Радіометр (у радіоастрономії)
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Радіометр (у радіоастрономії)

Радіометр в радіоастрономії, радіотехнічний пристрій для виміру потужності випромінювання малої інтенсивності в діапазоні радіохвиль (довжини хвиль від 0,1 мм до 1000 м-код ). Застосовується як приймальний пристрій радіотелескопів, а також в радіотеплолокациі для складання теплових карт поверхні Землі. Потужність випромінювання, що потрапляє на вхід Р. з антени прийнято виражати т.з. еквівалентною температурою випромінювання Т , визначуваною за допомогою закону Релея, — Джінса: р = kt D f ( до = 1,38×10 -23 вт/гц × град — постійна Больцмана, D f — ширина смуги частот, що приймаються). В цьому випадку чутливість Р., тобто мінімальна зміна вхідної температури ЛГ, яке може бути зафіксоване інструментом, визначається вираженням:

,

де t — час накопичення сигналу; Т ш т.з. еквівалентна температура вхідних шумів, що характеризує рівень власних шумів Р.; а, — коефіцієнт порядку одиниці, залежний від схеми Р. Параметр  часто називають радіометричним виграшем, Р. дозволяє реєструвати сигнали, в q раз менші його власних шумів. Найбільш поширена модуляційна схема Р. У цій схемі приймач за допомогою перемикача (модулятора) періодично підключається до антени і до її еквіваленту, як який може служити, наприклад, невелика антена, направлена в «холодну» область піднебіння. Таким дорогою виключається постійна складова шумів і виділяється корисний сигнал, який після посилення, детектування і перетворення в числовий код подається на ЕОМ(електронна обчислювальна машина). Схема Р. будується зазвичай на основі приймача типа супергетеродина або прямого посилення. З метою зниження вхідних шумів на вході сучасного Р. використовуються малошумливі параметричні підсилювачі або мазери. Типові параметри Р.:

Т ш = 100 K, D f = 10 8 гц, t = 1 сік, а =  ;

при цьому чутливість D T = 1,4×10 -2 К. Прі охолоджуванні вхідних підсилювачів Р. до температури рідкого гелію можна досягти Т ш » 20 K і при D = 10 9 гц отримати D T » 10 -3 K.

  Подальше зниження Т ш для системи радіотелескоп — радіометр, а відповідно, і D T обмежується на поверхні Землі шумовим випромінюванням піднебіння (атмосферного і космічного походження), складовим в мінімумі на сантиметрових хвилях близько 10 K.

  Літ.: Есепкина Н. А., Корольків Д. Ст, Парійський Ю. Н., Радіотелескопи і радіометри, М., 1973; Миколаїв А. Р., Перцов С. Ст, Радіотеплолокация, М., 1964.

  Д. Ст Корольків.

Блок-схема модуляційного радіометра: 1 — антена; 2 — еквівалент антени; 3 — модулятор; 4 — підсилювач високої частоти; 5 — детектор; 6 — підсилювач низької частоти; 7 — синхронний детектор; 8 — генератор опорної напруги; 9 — перетворювач «аналог-код».