соответствует
угл.Радиоинтерферометр - инструмент для измерений с высоким угл. разрешением, состоящий из неск. антенн, разнесённых на большое
расстояние и связанных между собой ВЧ-линией связи. Простейший Р. (аналог интерферометра
Майкельсона) состоит из двух антенн (двухэлементный Р., рис. 1). Сигналы исследуемого
радиоисточника принимаются антеннами, передаются по ВЧ-кабелю и суммируются
(существуют также Р., в к-рых принятые сигналы предварительно детектируются,
см. Интерферометр интенсивности ).Принимаемые антеннами сигналы точечного
источника имеют относит. запаздывание т, к-рое определяется относит.
положением источника q и длиной базы В, т = Bsinq/c. Относит. запаздывание и, следовательно, разность фаз сигналов изменяются
при движении источника по небесной сфере, в результате на выходе Р. возникают
интерференц. максимумы и минимумы. Диаграмма направленности одиночной антенны
оказывается промодулированной интерференц. лепестками. Ширина интерференц. лепесткасоответствует
угл.
разрешению Р. Чувствительность Р. определяется
эфф. площадью антенн. Длина базы Р. ограничена ВЧ-линией связи, к-рая обычно
не превышает неск. км. На больших длинах баз (до десятков км) используют ре-трансляц.
линии передач. В радиоастрономии для повышения чувствительности измерений
сигналы принимают в возможно большей полосе частот Df. Ширины
и положения интерференц. лепестков на разных
частотах различны, что приводит к размытию интерференц. картины. И лишь там,
где разность хода лучей равна нулю, интерференц. лепестки совпадают. Кол-во
интерференц. лепестков обратно пропорционально ширине полосы, N = f /Df. Поэтому при наблюдении ра-диоисточников на Р. проводят
компенсацию разности хода сигналов.
Дальнейшим развитием Р. является радиоин-терферометр
со сверхдлинной базой. Сигналы, принятые антеннами, когерентно преобразуются
и записываются на магнитофоны. Когерентное преобразование сигналов проводится
с помощью квантовых стандартов частоты. С их помощью осуществляется и
синхронизация записей. Записи считываются с магн. лент спец. процессором, и
выделяется коррелиров. сигнал, соответствующий интерференционной картине. В
этом случае линия передачи отсутствует и длины баз могут быть сделаны сколь
угодно большими. Для компенсации относит. запаздывания сигналы считываются с
соответствующей задержкой. Практически все крупные радиоте ескопы мира объединены
в единую глобальную радиоинтерференц. сеть. Угл. разрешение сети достигает предельного
(в условиях Земли) значения [~10-4 секунды дуги (на l - 1 см)].
В отличие от обычного телескопа, Р. регистрирует
не изображение объекта Тb(х,у) (Тb- яркостная
температура, х,у - угл. координаты на небесной сфере, связанные с источником),
а одну из пространственных гармоник этого изображения
где и и v - пространственные
частоты, равные проекциям вектора базы В на оси c и у соответственно,
выраженные в длинах волн. Чтобы получить изображение объекта Тb(х,у), необходимо измерить все гармоники этого изображения, т. е. провести наблюдения
объекта на Р. с базами разной длины и ориентации. С помощью обратного преобразования
Фурье
получают (синтезируют) изображение объекта. Практически
наблюдения на Р. проводят в пределах всей видимости источника над горизонтом
- при разных проекциях базы на радиоисточник. Проекция вектора базы описывает
на небесной сфере эллипс (рис. 2), к-рый соответствует диапазону пространственных
частот данного Р. Далее меняют расстояние
между антеннами (Р. с базой пе-рем. длины)
и повторяют наблюдения. Для ускорения этого процесса одно-врем. используют неск.
антенн. Они образуют п(п - 1)/2 двухэлементных
Р. (п - число антенн) и т. о. существенно сокращают время наблюдений.
Инструментами этого типа являются система апертурного синтеза (VLA) в Нью-Мексико
(США), глобальная сеть Р. и др. (см. Антенна радиотелескопа).
Радиоинтерференц. метод применяется не только
для решения астр. задач, но и в геодезии, космич. навигации, для измерений подвижек
земных платформ, движения полюсов Земли и т. д.
Л. И. Матвеенко.
|
|
 |
