Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Landsberg-1985-T3

.pdf
Скачиваний:
52
Добавлен:
03.05.2015
Размер:
27.89 Mб
Скачать

ке, а следовательно, так же меняется и интенсивиость радиоволн, излу­

чаемых антенной.

Разумеется, современная передающая радиоаппаратура устроена

сложнее, но описанная схема передает основные ее черты.

Мощность современных широковещательных радиостанций достигает многих сотен и даже тысяч киловатт. Для таких станций созданы спе­

циальные радиолампы, размеры ко­

торых иной раз превосходят рост

человека. Родиной мощных широко­

 

вещательных станций

является

 

наша страна. Уже в 1922 г. в Москве

 

была построена самая крупная по

 

тому вреыени радиостанция мощ·

 

ностью 12 кВт, а в

1932 г. в Москве

 

же впервые в Мllре была введена в

 

действие

станция

мощностью

С

500 кВт.

Вообще

в строительстве

 

мощных

радиостанций,

разработке

 

дю! них ламп, антенных сетей и т. п.

 

наша страна занимает одно

IIЗ пер­

Рис. 142. Схема телефонной мо-

вых мест в мире. Мы обязаны этим

целому ряду выдающихся советских

дуляции

радиоспециалистов:

М.

А.

Бонч­

Бруевичу, М. В. Шулейкину, А. Л.

Минцу И др.

к антенне радиоприемника приходят модулированные

излучения множества одновременно работающих передаю­

щих станции. Кроме того, электрические колебания в прием­

ной антенне возбуждаются под действием всевозможных !i с т О ч 11 11 К О В П о м е х (например, атмосферных электри­

ческих разрядов, искрящих контактов электрических ма­

шин и приборов и т. п.). Задача приемника состоит в том,

чтобы: 1) выделить из всей этой смеси колебаний пере­

дачу интересующей нас станции, 2) в достаточной степени

усилить выделенные колебания и 3) nолучuть из этих высокочастотных модулированных колебаний сигналы (КО­

JJебания со звуковыми частотами, телеграфные или телеви­ зионные сигналы и т. п.), которыми модулировано излуче­

ние станции.

Первая задача решается, как мы знаем, при помощи ре­

зонанса 29). Приемник содержит колебательные кон­ туры (В простейшем случае - один контур), которые вы­

деляJOТ из всего С.тюжного набора электрических колебании

в антенне ДОВОJJЬНО узкую полосу частот (так называемая

«полоса пропускания»). Меняя настройку контуров прием­

ника, мы передвигаем его «полосу пропускания» по шкале

частот. Настройка на данную радиостанцию означает такую

установку «полосы пропускания» приемника, при которой

частота станции попадает в эту полосу. При этом, конечно,

164

в «полосу пропускания» попадает и некоторая доля колеба­

ний от источников помех. Прием возможен только в том слу­

чае, если колебания от принимаемой станции не слишком слабы ПО сравнению с уровнем мешающих колебаний.

Вторая задача - усиление выделенных посреДСТВО~1 ре­ зонанса колебаний - решается с помощью либо электрон­

вых ламп (см. TO~I 1], § 106), либо полупроводюшовыХ трНО­

дОВ (см. TO~I 11, § 1]0). Усиливая колебания, эти ПРJrборы И

работают в качестье {(реле»: выигрыш в интеJIСИВНОСТН !юле-

6аний получается за счет энергии тех источников (напр~;­ мер, батарей), !Юторые !lИтают лампу или транзистор. ЕСJ1И

дЛЯ усиления используется электронная .'1ампа, то слабые

колебания напряжения, созданные электромагнитной БОЛ­ ной в колебательном контуре приемннка, подводятся к сет­

ке этой лампы и вызывают гораздо более сильные колебания

в цепи ее анода. С анода одной лампы усиленные колебания можно подвести к сетке следующей лампы и УСИ.IИТЬ их еще больше (~!НOГOKaCKaДHoe усиление). В настоящее время электронные лампы все больше вытесняются полупровод­ никовыми триодами и диодами (см. то:о,{ 11, § 110), которые гораздо меНЫlIС по габаритам и требуют значительно мень­

ших «питающих» !{апряжений и мощностей.

Наконец, третья задача - восстановление низкочастот­

ных модулирующих сигналов из высокочастотных ~IOдулиrо­

ванных Ео,с]ебаний - решается посредством детекторов­ nрuборов, которые nРOIюдят ток в одном направлении луч­ ше, чем в противоположном. В современных радиоприеМН]I­

ках в качестве детектора используются ОПЯТI,-таки электрон­

ные лампы или полупроводниковые диоды, к которым отно­

сятся и так называемые точечноконтактные диоды. В по­

следних выпрямляющим действием обладает контакт между

полупроводниковым кристаллом и металлическим острием.

Выпрям.lяющие контакты таIШГО типа (работающие к то­

му же без всяких источников постоянного питания) были

известны как КРИСТiJллические детекторы и применялись

в радиотехни)(е еще ;{о изобретения электронных люш.

Поясним, в че~1 заК,lючается действие детектора.

Благодаря H~OД!1HaKOBOMY сопротивлению деТСЕ1'ора дЛЯ

ДВУХ направлений ТОl<а форма (осциллограмма) пеРС'"IСНlЮГО

тока, текущего через }{етектор, отличается от формы подве­

денного к неыу напряжсния (рис. 143). В то время как коле­

бания напряжения имеют одинаковый размах (амплитуду) в обе стороны от нуля (рис. 143, а), колебания тока «подре­

заны» с той стороны, Б которую детектор ПРОВОДИТ хуже

(рис. 143, б). Но такой несимметричный переменный ток

165

можно представить !<ах с у м м у n о с т о я н н о г о тока

(кривая 1, рис. 143, в) и симметричного пер е м е н н о г о тока (кривая 2).

Таким образом, если подвести к детектору синусоидаль­

ное высокочастотное напряжение, то через детектор, кроые

переменного тока высокой частоты, будет течь еще и посто­

янный ток, который может, например, заставить отклонять­ ся ГЗJlьванометр, включенный последовательно с детекто­

ром.

Доп~стим теперь, что амплитуда высокочастотного на­

пряжения, подводимого к детектору, не постоянна, а моду­

лирована - изменяется с низкой частотой (рис. 144, а). В де­ текторе получится несимметричный ток, причем тоже мо­

дулированный (рис. 144, б). Если подобно предыдущему

раЗЛОЖ!lТЬ такой ток, выделив из негО СИ~lметричное высоко­ частотное колебание (кривая 2, рис. 143, в), то вторым сла­

гаемым будет уже не постоянный ток, а

ток, меняющийся

с низкой частотой -

частотой модуляции

(кривая 1). Если

последоватеЛЬJIО с

детектором включить

телефон, то этот

ток низкой (ЗЗУКОБОЙ) частоты заставит колебаться мембрану

телефона и будет нами услышан. Такая простейшая комби-

о)

0.)" .. ,. .. А

.. " ..---- 21

 

u

rtt-"'1't-t-I-·'tt"·.. -.,.t"'~"'-""t'''''''''''

 

 

• I "

J I I 1 I f

I I I I 11 I

 

-'"'\:-\ f \ I \ : '1

: i : \ : ~ :---

 

 

V'J1J\}!JVVV

 

Рис.

143.

Как действует детек­

Рис. 144. Детектирование моду­

 

 

тор

 

лированного колебания

нация детектора с телефоно~! применялась в так называе­

мом детекторном приемнике (рис. 145), которым широко

пользовались до появления ПРИБШИКОВ с электронными

лампами.

детекторный приемник работает не по принципу реле,

аиспользует непосредственно ту энергию, которую улав­

ливает приемная антенна. Детектор с телефоном присоеди-

166

няется к резонансному колебательному контуру, прич~;'IЛ

телефон шунтируется конденсатором, через КОТОРЫЙ легко

проходит высокочастотная часть детекторного тока. досто­

инством детекторного ПРИe!v1Ника по сравнению с ламповы;l.1И

Антенна

ПеРi?J.IенныU" ТелефОН

}fонrJеНСIЩ70Р·

ffлаКtJllобаЧН6!r]

коноенсаmОll

Рис. 145. Схема детекторного радиоприемника

является полное отсутствие источников питания, но отсюда

же проистекает и его основной недостаток, из-за которого

он был вытеснен ламповыми приемниками,- малая чувст­

вителыlOСТЬ.

§ 62. Друrие применения радио. Мы уже упоминалн о ряде примен€ний радио ПОМИМО радиосвязи и радиовещания. Так, например, мы видели,

что радио используеТС5I как для оп­

ределения местоположения объектов,

не излучающих радиоволн, а толь­

ко отражающих их (радиолокаuия, § 35), так и для установления место­

положения передатчиков, радиомая­

ков и т. п. (радиопеленгаIЩЯ, § 59). Мы познаКОМИМС5I теперь еще с неко­

торыми ПРИМСllениями радио.

Начнем с так называемой фото­

телеграфии, которая позволяет по­

,1УЧИТЬ на приемной станции фотогра­

Рис. 146. Схема передающего

фическую копию с оригинала (чср­

тежа, фотоснимка, письма), нахо­

устройства

фототелеграфа:

дящегося на передающей станции.

1 - Объеюив,

2 -

фотоэлемент

Принцип де[IСТВИЯ фототелеграфа

 

 

 

несложен. На передающей стаIЩИИ

имеется трубка,

на

одном конце

которой укреплен особый прибор - фотоэлемент, а на другом - спе­

циальный оптический объектив (рис. 146). Объектив трубки помещается

над валиком, вокруг которого обернут передаваемый оригинал. Объек­

тив собирает на фотоэлемент свет только с маленького участка поверх­

ности оригинала - того участка. над которым объектив находится в

данный момент. При работе аппарата валик вращается и перемещается

параллельно своей оси, так что объектив последовательно, точка за

точкой «осматривает» всю площадь оригинала. Количество света, пада­

ющего при этом на фотоэлемент через объектив, изменяется в соответ­

ствии с чередованием светлых и темных мест оригинала. Фотоэлемент

обладает тем свойством 183), что сила текущего через него электри­

ческого тока зависит от интенсивности падающего на него света. По­

этому по мере движения валика с оригиналом сила тока в фотоэлементе

167

изменяется в соответствии со сменой светлых и темных участков ори­

гинала. Эти изменения силы тока используются для модуляции радио·

передатчика совершенно так же, как при передаче звука для модуля­

ции используются изменения тока в цепи микрофона *).

На прнемной станции после усиления и детектирования принятого

излучения получается низкочастотный ток, повторяющий колебания силы тока в фотоэлементе передатчика. Если полученным после детек­

тора током питать нить маленьКОЙ электрической лампочки, то яркость

иакала нити будет меняться в соответствии с яркостью тех точек ориги­

нала, которые проходят под объективом на передающей станции.

На приемной станции устроен валик с трубкой и объективом, как и на передающей сташщи, но вместо фотоэлемента в трубке укреплена

электрическая лампочка, а вместо оригинала на валик кладется лист

фотографической бумаги. Объектив дает на этой бумаге светлое пятныш­

ко, яркость которого меняется вместе с интенсивностью света, падаю­

щего на фотоэлемент передающей станции. Если валик на приемной

станции движется точно так же. как и валик на передающей, то, ПОСJ!е

того как точка за точкой будет освещена вся площадь фотобумаги,

после ее проявления на ней получится копия передаваемого оригинала.

Фототелеграф работает сравнительно медленно, так как быстрота

его действия зависит от скорости перемещения механических приспо­

соблений и от того, насколько быстро успевает меняться накал элект­ рической лампочки. Поэтому описанным путем нельзя осуществить пе­

редачу изображений .движущихся предметов (телевuденuе).

ДJlЯ осуществления телевидения понадобилось заменить механи­

ческие приспособления

и лампочки накаливания э л е к т р о н н ы м и

п у ч к а м и подобно

тому, как механические реле, пригодные для

телеграфа, пришлось заменить электронными лампами, чтобы сделать

возможной передачу по радио звуков (радиоте.llефония).

Сущность телевизионной передачи состоит в следующем. На пере­

дающей станции валик, перемещающийся под фотоэлементом, заменен

электронным осциллографом, в котором электронный пучок с огромной

скоростыо бегает не по экрану. а по с.'Тожному многоячейковому фото­

элементу, так называемому имноскоnу (от греческих C.lIOB «иконос» -

изображение, «скопио» - наблюдение). На этот фотоэлеменг с по­ мощью объектива отбрасывается передаваемое изображение. Каждая ячейка иконоскопа работает в те моменты, когда на нее попадает элект­ ронный пучок. Специа.llьные развертывающие напряжения, подводимые к управляющим П.llастинам осциллографа, заставляют электронный пу­ чок пробегать по всей поверхности иконоскопа за 1/25 секунды (конец пучка прочерчивает при этом 625 горизонтальных строк, лежащих по­ чти вплотную одна под другой). Сила тока в цепи иконоскопа в каждый момент времени пропорциональна освещенности той ячейки иконоскопа, на которую в этот момент попадает электронный пучок. Поэтому колеба­

ния силы тока в цепи иконоскопа передают распределеиие интенсивно­

сти света во всех последовательно «пр осматриваемых» точках переда­

ваемой картины (кадра).

ПО.1учаемые от иконоскопа электрические колебания подводятся

к радиопередатчику и модулируют излучаемую им радиоволну подобно

тому, как переменный ток в цепи микрофона модулирует радиоволну при передаче звука. Таким образом, каждую секунду радиоволна уно-

*) Фототелеграммы можно передавать и по проводам. В этом случае переменный ток, даваемый фотоэлементом, после соответствующего уси­

ления непосредственно передается по проводам к месту приема.

168

сит «отпечаток» 25 полных кадров, каждый из которых состоит из 625

строк.

На приемной станции валик и лампочка фототелеграфа тоже заме­ нены электронным осциллографом, но с обычным экраном, светящимся

под ударами электронов (так называемый кинескоп). После усиления и

детектирования принятой волны в приемнике получается точно такой

же переменный ток, какой модулировал

волну в передатчике. Этот ток

используется для того, чтобы управлять и

н т е н с и в н о с т ь ю элект­

ронного пучка в кинескопе. Яркость же свечения экрана кинескопа про­

порциональна интенсивности электронного пучка. Таким образом,

яркость пятнышка на приемном экране меняется со временем соответст­

венно освещенности тех точек передаваемого изображения, через которые пробегает электронный пучок в передатчике.

Электронный пучок в приемнике совершает по экрану движение,

в точности синхронное с движением электронного пучка в передатчике

по иконоскопу, т. е. он тоже обегает за 1/25 секунды всю площадь экра­

на, прочерчивая за это время 625 горизонтальных строк. В итоге на

приемном экране за 1125 секунды воспроизводится весь передаваемый

кадр. Так как за секунду сменяется 25 таких кадров, то, как и в кино,

отдельные изображения воспринимаются нашими глазами как единое слитное движущееся изображение.

Посредством передачи по радио специальных сигналов-команд (на­

пример, определенных комбинаций телеграфных знаков) можно осу­

ществлять управление на расстоянии (телеуправление). Удаленный приемник, установленный, в частности, на борту корабля, самолета, ис­ кусственного спутника Земли и т. д., заранее настроен на частоту управ­ ляющего передатчика. Приемник либо включен постоянно, либо в опре­ деленное время включается автоматически по заданной программе.

Принятые и усиленные сигналы-команды заставляют срабатывать те

или иные реле, которые в свою очередь запускают или останавливают

вспомогательные электродвигатели, работающие от местных источников энергии и выполняющие различные механические операции. Таким пу­

тем можно управлять на расстоянии мощными двигателями, рулевыми

механизмами, измерительными приборами, радиопередатчиками и т. п.

Укажем еще на одно применение радио.

В §§ 44 и 45 мы видели, что волны, разбегающиеся по поверхиости воды от двух когерентных источников, образуют характерную интер­ ференционную картину (рис. 91 и 92), состоящую из неподвижных чере­ дующихся линий наибольшей и наименьшей интенсивности колебатель­

ного движения поверхности воды. Советские ученые Л. И. Мандель­

штам и Н. д. Папалекси получили интерференционные явлеиия с

помощью радиоволн и дали этим явлениям практическое применение.

Они использовали их для быстрого и точного определения расстояний между различными точками земной поверхности, создав тем самым но­

вую отрасль радиотехники - радиогеодезuю. Быстрота измерения по­

зволяет проводить его и в том случае, если одна из точек движется (ко­ рабль, самолет). Поэтому такой способ измерения расстояний находит себе применение и в практике вождения кораблей и самолетов­ радuoнавигации.

§ 63. Распространение радиоволн. Законы распространения радиоволн

в свободном пространстве сравнительно просты, но чаще всего радио­

техннка нмеет дело не со свободным пространством, а с распростране­

нием радиоволн над земной поверхностью. Как показывают и опыт и

теорня, поверхность Землн сильно влняет на распространеиие радио­

волн, причем сказываются как фнзические свойства поверхности (на-

169

пример, различия между морем и сушей), так 11 ее геометрическая форма

(общая КРИБ\1Зна поверхности земного шара и отдедьные неровности

редьефа - горы, ущелья и т, п.). Влияние это раздично дш! BO_~H разной

ддины и ддя раЗJJЫХ расстояний между передатчиком и приемником.

Влияние, ОК;Jзываемое на распространение раДИОВОДJJ формой зем­ ной поверхности, понятно из предыдущего. Ведь мы имеем здесь, в сущ­

ности, разнообразные проявления дифракции идущих от излучателя

волн (§ 41 ),- как на земном шаре в целом, так и на отдельных особенно­

стях рельефа. Мы знаем, что дифракция сильно зависит от соотношения

между длиной волны и размерами тела, находящегося на пути волны.

Неудивительно поэтому, что кривизна земной поверхности и ее рельеф по-разному сказываются на распространении волн различн{)й длины.

Так. например, горная цепь отбрасывает «радиотены> в СJlучае ко­ ротких волн, в то время как достаточно ДШlНные (в несколько юшомет­ ров) волны хорошо огибают это препятствие и на горном склоне, проти­

воположном радиостанции, ослабляются незначительно (рис. 147).

Рис. 147. Гора отбрасывает «радиотены> в случае коротких во.'!н. ДЛИН­

ные вол..! огибают гору

Что касается земного шара в целом, то он чрезвычайно велик даже

по сравнению с наиболее длинными волнами, применяемыми в радио.

Очень короткие волны, например метровые, вообще не заворачивают сколько-нибудь заметно за горизонт, т. е. за пределы прямой видимости.

Чем волны длиннее, тем лучше они огибают поверхность зсмного шара,

но и самые длинные из применяемых волн нс могли бы благодаря ди­ фракции завернуть так сильно, чтобы обойти вокруг земного шара - от нас к антиподам. Если, тем не менее, радиосвязь осуществляется

между любыми точками земного шара, причем на волнах самой различ­

ной д.~ины, то Это возможно не из-за дифракrщи, а по совсем другой причине, о которой мы скажем немного Д8льше.

Влияние физических свойств земной поверхности на распростра­ нение радиоволн связано с тем, что под воздействием этих волн в почве и в морской воде возникают электрические токи высокой частоты, наи­ более сильные вблизи антенны передатчика. Часть энергии радиоволны

170

расходуется на поддержание этих токов, выделяющих в почве или воде

соответствующее количество джоулева тепла. Эти потери энергии (а зна­ чит, и ослабления волны llз-за потерь) зависят, с одной стороны, от про­

водимости почвы, а с другой - от длины волны. Короткие волны зату­

хают значительно сильнее, чем длинные. При хорошей ПРОВОДИМОСТI1

(морская вода) высокочастотные токи проникают на меньшую глубину от поверхности, чем при плохой (почва), и потери энергии в первом слу­ чае существенно меньше. В результате дальность действия одного и того

же передатчика оказывается при распространении во.'1Н над Mope~1 зна­

чительно (в несколько раз) большей, чем при распространении над су· шей.

Мы уже отмети.~и, что распространение радиоволн на очень боль­

шие расстояния нельзя объяснить дифракцией вокруг земного шара.

Между тем дальняя радиосвязь (на несколько ТЫСЯ4 километров) была осуществлена уже в первые годы после изобретения радио. В настоящее время каждый радиолюбитель знает, что длинноволновые (А больше

1 км) И средневолновые (А от 100 м до 1 км) станции зимними ночам!!

слышны на расстоянии многих тысяч километров, в то время как днем,

особенно в летние месяцы, Эти же станции слышны на расстоянии всего

в несколько сот километров. В диапазоне коротких волн (А от 10 до 100 м) положение иное. Здесь в любое время суток и любое время года

можно найти такие длины волн, па которых надежно перекрыва1ОТСЯ

л 10 б ы е расстояния. Для обеспечения круглосуточной связи при этом

приходится в разное время суток работать на волнах различной длины.

Зависимость дальности распространения радиоволн от времени года н

суток заставила связать условия распространения радиоволи на Земле

с влиянием Солнца. Эта связь в настоящее время хорошо изучена и

объяснена.

Солнце испускает наряду с видимым светом сильное ультрафиоле­

товое излучение и большое количество быстрых заряженных частиц, которые, попадая в земную атмосферу, сильно и о н и з у 10 Т ее верх­ ние области. В результате образуется несколько слоев ионизованных га­

зов, расположенных на различных высотах (100 км, 200-300 км)..

Рис. 148. Волна идет между Землей и ионосферой

Наличие таких слоев дало основание к тому, чтобы назвать верхние

слои земной атмосферы ионосферой.

Присутствие ионов и свободных электронов придает ионосфере

свойства, резко омичающие ее от остальной атмосферы. Сохраняя спо­

собность пропускать видимый свет, инфракрасное излучение и метровые радиоволны, ионосфера сильно от.ражает более длинные волны; для та­

ких волн (л больше 10-15 М) земной шар оказывается окруженным как бы сферическим «зеркалом», И распространение этих радиоволн происхо-

171

дит между двумя отражающими сферическими поверхностями - поверх­

ностью Земли и «поверхностью» ионосферы (рис. 148). Именно поэтому радиоволны получа,от возможность огибать земной шар.

Конечно, не следует понимать слова «поверхность сферического зер­ кала ионосферы» буквально. Никакой резкой границы у ионизованных

слоев нет, правильная сферическая форма тоже не соблюдается (по край­

ней мере, одновременно вокруг всего земного шара); ионизация раз­

лична в разных слоях (в верхних она больше, чем в нижних), и сами слои состоят из непрерывно движущихся и меняющихся «облаков». Такое неоднородное «зеркало» не только отражает, но и поглощгет и

рассеивает радиоволны, причем опять-таки различно в зависимости от

длины волны. Кроме того, свойства «зеркала» меняются с течением вре­

мени. днем при действии солнечного излучения ионизации значительно больше, чем Ночью, когда происходит только воссоединение ПОJJОЖИ­

тельных ионов и отрицате.1ЬНЫХ электронов в нейтральные МОJl(:КУЛЫ

(рекомбинация). Особенно велико различие в ионизации днем и ночью

в нижних слоях иопосферы. Здесь плотность воздуха выше, столкнове­ ния между ионами и электронами происходят чаще и рекОМбинация про­

текает более интенсивно. В течение ночи ионизация нижних слоен ионо­

сферы может успеть упасть до нуля. Ионизация различна и в зависи~!Ости

от времени года, т. е. от высоты подъема Солнца над горизонтом.

Рис. 149. Различные пути волны от передатчика к приемl'ИКУ

Изучение суточных и сезонных изменений состояния ионосферы позволило не только объяснить, но и предсказывать условия прохож­ дения радиоволн различной длины в разное время суток и года (радио­ прогнозы).

Наличие ионосферы не только делает возможной КОРОТКОВОJJНОВУЮ

связь на большие расстояния, но и позволяет радиоволнам иногда обо­

гнуть весь земной шар, и даже несколько раз. Из-за это['о возникает

своеобразное явление при радиоприеме, так называемое радиоэхо, при

котором сигнал воспринимается прнемником несколько раз: после при­

хода сигнала по кратчайшему пути от передатчика могут быть слышны повторные сигналы, обогнувшие земной шар.

Часто случается, что волна доходит от передатчика к приемнику по

несколькиМ различным путям. испытав различное число отражений от

ионосферы и земной поверхности (рис. 149). Очевидно, волны, идущие

от одного и того же передатчика, когерентны и могут иитерферировать

в месте приема, ослабляя или усиливая друг друга в зависимости от разности хода. T~K как ионосфера не является абсолютно устойчивым

«зеркалом», а меняется с течением временн, то меняется и разность хода

волн, пришедши х по разным путям от передатчика к приемнику , в ре­

зультате чего усиление колебаний сменяется их ослаблением, ПОТО~I опять усилением и т. д. Можно сказать, что интерференционные ПОЛосы «ползают» над поверхностью Земли, и приемник о;,азывается то в мак-

172

симуме, то в минимуме колебаний. В принимаемой передаче получается

при этом смена хорошей слышимости н з а м и р а н и й приема, при

которых слышимость может падать до нуля.

Аналогичное явление наблюдается иногда на экране телевизора, еСЛИ над окрестностью приемной антенны пролетает самолет. Отражен­

ная самолетом радиоволна интерферирует с волной от передающей

станции, и мы видим, как изображение «мигает» из-за того, что интер­

ференционные «полосы» поочередного усиления и ослабления сигнала пробегают (из-за движения caMo.~eTa) мимо приемной антенны.

Заметим, что при приеме телевизионной передачи в городе ДОВОЛьно часто наб.1юдается удвоение (и даже «размножение») изображения на

экране кинескопа: оно состоит из двух или нескольких изображений,

в различной степени сдвинутых по горизонтали друг относительно дру­ га. Это результат отражения радиоволны от домов, башен и т. п. Отра­ женные ВОЛl,Ы проходят более длинный путь, чем расстояние между пере­ дающей и приемной антеннами, и поэтому запаздывают, давая картину,

сдвинутую в направлении развертки электронного пучка в кинескопе.

В сущности, мы здесь воочию наблюдаем результат распространения

радиоволн с к о н е ч н о й скоростью 300 000 км/с.

Прозрачность ионосферы для радиоволн, длина которых меньше 10 м, позволила обнаружить радоизлучение, приходящее от внеземных источников. Возникла и с 40-х П. нашего века быстро развивается радиоастрономия, открывшая новые возможности для изучения Вселен­ ной, сверх тех, какими располагает обычная (оптическая) астрономия.

Строится все больше радиотелескопов, увеличиваются размеры их ан­

тенн, повышается чувствительность приемников и в результате непре­

рывно возрастает количество и разнообразие открытых внеземных радио­

источников.

Оказалось, что радиоволны излучают и Солнце, и планеты, а за пределами нашей Со.'IнечноЙ системы - многие туманности и так на­ зываемые сверхновые звезды. Множество источников радиоизлучения

открыто вне нашей звездной системы (Галактики). В основном - это

другие галактические системы, причем лишь небольшая их доля отож­ дествлена с оптически наблюдаемыми туманностями. «Радиогалактики» обнаружены и на таких больших расстояниях от нас (многие миллиарды

световых лет), которые находятся за пределами досягаемости самых силь­

ных современных оптических телескопов. Были открыть! интенсивные

источники радиоизлучения, обладающие очень малыми угловыми раз­

мерами (доли угловой секунды). Первоначально их считали особого ро­

да звездами, принадлежащими нашей Галактике, и поэтому назвали

квазизвездными источниками или квазарами. Но с [962 г. стало ясно, что квазары - это внегалактические объекты с огромной мощностью

радиоизлучени я.

Отдельные, или, как говорят, дискретные радиоисточники нашей

Галактики излучают широкий спектр длин волн. Но было обнаружено

и «монохроматическое» радиоизлучение с длиной волны 1.,=21 см, ис­

пускаемое межзвездным водородом. Исследование этого излучения по­

зволило найти общую массу межзвездного водорода и установить, KaI(

он распределен по Галактике. В самое последнее время удалось обнару­ жить монохроматическое радиоизлучение на длинах волн, свойствен­

ных другим химическим элементам.

у всех источников радиоизлучения, о которых говорилось выше,

интенсивность очень постоянна. Лишь в некоторых случаях (в частно­

сти, у Солнца) наблюдаются на общем постоянном фоне отдельные бес­

порядочные вспышки радиоизлучения. 1968 г. был ознаменован новым

радиоастрономическим открытием большого значения: были обнаружены

173