| ения и опознавания летательных аппаратов, при посадке и взлёте самолётов в неблагоприятных метеорологич. условиях (туман, дождь, снег и т. д.), в морском и речном судоходстве, в космич. исследованиях, в пром-сти - для неразрушающего контроля материалов и изделий, в медицине - для диагностики различных заболеваний, а также при проверке качества и юстировке источников радиоизлучения, при определении толщины и структуры ледяного покрова в Арктике, Антарктике и в р-нах высокогорья и т. д. (рис. 2). Дальнейшее развитие Р. идёт в направлении использования принципов голографии, а также получения цветных изображений.
Рис. 2. Изображения местности, полученные в условиях плохой видимости: вверху - на обычной фотографии; внизу - на экране радиоинтроскопа, с помощью радиоволн восьмимиллиметрового диапазона, в пассивном режиме.
Лит.: Ощепков П. К., Меркулов А. П., Интроскопия, М., 1967; Радиовидение наземных объектов в сложных метеоусловиях, М., 1969; Ирисова Н. А., Тимофеев Ю. П., Фридман С. А., Люминесценция позволяет видеть невидимое, "Природа", 1975, № 1. К. М. Климов.
РАДИОВОЛНОВОД, диэлектрический канал (направляющая система) для распространения радиоволн. Боковая поверхность канала является границей раздела двух сред, при переходе через к-рую резко меняются диэлектрическая е или магнитная м проницаемости и электропроводность (I. Боковая поверхность может иметь произвольную форму, но наиболее широко применяются цилиндрич. Р., в частности цилиндрич. металлич. полости, заполненные воздухом или к.-л. газом. Поперечное сечение металлич. Р. бывает прямоугольным, круглым, П- и Н-образным и т. п. (рис. 1). Обычно к Р. относят только каналы с односвязным сечением; распространение радиоволн в каналах с дву- и многосвязными сечениями рассматривается в теории длинных линий (напр., двухпроводная коаксиальная линия; рис. 1,3).
Рис. 1. Формы поперечного сечения нек-рых радиоволноводов (а, б, в, г) и коаксиальной двухпроводной линии (д).
Можно показать, что внутри Р. вдоль его оси распространяется волновое поле, к-рое является результатом многократного отражения волн от внутр. стенок Р. и интерференции отражённых волн. Это определяет гл. особенность Р., к-рая состоит в том, что распространение волн в них возможно только в том случае, если поперечные размеры Р. сравнимы с длиной волны X или больше X. Напр., для X = 30 см больший размер а сечения прямоугольного Р. ок. 20-25 см. Это обусловливает применение Р. гл. обр. в области сверхвысоких частот.
Р. служат направляющими системами в радиолокационных и др. станциях для передачи энергии от передатчика в передающую антенну, от приёмной антенны к радиоприёмнику. Направляющая система на СВЧ имеет вид волноводного тракта, состоящего из отрезков Р., различных по форме и размерам поперечных сечений; угловых изгибов; вращающихся соединений и многих др. волноводных узлов (рис. 2). Для сочленения Р. разных поперечных сечений применяются плавные волноводные переходы с переменным сечением (напр., рупорный переход 2, рис. 2).
Рис. 2. Схема волноводного тракта: 1- генератор СВЧ; 2 - рупорный переход; 3,6 - отрезки прямоугольных волноводов; 4 - угловой изгиб; 5 - вращающееся соединение; 7 - рупорная антенна.
Осн. преимуществом металлич. Р. по сравнению с двухпроводной симметричной и коаксиальной линиями является малость потерь на СВЧ; это обусловлено практическим отсутствием излучения энергии в окружающее пространство и тем, что при одинаковых внешних размерах Р. и, напр., двухпроводной линии поверхность Р., по к-рой текут электрич. токи (при распространении волны), всегда больше, чем поверхность проводников двухпроводной линии. Так как глубина проникновения токов определяется скин-эффектом, то плотности токов, а следовательно, и потери на джоулево тепло в Р. меньше, чем в линии. Недостатки Р.: наличие нижнего предела пропускаемых частот (см. ниже); громоздкость конструкции на дециметровых и более длинных волнах; необходимость большой точности изготовления и спец. обработки внутр. поверхности стенок; сложность монтажа.
Поскольку поперечные размеры Р. сравнимы с X, то задача о распространении и возбуждении в них электромагнитного поля решается на основе интегрирования Максвелла уравнений при заданных граничных условиях и источниках поля. Методы решения этих задач составляют содержание теории Р.
Рис. 3. Прямоугольный волновод.
В случае прямоугольного Р. (рис. 3) для любой из проекций f электрического Е и магнитного Н полей теория приводит к волновому ур-нию:
[2125-14.jpg]
где k = 2Пи/Л = w/с - волновое число, со - частота колебаний, с - скорость света. Решение этого ур-ния для бесконечно длинного прямоугольного Р. приводит к след. выражениям для комплексных амплитуд проекций векторов Е и Н:
[2125-15.jpg]
Здесь а и b - размеры поперечного сечения прямоугольного Р., т и п - любые положительные целые числа, Аx, Аy, Аz, Вx, By, Bz - постоянные определяемые условиями возбуждения Р. Постоянная распространения 7, определённая из |
