звезд в поисках неизвестных планет. [c.140]

Рис. 80. Схема работы радиоинтерферометра Мандельштама-Папалекси.

Принцип работы радиоинтерферометра можно уяснить из рис. 80. Пусть антенна радиопередатчика излучает радиоволны частоты /). Эта небольшая радиостанция называется задающей станцией. Радиоприёмник, удалённый на рас стояние О и настроенный на эту частоту Д, принимает [c.137]

Если расстояние Ь точно известно, измерение скорости распространения радиоволн можно осуществить методом изменения частоты так же, как и в случае акустического интерферометра. Наоборот, если точно известна эта скорость, а она равна 300 ООО км сек, то радиоинтерферометр может [c.138]

Формулы, связывающие число полных оборотов фигуры Лиссажу, изменение расстояния и скорость распространения радиоволн, будут отличаться от приведённых нами формул для акустического интерферометра, так как в случае радиоинтерферометра имеются две частоты fl и /2- [c.138]

Как видим, аналогия между акустическим интерферометром И радиоинтерферометром весьма велика. Но есть и различие. В случае звука волны распространяются преимущественно в одном направлении от микрофона звук, преобразованный в электрические колебания, передаётся по проводу к электронному осциллографу. [c.139]

Радиоволны распространяются от радиопередатчика задающей станции до приёмника отражательной станции и, обратно, от радиопередатчика отражательной станции до приёмника задающей станции. В этом случае роль провода, соединяющего микрофон с электронным осциллографом, играет радиосигнал отражательной станции частоты /3. Преобразование частот в радиоинтерферометре нужно из следующих соображений. Ясно, что, используя только одну частоту, осуществить работу описанного радиоинтерферометра нельзя. Действительно, тогда радиоприёмник задающей станции, будучи настроен на частоту /, и расположен в том же месте, что и передатчик, будет принимать только радиопередатчик [c.139]

Радиоинтерферометр. Подобного рода методы применяются в радиофизике для измерения скорости распространения радиоволн или (если эта скорость известна) для измерения расстояний. Прибор, позволяющий производить такие измерения, называется радиоинтерферометром. Впервые идея такого прибора была предложена Л. И, Мандельштамом и Н. Д. Папалекси ими же прибор был построен. После того как мы познакомились с акустическим интерферометром, легко понять принцип работы радиоинтерферометра. [c.141]

Принцип работы радиоинтерферометра можно уяснить из рис. 83. Пусть антенна радиопередатчика излучает радиоволны частоты Д. [c.141]

Если расстояние В точно известно, измерение скорости распространения радиоволн можно осуществить методом изменения частоты так же, как и в случае акустического интерферометра. Наоборот, если точно известна эта скорость, а она равна 300 ООО км/сек, то радиоинтерферометр может служить в качестве точного прибора для измерения больших расстояний (радиодальномер). [c.143]

Принципы, изложенные выше, применимы, конечно, и в радиодиапазоне. Радиотелескопы, благодаря большим значениям длин радиоволн, характеризуются низкой разрешающей способностью. Даже для самых крупных из них с диаметром зеркала О 100 м, работающих на длине волны Я, 10 см, разрешаемое угловое расстояние Я/0 10 рад, т. е. всего около 3. Иное дело — радиоинтерферометр, работающий по принципу звездного интерферометра Майкельсона. Он состоит из двух антенн, установленных в разных местах, сигналы с которых подаются на общий детектор. Высокая разрешающая способность достигается за счет увеличения расстояния О между антеннами (базы радиоинтерферометра). Рекордное угловое разрешение достигается, когда антенны удалены друг от друга на межконтинентальные расстояния. Были осуществлены радиоинтерферометры с базой Крым — США, США — Австралия. На самой короткой длине волны было достигнуто угловое разрешение 10" угловой секунды, т. е. разрешающая способность была примерно в 100 раз больше, чем у звездного интерферометра Майкельсона. [c.384]

Попова. В 1924—31 появляются А. для КВ (Я—10— 75 м), используемые для дальней связи. Развитие в 1940—50-х гг. теории и техники УКВ- и СВЧ-радио-волн (метровые, дециметровые, сантиметровые, миллиметровые волны), связанное с потребностями радиовещания, телевидения, радиолокации, а затем радиоастрономии и космич. связи, привело к созданию общей теории А. и мнол(ества новых типов А., в т. ч. щелевых антенн, диэлектрич. А., антенных решёток и зеркальных антенн, антенн, переменного профиля, а такжо сложных антенных комплексов — радиоинтерферометров и систем апертурного синтеза. [c.92]

ИНТЕРФЕРОМЕТР — прибор, основанный на явлении интерференции волн. В соответствии с природой волн существуют интерферометры акустические для звуковых волн и И. для ол.-магн. воли. К последним относятся онтич. И. и радиоинтерферометр. В данной статье расс.матриваются оптич. И., к-рые получили наиб, распространение как приборы для измерения длин волн спектральных линий и их структуры для из.мере-ния показателей преломления прозрачных сред в метрологии для абс. и относит, измерений длин и перемещений тел, измерения угл. размеров звёзд (см. Интерферометр звкздпъьй) для коитроля формы, микрорельефа и деформации поверхностей оитич. деталей и чистоты мета ллич. поверхностей и пр. [c.170]

Достоинством И. и. является его малая чувствительность к флуктуациям разности фаз, вызванных меха-нпч. вибрациями, атмосферной турбулентностью, ]1сста-бильностью частоты гетеродина (в радиоинтерферометре) [c.173]

РАДИОИНТЕРФЕРОМЕТР — инструмент для измерений с высоким угл. разрешением, состоящий из неск. антенн, разнесённых на большое расстояние и свя-аанных между собой ВЧ-линней связи. Простейший Р. (аналог интерферометра Майкельсона) состоит из двух антенн (двухэлементный Р., [c.215]

Обнаруженная в межзвёздной среде и ставшая эфф. средством исследования космич. пространства Р. в. 21 см нашла также важное земное применение. На её основе разработаны т. я. активные квантовые стандарты частоты. Для создания достаточной интенсивности Р. в, 21 см в земных условиях используют вынужденное испускание фотонов атомами водорода. Из источника, в к-ром под влиянием электрич, разряда при низком давлении происходит диссоциация молекулярного водорода, вылетает иучок атомов водорода. В сортирующем устройстве с помощью магн. поля пропеходит сортировка атомов возбуждённые атомы поступают в кварцевую камеру, находящуюся в объёмном резонаторе, настроенном на частоту линии 21 см, а яевозбуждёнпые — отклоняются в сторону. При достаточной плотности потока атомов, поступающих в камеру, в резонаторе возникает самовозбуждающаяся генерация на частоте Р. в. 21 см (подробнее см. Водородный генератор). Ширина Р. в. 21 см в таком водородном генераторе всего 1 Гц, По этой причине квантовый стандарт частоты, работающий на Р. в. 21 см, имеет высокую точность. В радиоастрономии этот стандарт как наиб, стабильный используется в качестве гетеродина в системах радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами. [c.216]

Приёмник Р. имеет низкий уровень шумов. Для обеспечения минимальности шумовой темп-ры системы антенна — приёмник охлаждается не только усилитель, но и облучатель или его входная часть до 15—20 К. Шумовая темп-ра малошумящих транзисторных усилителей 1—20 К и примерно равна частоте, выраженной в ГГц. На волнах миллиметрового диапазона применяются также квантовые усилители и параметрические усилители. После усиления сигнал обычно поступает на смеситель, где смешивается с сигналом гетеродина, и далее на анализатор. Это может быть просто квадратичный детектор, на выходе к-рого сигнал пропорционален измеряемой мощности (теми-ре), анализатор импульсного излучения пульсаров, спектроанализатор, система записи на широкополосный магнитофон (в случае наблюдений в режиме радиоинтерферометрии со сверх длинными базами). Результаты наблюдений обрабатываются на ЭВМ. [c.235]

Возможности уточнения Р. ш. в Галактике связаны, во-первых, с увеличением точности позиционных определений при измерениях из космоса и отчасти с широким применением наземных фотоэлектрич. наблюдений во-вторых, с перспективой непосредств. определения радиуса цефеид наземными оптич. интерферометрами в-третьих, с определением методами межконтинентальной радиоинтерферометрии собств. движений ма-зерных источников (см. Мизерный эффект в космосе) В далёких областях звездообразования. Эти источники разлетаются радиально от формирующихся звёзд, сопоставление собств. движений и лучевых скоростей позволяет определить расстояние. (Возможно, что существующую Р. ш. надо сделать короче процентов на 10— 15 вопрос будет решён, вероятно, ещё в 20 в.) [c.286]

Автор начинает с рассмотрения принципов построения и анализа изображений, полученных посредством оптических устройств, при помощи преобразований Фурье. Изложение ведется на достаточно простом математическом и физическом уровне, но в то же время постоянно подчеркивается, что излагаемые методы построения и анализа изображений имеют общее значение и применимы к информации, которая не является оптической по своей природе. Особенности изложения и тематика отдельных глав подробно освещены автором в предисловии, и потому нет необходимости их здесь касаться. Отметим лишь, что многие из проблем, затронутых в книге, активно разрабатываются и в нашей стране. В частности, метод сверхдальней радиоинтерферометрии был предложен в Советском Союзе Л. И. Матвеенко, [c.5]

В то время мы знали лишь то, что их угловые размеры не превышают существенно несколько минут дуги, но не располагали никакими данными о том, насколько они могут быть малы. Если, как полагали некоторые, они оказались бы такими же малыми, как видимые звезды, то для метровых волн потребовалось бы разместить приемные станции на противоположных концах Земли. Можно ли создать радиоинтерферометр с базой, которая при необходимости могла бы простираться на десятки, сотни или даже тысячи километров Непосредственная техническая трудность в реализации существующих решений была связана с обеспечением когерентности гетеродинов в двух удаленных точках, и я начал размьпплять, действительно ли это условие необходимо. Может быть, принимаемые в двух точках волны удастся сравнивать каким-ли-бо другим способом Для примера я вообразил простой детектор, который демодулирует волны от источника и отображает их в виде обыч- [c.159]

Геодезия, астрометрия и астронавигация широко используют родившийся в нашей стране чуть больше двух десятилетий назад метод сверхдальней радиоинтерферометрии. В основе его — все то же наблюдение объекта (но с помощью радиотелескопов) из разных точек, расстояние между которыми — базис — известно с высокой точностью. Например, расстояние между двумя радиотелескопами — в Крыму и Пущине — определено с погрешностью, меньшей 6 м. [c.139]

Радиоинтерферометр. Подобного рода методы применяются в радиофизике для измерения скорости распространения радиоволн или (если эта скорость известна) для измерения расстояний. Прибор, позволяюид,ий производить такие измерения. [c.137]

РАДИОИНТЕРФЕРОМЕТР — прибор для измерения различных физ. величин методом интерференции радиоволн-, по наблюдению результата интерференции двух или более когерентных колебаний или его изменению определяют искомую величину, к-рая к.-л. способом связана с характеристиками этих колебаний. Для измерения расстояний, скорости распространения радиоволн и исследования условий их распространения служат радиодальномер с неподвижной интерференционной картиной, радиозонд, интерференционный радиодальномер, дисперсионный Р. и др. Для измерения малых времен возбуждения (10 сек — 10 сек) флуоресцирующих веществ применяется флуорометр. В радиоастрономии Р. применяют для измерения угловых координат источников радиоизлучения и разделения излучения от различных источников, а также для исследования пространственного распределения излучения и его природы. [c.288]

Чтобы обойти эту трудность, Хэнбери Браун и Твисспредложили другой вид радиоинтерферометра (фиг. 4). Сигналы антенн детектируются в этом случае независимо выходные сигналы детекторов на [c.15]

Надо отметить, что с увеличением базы возрастают технические трудности, обусловленные внесением нерегулярно меняющейся разности фаз на пути от антенн к детектору. Для устранения этого недостатка в радиоинтерферометре Брауна и Твисса сигналы, принятые антеннами, детектируются независимо. Измеряется корреляция флуктуирующих интенсивностей этих сигналов в зависимости от расстояния между антеннами. По этим данным находятся угловые размеры ио точника. Браун и Твисс показали, что аналогичное устройство может работать также и в видимой области спектра. Свет от звезды фокусируется двумя вогнутыми зеркалами на два фотоэлемента. Измеряется корреляция флуктуирующих фототоков, возбуждающихся в фотоэлементах, в зависимости от расстояния между зеркалами. Без особых осложнений расстояние между зеркалами может быть сделано большим и достигнута высокая разрешаю1дая способность прибора, [c.384]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...