Радиоинтерферометр

Радиоинтерферо́метр

Инструмент для радиоастрономических наблюдений, который состоит из двух антенн, разнесённых на расстояния D (база) и связанных между собой кабельной, волноводной или ретрансляционной линией связи. Сигналы, принимаемые антеннами от источника радиоизлучения, подаются по линии связи на вход общего приёмною устройства (рис. 1, детектор), где они анализируются и регистрируются. В зависимости от угла между направлением на источник и нормалью к базе изменяются разность фаз сигналов, приходящих к точке сложения, мощность принимаемого сигнала U, и в результате в пространстве чередуются зоны наличия и отсутствия приёма; т. о., Р. имеет многолепестковую диаграмму направленности. Угловой период лепестков равен θ₀ = λ/D, огибающая определяется конечным размером антенн d, из которых составлен Р., ширина огибающей примерно равна λld (рис. 2). Многолепестковая структура диаграммы направленности определяет применение Р. главным образом для вычисления угловых размеров источников ДО по глубине модуляции лепестков:

или координат источника по фазе лепестков; ∣Г∣ = 1 в случае точечного источника (Δθ << θ₀), ∣Г∣ < 1 и зависит от Δθ в случае протяжённого. Если использовать метод пространственных спектров, широко применяемый в радиоастрономии при исследовании распределения радиояркости источников излучения, то оказывается, что двухантенный интерферометр измеряет амплитуду Г одной пространственной частоты f_пр = D/λ в пространственном спектре источника, т. е. является аналогом узкополосного фильтра (λ — длина волны излучения). Путём последовательных измерений при разных значениях D можно получить весь пространственный спектр источника до частоты D_max/λ и определить таким путём распределение яркости по источнику радиоизлучения. Такие Р. с переменной базой находят широкое применение в радиоастрономии для синтеза изображения источника в т. н. антеннах апертурного синтеза (см. Радиотелескоп).

Связь между антеннами Р. не обязательно должна быть непосредственной: принятые сигналы могут быть записаны на двух или нескольких антеннах независимо (но в одно и то же время), например с помощью магнитофонов. Затем записи свозятся в один пункт и совместно обрабатываются с помощью ЭВМ. Такая система позволяет разнести антенны Р. на очень большие расстояния, вплоть до межконтинентальных. При этом может быть достигнута разрешающая способность при измерении размеров и координат источников до 10^-4 секунды дуги, что значительно превышает возможность др. методов. Благодаря этому Р. со сверхдлинными базами находят всё более обширные применения как в астрономии, так и при решении многих прикладных задач геодезии, геофизики и т.п.

Лит.: Краус Д. Д., Радиоастрономия, пер. с англ., М., 1973; Есепкина Н. А., Корольков Д. В., Парийский Ю. Н., Радиотелескопы и радиометры, М., 1973.

Д. В. Корольков

Рис. 1. А₁, А₂ — антенны радиоинтерферометра; D — база; О — точка сложения принимаемых сигналов (U₁ и U₂); θ — угол прихода волны; дет — приёмное устройство с квадратичным детектором; U_вых — напряжение на выходе радиоинтерферометра.

Рис. 2. Напряжение на выходе радиоинтерферометра при наблюдении протяженного источника ( < 1); θ₀ = λ/D — период лепестков, θ₁ — фаза интерференционной картины. Пунктиром обозначены диаграммы направленности отдельных антенн.