«Интерференция радиоволн»

играет существенную роль в процессах излучения и распространения радиоволн. При излучении радиоволн сложными антенными устройствами, состоящими из нескольких излучателей (вибраторов или щелей, см. Антенна), радиоволны от отдельных излучателей интерферируют между собой (см. Интерференция волн). Амплитуда результирующей волны в разных направлениях оказывается различной, что и определяет диаграмму направленности антенны. Например, в результате И. р. от двух вибраторов B₁ и B₂, разнесённых на расстояние, равное нескольким длинам волн и питаемых токами одинаковой амплитуды, фазы и частоты, получается многолепестковая диаграмма направленности (рис. 1). В максимумах диаграммы фазы волн от отдельных излучателей совпадают, а амплитуды электрического и магнитного полей E₁, H₁складываются: E = 2E₁, Н = 2H₁. Поток энергии в направлении максимумов пропорционален произведению 2E₁․2H₁, т. е. в 4 раза больше, чем для излучения каждого вибратора в отсутствии другого. Зато в направлении минимумов два вибратора вместе вообще не излучают, так как в этих направлениях суммарное поле равно нулю: Е= 0 и Н= 0. Варьируя число вибраторов и расстояние между ними, можно создавать антенны с заданной диаграммой направленности. См. Излучение и приём радиоволн.

При распространении радиоволн (См. Распространение радиоволн) И. р. возникает прежде всего из-за их отражения от поверхности Земли, в результате чего в каждую точку над Землёй приходят 2 волны — пришедшая прямо и отражённая, интерферирующие друг с другом (рис. 2). В связи с этим на диаграмме направленности приёмной антенны появляются дополнительные лепестки, число которых тем больше, чем больше высота антенны над Землёй и чем меньше длина волны. При распространении средних и коротких радиоволн интерференция возникает в том случае, если в одну и ту же точку пространства попадают волны, идущие непосредственно от передатчика и отражённые от ионосферы (См. Ионосфера), или волны, отражённые разными участками ионосферы. Для ультракоротких радиоволн интерференция нередко получается за счёт прихода в данную точку волн, прошедших различные пути в тропосфере (См. Тропосфера), либо за счёт их отражения от местных предметов.

В радиотехнике во многих случаях возможно прямое измерение разности фаз интерферирующих колебаний, а так как в интерференционной картине распределение разностей фаз обусловлено взаимным расположением излучателя и приёмника, то их измерение может служить методом определения местоположения приёмника радиоволн относительно излучателя. На этом основан ряд фазовых радионавигационных систем.

В отличие от оптики, в радиотехнике возможно непосредственное измерение частоты излучаемых волн. Поэтому, исследуя интерференционную структуру поля двух передатчиков, можно измерять расстояние между ними. Наоборот, зная это расстояние, можно с высокой степенью точности определять скорость распространения радиоволн в данных условиях. Существует ряд интерференционных методов измерения расстояний и скорости радиоволн (см. Радиодальномер).

Лит.: Мигулин В. В., Интерференция радиоволн, «Успехи физических наук», 1947, т. 33, в. 3.

Рис. 1. Многолепестковая диаграмма направленности антенны — результат интерференции радиоволн, излучаемых её отдельными элементами.

Рис 2. Интерференция радиоволн при их распространении вдоль поверхности Земли.

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ РАДИОВОЛН - может происходить за счет взаимодействия прямой волны с отраженной от поверхности Земли или от ионосферы; волн, прошедших разные пути в тропосфере, или волн, отраженных разными участками ионосферы, и др.

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ РАДИОВОЛН

- явление, возни-кающее при сложении полей Е _i(r, t), i=1,2... неск. радиоволн и состоящее в том, что распределение результирующей интенсивности радиоизлучения в пространстве и во времени зависит не только от амплитуд А _i этих волн, но и от соотношения между их фазами j_i, частотами w_i и поляризациями. При этом, как правило, речь идёт об интенсивности , усреднённой за время tдw_i^-1. Напр., для двух радиоволн пропорциональна

A²₁+ А²₂+2A₁A₂cos[(w₁-w₂)t-(j₁-j₂)]cosy,

y - угол между векторами Е₁ и Е₂. Отсюда следует, что волны, имеющие ортогональные поляризации, не интерферируют. <С И. р. связаны особенности распределения интенсивности при когерентном излучении радиоволн с помощью разнесённых в пространстве антенн или радиоволн разной частоты. И, р. одинаковой частоты, излучённых одним источником, возникает при наличии неск. путей (каналов) распространения радиоволн, напр, в волноводах искусств, и естеств. происхождения (см. Полноводное распространение радиоволн )при дифракции радиоволн на разл. объектах, на регулярных и хаотич. неоднородностях среды. Для радиоволн одинаковой частоты в случае, когда их амплитуды, фазы и поляризации постоянны во времени,. Временные вариации этих величин вызывают соответств. вариации интерференц. картины. Напр., нестационарность среды при многомодовом распространении радиоволн может привести к появлению сложной изменяющейся И. р., следствием к-рой являются интерференц. замирания. Движущиеся хаотич. неоднородности среды вызывают флуктуации интенсивности, наз. мерцаниями радиоволн. При И. р. с хаотич. (за время t) вариациями Е _i интенсивность , усреднённая за время tдt, будет пропорциональна А²_i. Неоднородности среды, вызывая флуктуации А_i,j_i, y_i, нарушают регулярную картинуИ. р., к-рую, однако, можно восстановить, если при распространении радиоволн или при их приёме не произошло к.-л. усреднения по времени, частоте или пространству. <Явление И. р. используют при создании антенн с узкой (или многолепестковой) диаграммой направленности излучения, для получения сведений о параметрах среды. <И. р. можно создать искусственно в приёмной радиоаппаратуре путём сложения сигналов, принятых в разл. точках пространства (или на разных частотах) (см. Радиоинтерферометр, Апертурный синтез). Возможна интерференция между радиоволной и волной др. типа, напр, плазменной волной. Последнее имеет место, в частности, при трансформации радиоволны в плазменную и используется при возбуждении искусств, турбулентности в ионосферной плазме. Лит.: Горелик Г. С., Колебания и волны, 2 изд., М., 1959; Вест Ч., Голографическая интерферометрия, пер. с англ., М., 1982. Л. М. Ерухимов.