Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 74 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 100
При приближении зеркала к приёмнику на отрезок x, мнимый источник приближается на отрезок 2x, т.е.
при скорости зеркала, равной
V , мнимый источник приближается со скоростью
x
V2 . При определении часто-
ты принимаемого излучения в формуле (2.9.7) при
1
2
2
<<
c
V
до-статочно скорость V заменить на
x
V2 . Таким
образом, получим
c
V
x
2
1
0
приём
−
ν
=ν
. (2.9.21)
Умножив числитель и знаменатель этой дроби на
+
c
V2
1
и пренебрегая в знаменателе членом
2
2
c
V
,
найдём
0приём
2
1 ν
+=ν
c
V
x
. (2.9.22)
При удалении зеркала от источника излучения получим
0приём
2
1 ν
−=ν
c
V
x
. (2.9.23)
Таким образом, изменение частоты при движении зеркала равно
00приём
2
ν±=ν−ν=ν∆
c
V
x
, (2.9.24)
где знаки "+" и "–" соответствуют приближению зеркала к приёмнику и его удалению от приёмника.
Для круговой частоты последняя формула принимает вид
0
2
ω±=ω∆
c
V
x
. (2.9.25)
Благодаря высокой монохроматичности современных клистронных генераторов сантиметровых электро-
магнитных волн (
10
0
10=ν Гц) наблюдение доплеровского смещения частоты может быть осуществлено доста-
точно простыми средствами. Например, при скорости зеркала, равной
1
=
x
V см/с согласно формуле (2.9.24)
получим
6,0=ν∆
Гц. Однако прямое измерение частоты требует использования специальных приборов – часто-
томеров СВЧ. Поэтому доплеровское смещение частоты при движении зеркала можно наблюдать косвенным
путём, используя для этих целей, например, интерферометр Майкельсона (рис. 88) для сантиметровых электро-
магнитных волн. Принцип регистрации доплеровского изменения частоты состоит в следующем. В приёмную
антенну поступают два сигнала: один от неподвижного зеркала с частотой ω
0
, на которой работает генератор
СВЧ, а второй – от движущегося зеркала с частотой
ω
∆
±
ω
0
. Знаки "+" и "–" относятся соответственно при-
ближению зеркала к полупрозрачной пластинке интерферометра и удалению от неё. Сложение двух колебаний
с близкими частотами приводит к возникновению биений электрического сигнала в приёмнике с частотой
ν
∆
.
Действительно, перемещение одного из зеркал в интерферометре Мейкельсона (рис. 88) приводит к периодиче-
скому изменению амплитуды принимаемого сигнала с частотой
ν
∆
. Причем, при увеличении скорости пере-
мещения зеркала частота биений увеличивается.
Следует отметить, что описанный опыт с интерферометром допускает как доплеровскую, так и интерфе-
ренционную трактовку (§ 2.7). Действительно, обе волны, интерферируя в точке приема, в зависимости от гео-
метрической разности хода когерентных волн дают максимум или минимум интенсивности принимаемого сиг-
нала. При перемещении зеркала, например, на отрезок
4
λ
=l разность хода волн изменяется на
2
2
λ
==∆ l , что
приводит к смене максимума интерференции на минимум. При этом разность фаз интерферирующих волн в
точке приёма изменяется на

Страницы