Большая Советская Энциклопедия (РА)
Шрифт:
Р. должен обладать высокой чувствительностью, обеспечивающей надёжную регистрацию возможно более слабых плотностей потока радиоизлучения, и хорошей разрешающей способностью (разрешением), позволяющей наблюдать возможно меньшие пространственные детали исследуемых объектов. Минимальная обнаруживаемая плотность потока DР определяется соотношением:
где Р — мощность собственных шумов Р., S — эффективная площадь (собирающая поверхность) антенны, Df — полоса принимаемых частот, t — время накопления сигнала. Для улучшения чувствительности Р. увеличивают его собирающую поверхность и применяют малошумящие приёмные устройства на основе мазеров, параметрических усилителей и т.п. Разрешающая способность Р. (в радианах) q » l/D, где l — длина волны, D — линейный размер апертуры антенны. Крупнейшие зеркальные антенны (диаметром до 100 м на сантиметровых волнах) обладают разрешением около 1', сравнимым с разрешением невооружённого глаза. Трудности создания Р. больших размеров со сплошным зеркалом вынуждают широко использовать решётки, а для
Радиоизлучение космического происхождения (от Млечного Пути) на волне 14,6 м впервые было зарегистрировано К. Янским (США) в 1931 с помощью антенны, предназначенной для исследования радиопомех от гроз. Первый Р. для исследования космического радиоизлучения — рефлектор диаметром 9,5 м — построен Г. Ребером (США) в 1937; с помощью этого инструмента был проведён ряд успешных обзоров неба. Быстрое развитие Р. началось в 40-x гг. 20 в.: в Австралии в 1948 был сооружен первый радиоинтерферометр, а в 1953 — первый крестообразный Р. Крупный полноповоротный параболоид (D = 76 м) впервые сооружен в Великобритании в 1957. Принцип получения изображения с высоким разрешением методом последовательного синтеза апертуры развивается с 1956 в Кембридже (Великобритания). В 1967 в США и Канаде проведены первые наблюдения на интерферометрах с независимой записью сигналов и сверхбольшими базами. К 1975 лучшие по точности полноповоротные параболоиды установлены на радиоастрономических обсерваториях в Эффельсберге, ФРГ (D = 100 м, длины волн до l = 2 см); Пущине и Симеизе, СССР (D = 22 м, l = 0,8 см); Китт-Пик, США (D = 11 м, l = 0,3 см). Р. с неподвижной сферической чашей сооружен в кратере вулкана в Аресибо, Пуэрто-Рико (D = 300 м, l = 10 см). Этот Р. обладает очень большой собирающей поверхностью и используется как локатор для картографирования планет. Крестообразные и кольцевые Р. функционируют в Молонгло, Австралия (крест из 2 сетчатых параболических цилиндров 1600'13 м, l = 75 см и 3 м); Харькове, СССР (Т-образная антенна 1800'900 м, состоит из 2040 широкополостных вибраторов, l = 10—30 м); Пущине, СССР (крест из 2 цилиндров 1000'1000 м, l = 2—10 м); Калгурре, Австралия (96 параболоидов диаметром 13 м, расположенных по кольцу D = 3 км, l = 3,7 м); РАТАН-600 в СССР (рефлекторный радиотелескоп с отражающей поверхностью в виде кольца D = 600 м и шириной 7,5 м, диапазон волн 0,8—30 см). Крупнейшие Р. апертурного синтеза — в Кембридже, Великобритания (l = 5 см), и Вестерборке, Нидерланды (l = 6 см), имеют разрешающую способность около 3’’. См. также Радиоастрономические обсерватории.
Лит.: Есепкина Н. А., Корольков Д. В., Парийский Ю. Н., Радиотелескопы и радиометры, М., 1973; Христиансен У., Хегбом И., Радиотелескопы, пер. с англ., М., 1972.
Ю. Н. Парийский.
Харьковский Т-образный радиотелескоп.
Радиотелефонная связь
Радиотелефо'нная связь, электрическая связь, при которой с помощью радиоволн передаются телефонные сообщения. В отличие от радиовещания, в Р. с. осуществляется двусторонний обмен сообщениями между 2 корреспондентами — либо одновременно (дуплексная связь), либо поочерёдно (симплексная связь).
В простейших системах Р. с., осуществляющих как симплексную, так и дуплексную связь, радиостанция каждого из корреспондентов состоит из передатчика (мощностью 0,1—50 вт, с однополосной модуляцией или частотной модуляциейколебаний) и чувствительного приёмника, работающих в диапазоне метровых или дециметровых волн; антенны; источника электропитания и микротелефонной трубки. Дальность связи составляет 0,5—30 км. Благодаря высокой оперативности, мобильности, малой массе и простоте обслуживания такие системы Р. с. нашли применение во многих областях народного хозяйства, прежде всего в низовой связи (см. Радиостанция низовой связи), в том числе диспетчерской связи, а также в военном деле. В редко заселённых районах Севера и Сибири для осуществления низовой связи на расстояниях до 300—500 км используют передатчики с однополосной модуляцией колебаний, работающие в декаметровом диапазоне волн и имеющие мощность 5, 30 или 300 вт.
В
более сложных системах Р. с. (как правило, дуплексной связи) — радиорелейных (см. Радиорелейная связь), спутниковых (см. Космическая связь) и дальней связи на декаметровых волнах, — используемых для объединения телефонных сетей различных городов и районов СССР в рамках Единой автоматизированной системы связи, применяют сложные направленные антенны и передатчики с однополосной модуляцией мощностью 5—100 квт. На линиях дальней Р. с. протяжённостью свыше 5—6 тыс. км примерно в середине трассы производят ретрансляцию сигналов посредством приёмо-передающей радиостанции. В оконечных пунктах линии каждый её телефонный канал обычно сопрягается с телефонной линией (например, ведущей к местной АТС). В отличие от многоканальных радиорелейных и спутниковых систем связи, системы дальней Р. с. на декаметровых волнах малоканальны (1—4 телефонных канала); они обладают пониженными надёжностью и качеством передачи речи, но сравнительно дёшевы и очень оперативны. Эти системы применяют также для коммерческой связи с зарубежными странами, для связи с морскими судами и с теми населёнными пунктами СССР, для которых радиосвязь — единственный вид электросвязи.
Лит.: Чистяков Н. И., Хлытчиев С. М., Малочинский О. М., Радиосвязь и вещание, М., 1968; Передача сообщений, пер. с нем., т. 2, М., 1973.
В. М. Розов.
Радиотерапия
Радиотерапи'я, применение ионизирующих излучений с лечебными целями; то же, что лучевая терапия.
Радиотехника
Радиоте'хника, наука об электромагнитных колебаниях и волнах радиодиапазона — о методах их генерации, усиления, излучения, приёма и об их использовании; отрасль техники, осуществляющая применение электромагнитных колебаний и волн радиодиапазона для передачи информации — в радиосвязи, радиовещании и телевидении, в радиолокации и радионавигации, при контроле и управлении машинами, механизмами и технологическими процессами, в разнообразных научных исследованиях и т.д. Радиодиапазон охватывает спектр электромагнитных волн (ЭВ) длиной от нескольких десятков тыс. км до десятых долей мм (подробнее см. в ст. Радиоволны).
Развитие Р. тесно связано с достижениями в области радиофизики,электроники, физики полупроводников,электроакустики, теории колебаний, теории информации (см. Информации теория), и различных разделах математики, а также с прогрессом в технике высокочастотных измерений (см. Измерительная техника,Радиоизмерения), вакуумной и полупроводниковой технике (см. Полупроводниковая электроника), в производстве источников электропитания и др. В Р. входит ряд областей, главные из которых — генерирование электрических колебаний,усиление электрических колебаний, их преобразование, управление ими (см. Модуляция колебаний), антенная техника (см. Антенна,Излучение и приём радиоволн),распространение радиоволнв свободном пространстве, в различных средах (ионосфере, почве) и в направляющих системах (кабелях, волноводах), фильтрация электромагнитных колебаний, демодуляция, воспроизведение переданных сигналов (речи, музыки, изображений, телеграфных и иных знаков), контроль, управление и регулирование при помощи ЭВ и колебаний (посредством радиоэлектронных систем).
История Р. восходит к работам М. Фарадея, заложившего основы учения об электрическом и магнитном полях (1837—46). Фарадей высказал мысль о том, что распространение электрических и магнитных воздействий происходит с конечной скоростью и представляет собой волновой процесс. Эти идеи были развиты Дж. К. Максвеллом, математически описавшим (1864) известные электрические и магнитные явления системой уравнений, из которых следовала возможность существования электромагнитного поля, способного распространяться в пространстве в виде ЭВ, частным случаем которых являются световые волны.
ЭВ радиодиапазона (с длиной волны около 1 дм) были впервые получены и изучены Г. Герцем (1886—89), который осуществил их генерирование и излучение при помощи вибратора, возбуждаемого искровым разрядом (см. Герца вибратор). При помощи второго вибратора, в котором под действием принимаемой волны проскакивала искра, Герц регистрировал ЭВ. Герц показал, что эти волны способны отражаться, преломляться, интерферировать и поляризовываться подобно световым волнам, однако он не предвидел возможности применения ЭВ для передачи информации. Существенную роль в опытах Герца играло явление резонанса, подробно изученное В. Ф. К. Бьеркнесом (1891). Важнейшая формула для определения резонансной частоты колебательного контура при отсутствии затухания (идеальный контур) была получена ещё в 1853 У. Томсоном(Кельвином). Э. Бранли (Франция) обнаружил (1890) и изучил явление уменьшения сопротивления металлического порошка при воздействии на него электрических колебаний и восстановления исходного высокого сопротивления при встряхивании. О. Лодж (Великобритания) использовал это явление для индикации ЭВ при воспроизведении опытов Герца (1894); прибор в виде заполненной металлическими опилками стеклянной трубки с электродами на концах он назвал когерером.
А. С. Попов, развивая опыты Герца и стремясь решить задачу беспроволочной связи при помощи ЭВ, усовершенствовал когерер, применив для восстановления его сопротивления автоматическую систему, осуществлявшую встряхивание когерера после воздействия на него ЭВ. Автоматический когерер стал основой первого аппарата для обнаружения и регистрации сигналов (их приёма) в системе беспроволочной связи. Попов также обнаружил, что присоединение к когереру вертикального провода — антенны — приводит к увеличению чувствительности такого приёмного устройства. Свой первый в мире радиоприёмник Попов продемонстрировал в действии 25 апреля (7 мая) 1895 во время доклада на заседании физического отделения Русского физико-химического общества. Примерно год спустя опыты по использованию радиоволн для беспроволочной связи продемонстрировал Г. Маркони, причём его аппаратура в основных чертах совпадала с аппаратурой, разработанной Поповым.