雙天線射電干涉儀

雙天線射電干涉儀是由兩面天線組成的射電望遠鏡。兩面天線分設在距離為D 的基線兩端,它們接收同一個天體“點源”所發出的波長為λ 的射電信號,經過等長的傳輸線,使信號在接收機內相加或相乘,則所檢測到的輸出功率,將隨地球自轉而呈現準正﹑餘弦形狀的干涉圖形(見射電干涉儀)。

基本介紹

  • 中文名:雙天線射電干涉儀
  • 外文名:two-element radio interferometer
  • 作者:羅先漢
  • 釋義:由兩面天線組成的射電望遠鏡
理論,結論,

理論

由兩面天線組成的射電望遠鏡。兩面天線分設在距離為D 的基線兩端,它們接收同一個天體“點源”所發出的波長為λ 的射電信號,經過等長的傳輸線,使信號在接收機內相加或相乘,則所檢測到的輸出功率,將隨地球自轉而呈現準正﹑餘弦形狀的干涉圖形(見射電干涉儀)。若天體射電波的波前平面與干涉儀基線的交角為 ,則兩個天線收到的信號的程差將為D sin ,從而得出兩路信號之間的相位差,兩路迭加之後的輸出功率正比於cos。天體的周日運動使 隨時間t 而變化,從而使發生變化,產生了干涉圖形cos(t )。這種圖形通常稱為干涉條紋。如果射電源不是點源,而是具有一定的角徑△ ,則干涉儀在同一時間收到的信號將是來自 到 +△ 的空間範圍內。在這個範圍內不同方向的信號成分將有不同的相位差o假設其相應的範圍為到+△,而且這些信號成分的幅度相等,則迭加後的輸出功率將正比於。與點源的情況(點源即相當於△=0)相比,干涉條紋的幅度,將按照
隨△的增大而下降。當 △=2π 時,條紋將完全消失。這說明干涉儀對大的“面源”是不敏感的。因此,用它來觀測小角徑的射電源時,條紋將不受到背景射電的影響。實際上,迄今相當一部分射電源的精確定位,是由雙天線干涉儀完成的。其原理是﹕當條紋出現峰值時,=0,因而可以定出射電源此時處於 =0的方向(當然,峰值可以發生在=0,2π ,4π ,…,它們相當於不同的射電源方向,必須用另外的條件來判斷真正的方位)。如果射電源有一定的角徑,通過干涉條紋的幅度,可估計出角徑的大小。對於基線距離為3,000米左右的干涉儀,在10厘米左右的波長上,對射電源的位置測量精度可優於1,但是,測量射電源的細節和前面說過的“面源”,雙天線干涉儀是無能為力的。

結論

從的關係可以看出,當接收機系統的頻頻寬度為△時,△範圍內的各個不同波長的信號也將有不同的相位差,而這種相位差的值等於。因此,和前面所說的情況一樣,條紋幅度也會降低。煌?氖簽o當為0時,△也為0。所以,在 為0的方向附近,這種由頻寬引起的條紋損失並不嚴重。愈大,損失也愈大。通常使用人工延遲(如加“延遲線”)的辦法,使兩路信號沒有相位差,以消除這種影響。

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