Физика волновых процессов. Кандидов В.П - 99 стр.

UptoLike

Рубрика: 

§8. Многолучевая интерференция. Радиотелескопы
99
§8. Многолучевая интерференция. Радиотелескопы
Краткие теоретические сведения
В предыдущем параграфе была рассмотрена интерференция волн,
испускаемых двумя источниками. Было показано, что результатом
интерференции является пространственное перераспределение
интенсивности. При интерференции двух волн равной амплитуды
результирующая интенсивность изменяется по гармоническому закону (7.8)
в зависимости от разности фаз ϕ от минимального значения 0
min
=I до
максимального
0max
4II = .
При интерференции излучения цепочки синфазных источников
также происходит пространственное перераспределение интенсивности.
При этом оказывается, что подбором параметров системы излучателей
можно добиться концентрации излучаемой энергии в сравнительно узком
угловом интервале. Эта особенность многолучевой интерференции
используется в радиолокаторах и радиотелескопах. Радиолокаторы
облучают удаленные объекты и регистрируют отраженное (рассеянное) ими
излучение. Таким способом определяются координаты и угловые размеры
самолетов, ракет, спутников и других объектов в атмосфере. Ясно, что
интенсивность сигнала будет тем больше, чем в меньший угол
радиолокатор сможет сконцентрировать зондирующее излучение.
Радиотелескопы регистрируют излучение звезд, галактик и других
космических тел. Разрешающая способность радиотелескопа, то есть
возможность различать объекты, находящиеся на малом угловом
расстоянии друг от друга, зависит от угловой шириной его диаграммы
направленности. Ширина диаграммы направленности
ϑ
радиолокатора и
радиотелескопа определяется интерференцией сигналов, излучаемых и
принимаемых отдельными приемниками, из которых состоят эти системы.
Рассмотрим цепочку (антенну) из N синфазных гармонических
излучателей, расположенных вдоль одной прямой на расстоянии d друг от
друга. Пусть точка наблюдения удалена от антенны на расстояние r,
которое много больше, чем полная длина антенны dND )1( = . При этом
можно считать, что прямые, проведенные через каждый из излучателей и
точку наблюдения, практически параллельны. Пусть
ϑ
угол между этими
прямыми и перпендикуляром к линии, на которой расположены источники.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
                    §8. Многолучевая интерференция. Радиотелескопы                      99


                         §8. Многолучевая интерференция. Радиотелескопы

                                      Краткие теоретические сведения

                            В предыдущем параграфе была рассмотрена интерференция волн,
                    испускаемых двумя источниками. Было показано, что результатом
                    интерференции       является   пространственное    перераспределение
                    интенсивности. При интерференции двух волн равной амплитуды
                    результирующая интенсивность изменяется по гармоническому закону (7.8)
                    в зависимости от разности фаз ϕ от минимального значения I min = 0 до
                    максимального I max = 4I 0 .
                            При интерференции излучения цепочки синфазных источников
                    также происходит пространственное перераспределение интенсивности.
                    При этом оказывается, что подбором параметров системы излучателей
                    можно добиться концентрации излучаемой энергии в сравнительно узком
                    угловом интервале. Эта особенность многолучевой интерференции
                    используется в радиолокаторах и радиотелескопах. Радиолокаторы
                    облучают удаленные объекты и регистрируют отраженное (рассеянное) ими
                    излучение. Таким способом определяются координаты и угловые размеры
                    самолетов, ракет, спутников и других объектов в атмосфере. Ясно, что
                    интенсивность сигнала будет тем больше, чем в меньший угол
                    радиолокатор сможет сконцентрировать зондирующее излучение.
                    Радиотелескопы регистрируют излучение звезд, галактик и других
                    космических тел. Разрешающая способность радиотелескопа, то есть
                    возможность различать объекты, находящиеся на малом угловом
                    расстоянии друг от друга, зависит от угловой шириной его диаграммы
                    направленности. Ширина диаграммы направленности ∆ϑ радиолокатора и
                    радиотелескопа определяется интерференцией сигналов, излучаемых и
                    принимаемых отдельными приемниками, из которых состоят эти системы.
                            Рассмотрим цепочку (антенну) из N синфазных гармонических
                    излучателей, расположенных вдоль одной прямой на расстоянии d друг от
                    друга. Пусть точка наблюдения удалена от антенны на расстояние r,
                    которое много больше, чем полная длина антенны D = ( N − 1)d . При этом
                    можно считать, что прямые, проведенные через каждый из излучателей и
                    точку наблюдения, практически параллельны. Пусть ϑ угол между этими
                    прямыми и перпендикуляром к линии, на которой расположены источники.




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com