Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ФА)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 4 (всего у книги 21 страниц)
Фадингер Стефан
Фа'дингер (Fadinger) Стефан (г. рождения неизвестен – умер 5.7.1626), вождь Крестьянской войны 1626 в Верхней Австрии. Ф. (вероятно, деревенский ремесленник, бывший солдат) проявил себя талантливым военным организатором. Под его предводительством восставшие заняли почти всю Верхнюю Австрию. Во время осады Линца (главный город Верхней Австрии) был смертельно ранен стрелками, выследившими его по заданию осажденного в городе наместника Верхней Австрии.
Фажон Этьенн
Фажо'н (Fajon) Этьенн (р. 11.9.1906, Жонкьер, департамент Эро), деятель франц. рабочего движения. Родился в семье крестьянина. По профессии учитель. Член ФКП с 1929. С 1930 на партийной работе. В 1932–1945 кандидат в члены ЦК ФКП. В 1936–40 депутат парламента. В 1943–45 член Центрального руководства ФКП в Северной Африке, депутат Временнной консультативной ассамблеи Франции. В 1945–46 депутат Учредительного собрания, в 1946–58 и с 1962 депутат Национального собрания. С 1945 член ЦК ФКП; в 1945–47 кандидат в члены, с 1947 член Политбюро ФКП. В 1948–1950 главный редактор, в 1952–58 директор, в 1958–74 политический директор ЦО ФКП газеты «Юманите» («L'Humanite»). В 1953–1956 и в 1970–76 член Секретариата ЦК ФКП.
Фаз правило
Фаз пра'вило, закон фаз, соотношение термодинамики , согласно которому для любой равновесной системы сумма числа фаз j и вариантности v равна числу компонентов k, увеличенному на число параметров n, определяющих равновесное состояние системы: j + v = k + n. При этом параметры состояния – температура Т, давление р, напряжённости электрического и магнитного полей и др. – должны быть одинаковыми во всех фазах. Если состояние системы может изменяться лишь под действием Т и р, причём размеры фаз таковы, что можно пренебречь величиной их поверхностной энергии, то Ф. п. принимает вид:
v = k + 2-j.
Для конденсированных систем (например, сплавов металлов), где р либо постоянно, либо изменяется так незначительно, что не влияет на состояние равновесия, Ф. п. принимает вид: v = k + 1 – j; при переменном р и постоянном Т его вид тот же. Если состав сосуществующих фаз одинаков, как в максимумах и минимумах диаграмм состав – давление пара (см. Коновалова законы ), а также диаграмм состав – температура кристаллизации (см. Розебома правила ), система ведёт себя как однокомпонентная, т. е. для неё v = 3 – j (при переменных р и Т) или v = 2 – j (при постоянном р или Т). Наконец, когда в системе образуется химическое соединение, то k равно разности между числом химически индивидуальных веществ и числом независимых реакций.
Примеры. 1) Одно вещество (например, сера) может находиться: а) в одной фазе, в частности газообразной (v = 1 – 1 + 2 = 2), система дивариантна, т. е. Т и р можно менять в определённых пределах независимо друг от друга; б) в двух фазах, например в виде кипящей жидкости, находящейся в равновесии с паром (v = 1 – 2 + 2 = 1), система моновариантна, возможно изменение только Т или р, так как оба параметра связаны функциональной зависимостью (см. Клапейрона – Клаузиуса уравнение ), в) в трёх фазах, в частности в виде ромбической серы в равновесии с жидкой и газообразной (v = 1 – 3 + 2 = 0), система нонвариантна; фазы сосуществуют при единственных значениях р и Т, см. Тройная точка . 2) Система, состоящая из воды и соли, тривариантна при наличии одной фазы (например, для раствора можно менять в известных пределах Т, р и концентрацию раствора с ) и нонвариантна при наличии четырёх фаз (водного раствора, соли, льда и пара, эти фазы могут сосуществовать при единственном сочетании значений Т, р и с ).
Ф. п. вывел Дж. Гиббс (опубликовано в 1876). Его широко использовали в конце 19 – начале 20 вв. Я. Вант-Гофф , Х. Розебом и их ученики, Н. С. Курнаков и его школа. Ф. п. имеет особенно большое значение при исследовании гетерогенных систем , в частности в металловедении , металлургии , петрографии , химической технологии (см. также Диаграмма состояния , Диаграмма химическая , Физико-химический анализ ).
Лит.: Гиббедж. В., О существующих фазах материи, в его кн.: Термодинамические работы, пер. с англ., М. – Л., 1950, с. 143–48; Аносов В. Я., Погодин С. А., Основные начала физико-химического анализа, М. – Л., 1947; Древинг В. П., Калашников Я. А., Правило фаз с изложением основ термодинамики, [2 изд., М.], 1964; Сторонкин А. В., Термодинамика гетерогенных систем, ч. 1–3, [Л.], 1967–69; Карапетьянц М. Х., Химическая термодинамика, 3 изд., М., 1975.
М. Х. Карапетьянц.
Фаза (в термодинамике)
Фа'за в термодинамике, термодинамически равновесное состояние вещества, отличающееся по своим физическим свойствам от др. равновесных состояний (других фаз) того же вещества (см.Равновесие термодинамическое ). Иногда неравновесное метастабильное состояние вещества также называют фазой (метастабильной). Переход вещества из одной Ф. в другую – фазовый переход – связан с качественным изменением свойств вещества. Например, газовое, жидкое и кристаллическое состояния (Ф.) вещества существенно различаются характером движения частиц (молекул) и наличием или отсутствием упорядоченной структуры (см. Агрегатные состояния ). При высоких температурах и давлениях вещество переходит в состояние плазмы . Различные кристаллические Ф. могут отличаться друг от друга электропроводностью, наличием электрического или магнитного момента, типом кристаллической структуры, существованием сверхпроводимости и т.д. Различные жидкие Ф. отличаются друг от друга концентрацией компонент, наличием или отсутствием свойства сверхтекучести (у жидких 3 He и 4 He, см. Квантовые жидкости ), анизотропией упругих и электрических свойств (у жидких кристаллов ) и т.д.
В большинстве случаев Ф. пространственно однородны. Однако известен ряд исключений: смешанное состояние сверхпроводников 2-го рода (см. Сверхпроводимость ), ферромагнетики в слабых магнитных полях (см. Домены ) и др.
Лит.: Ландау Л. Д., Ахиезер А. И., Лифшиц Е. М., Курс общей физики. Механика и молекулярная физика, 2 изд., М., 1969; Яворский Б. М., Пинский А. А., Основы физики, т. 1, М., 1969.
В. Л. Покровский.
Фаза колебаний
Фа'за колеба'ний,аргумент функции cos (wt + j), описывающей гармонический колебательный процесс (w– круговая частота, t – время, j– начальная Ф. к., т. е. Ф. к. в начальный момент времени t = 0). Ф. к. определяется с точностью до произвольного слагаемого, кратного 2p. Обычно существенны только разности Ф. к. различных гармонических процессов. Для колебаний одинаковой частоты разность Ф. к. всегда равна разности начальных Ф. к. j1 – j2 и не зависит от начала отсчёта времени. Для колебаний разных частот w1 и w2 фазовые соотношения характеризуются приведённой разностью Ф. к. j1 – (w1 / w2 )×j2 , также не зависящей от начала отсчёта времени. Слуховое восприятие направления прихода звука связано с различием Ф. к. волн, приходящих к одному и к другому уху.
Фаза (период)
Фа'за (от греч. phasis – появление), период, ступень в развитии какого-либо явления; см. также Фаза , Фаза колебаний .
Фазановые
Фаза'новые (Phasianidae), семейство птиц отряда куриных. В отличие от родственного семейства тетеревиных Ф. имеют голую цевку , у самцов некоторых видов на цевке острая шпора, на пальцах не бывает роговой бахромы, крышечка, прикрывающая ноздри, голая. К Ф. относятся перепела, куропатки, турачи, улары, дикие куры, фазаны, аргусы, павлины и др., всего 165 видов. Распространены в Европе, Азии и Америке (кроме полярных областей), в Африке. В СССР – 13 видов: перепел, немой перепел, кеклик, пустынная, серая и бородатая куропатки, улары (5 видов), турач и обыкновенный фазан. Обитают Ф. в степях, на лугах, среди скал, в зарослях кустарников и в лесах как на равнинах, так и в горах. Живут оседло или совершая кочёвки и, как исключение (перепел), перелёты. Гнездятся на земле; лишь трогопаны, живущие в лесах, гнездятся на деревьях, занимая старые гнёзда ворон и др. птиц. В кладке от 2 до 20 яиц. Насиживают яйца и водят птенцов только самки или птицы обоих полов. Пища растительная (побеги, семена, клубни) и животная (насекомые и др. беспозвоночные). Многие Ф. – объект охоты. Дикие куры дали начало домашним породам, павлины одомашнены, фазанов разводят в охотничьих хозяйствах, перепелов на специальных фермах.
Лит.: Жизнь животных, т. 5, М., 1970.
А. И. Иванов.
Фазаны
Фаза'ны (Phasianus), род птиц семейства фазановых отряда куриных. Длина тела до 85 см, весят до 1,7–2 кг, самки мельче самцов. Самцы окрашены ярко, с металлическим блеском на перьях; самки серо-песочные. 2 вида. Обыкновенный Ф. (Ph. colchicus) образует около 30 географических форм, различающихся по окраске. Распространён от Предкавказья и дельты Волги через Среднюю и Центральную Азию до Приморского края и Юго-Восточного Китая. Живёт в лесах с подлеском, в зарослях по долинам рек и берегам озёр или в кустарниках по обочинам полей. Гнёзда на земле, в кладке 8–18 яиц. Насиживает (24–25 сут ) и водит птенцов только самка. Питается семенами, мелкими плодами, побегами, поедает также насекомых, моллюсков, червей. Ф. – ценная охотничья птица. Во многих странах Ф. разводят в охотничьих хозяйствах, в СССР – на Украине и в др. местах. Зелёный Ф. (Ph. vesicolor) живёт в Японии.
Обыкновенный фазан: 1 – самец; 2 – самка.
Фази Жан Жакоб
Фази' (Fazy) Жан Жакоб (12.5.1794, Женева, – 6.11.1878, там же), швейцарский политический деятель, публицист. В молодости примыкал к карбонариям . Принимал участие в Июльской революции 1830 во Франции. В 1833 возвратился в Швейцарию. Руководитель вооруженного восстания женевских демократов 7 октября 1846, которое привело к падению реакционного правительства, приходу к власти радикалов и осуществлению демократической избирательной реформы, одним из авторов которой был Ф. В 1846–1853, 1855–1861 член правительства кантона Женева. Сыграл видную роль в выработке швейцарской Конституции 1848.
Соч.: Les memoires... homme d'etat genevois (1794–1878), Gen., 1947.
Фазированная антенная решётка
Фази'рованная анте'нная решётка (ФАР), фазированная решётка, антенная решётка с управляемыми фазами или разностями фаз (фазовыми сдвигами) волн, излучаемых (или принятых) её элементами (излучателями). Управление фазами (фазирование) позволяет: формировать (при весьма разнообразных расположениях излучателей) необходимую диаграмму направленности (ДН) ФАР (например, остронаправленную ДН – луч); изменять направление луча неподвижной ФАР и т. о. осуществлять быстрое, в ряде случаев практически безынерционное, сканирование – качание луча (см., например, Сканирование в радиолокации); управлять в определённых пределах формой ДН – изменять ширину луча, интенсивность (уровни) боковых лепестков и т.п. (для этого в ФАР иногда осуществляют также управление и амплитудами волн отдельных излучателей). Эти и некоторые другие свойства ФАР, а также возможность применять для управления ФАР современные средства автоматики и ЭВМ обусловили их перспективность и широкое использование в радиосвязи , радиолокации , радионавигации , радиоастрономии и т.д. ФАР, содержащие большое число управляемых элементов (иногда 104 и более), входят в состав различных наземных (стационарных и подвижных), корабельных, авиационных и космических радиоустройств. Ведутся интенсивные разработки в направлении дальнейшего развития теории и техники ФАР и расширения области их применения.
Структура ФАР. Формы, размеры и конструкции современных ФАР весьма разнообразны; их разнообразие определяется как типом используемых излучателей, так и характером их расположения (рис. 1 ). Сектор сканирования ФАР определяется ДН её излучателей. В ФАР с быстрым широкоугольным качанием луча обычно используются слабонаправленные излучатели: симметричные и несимметричные вибраторы , часто с одним или несколькими рефлекторами (например, в виде общего для всей ФАР зеркала); открытые концы радиоволноводов , щелевые, рупорные, спиральные, диэлектрические стержневые, логопериодические и др. антенны . Иногда большие по размерам ФАР составляют из отдельных малых ФАР (модулей); ДН последних ориентируется в направлении основного луча всей ФАР. В ряде случаев, например когда допустимо медленное отклонение луча, в качестве излучателей используют остронаправленные антенны с механическим поворотом (например, т. н. полноповоротные зеркальные); в таких ФАР отклонение луча на большой угол выполняют посредством поворота всех антенн и фазирования излучаемых ими волн; фазирование этих антенн позволяет также осуществлять в пределах их ДН быстрое качание луча ФАР.
В зависимости от требуемой формы ДН и необходимого пространственного сектора сканирования в ФАР применяют различное взаимное расположение элементов: вдоль линии (прямой или дуги); по поверхности (например, плоской – в т. н. плоских ФАР; цилиндрической; сферической) или в заданном объёме (объёмные ФАР). Иногда форма излучающей поверхности ФАР – раскрыва (см. Излучение и приём радиоволн ), определяется конфигурацией объекта, на котором устанавливается ФАР (например, формой ИСЗ). ФАР с формой раскрыва, подобной форме объекта, иногда называются конформными. Широко распространены плоские ФАР; в них луч может сканировать от направления нормали к раскрыву (как в синфазной антенне ) до направления вдоль раскрыва (как в бегущей волны антенне ). Коэффициент направленного действия (КНД) плоской ФАР при отклонении луча от нормали к раскрыву уменьшается. Для обеспечения широкоугольного сканирования (в больших пространственных углах – вплоть до 4(стер ) без заметного снижения КНД используют ФАР с неплоским (например, сферическим) раскрывом или системы плоских ФАР, ориентированных в различных направлениях. Сканирование в этих системах осуществляется посредством возбуждения соответственно ориентированных излучателей и их фазирования.
По характеру распределения излучателей в раскрыве различают эквидистантные и неэквидистантные ФАР. В эквидистантных ФАР расстояния между соседними элементами одинаковы по всему раскрыву. В плоских эквидистантных ФАР излучатели чаще всего располагают в узлах прямоугольной решётки (прямоугольное расположение) или в узлах треугольной сетки (гексагональное расположение). Расстояния между излучателями в эквидистантных ФАР обычно выбирают достаточно малыми (часто меньше рабочей длины волны), что позволяет формировать в секторе сканирования ДН с одним главным лепестком (без побочных дифракционных максимумов – т. н. паразитных лучей) и низким уровнем боковых лепестков; однако для формирования узкого луча (т. е. в ФАР с большим раскрывом) необходимо использовать большое число элементов. В неэквидистантных ФАР элементы располагают на неодинаковых расстояниях друг от друга (расстояние может быть, например, случайной величиной). В таких ФАР даже при больших расстояниях между соседними излучателями можно избежать образования паразитных лучей и получать ДН с одним главным лепестком. Это позволяет в случае больших раскрывов сформировать очень узкий луч при сравнительно небольшом числе элементов; однако такие неэквидистантные ФАР с большим раскрывом при малом числе излучателей имеют более высокий уровень боковых лепестков и, соответственно, более низкий КНД, чем ФАР с большим числом элементов. В неэквидистантных ФАР с малыми расстояниями между излучателями при равных мощностях волн, излучаемых отдельными элементами, можно получать (в результате неравномерного распределения плотности излучения в раскрыве антенны) ДН с более низким уровнем боковых лепестков, чем в эквидистантных ФАР с таким же раскрывом и таким же числом элементов.
Управление фазовыми сдвигами. По способу изменения фазовых сдвигов различают ФАР с электромеханическим сканированием, осуществляемым, например, посредством изменения геометрической формы возбуждающего радиоволновода (рис. 2 , а); частотным сканированием, основанным на использовании зависимости фазовых сдвигов от частоты, например за счёт длины фидера между соседними излучателями (рис. 2, б) или дисперсии волн в радиоволноводе; с электрическим сканированием, реализуемым при помощи фазосдвигающих цепей или фазовращателей , управляемых электрическими сигналами (рис. 2 , в) с плавным (непрерывным) или ступенчатым (дискретным) изменением фазовых сдвигов.
Наибольшими возможностями обладают ФАР с электрическим сканированием. Они обеспечивают создание разнообразных фазовых сдвигов по всему раскрыву и значительную скорость изменения этих сдвигов при сравнительно небольших потерях мощности. На СВЧ в современных ФАР широко используют ферритовые и полупроводниковые фазовращатели (с быстродействием порядка мксек и потерями мощности ~ 20%). Управление работой фазовращателей осуществляется при помощи быстродействующей электронной системы, которая в простейших случаях управляет группами элементов (например, строками и столбцами в плоских ФАР с прямоугольным расположением излучателей), а в наиболее сложных – каждым фазовращателем в отдельности. Качание луча в пространстве может производиться как по заранее заданному закону, так и по программе, вырабатываемой в ходе работы всего радиоустройства, в которое входит ФАР.
Особенности построения ФАР. Возбуждение излучателей ФАР (рис. 3 ) производится либо при помощи фидерных линий, либо посредством свободно распространяющихся волн (в т. н. квазиоптических ФАР), фидерные тракты возбуждения наряду с фазовращателями иногда содержат сложные электрические устройства (т. н. диаграммообразующие схемы), обеспечивающие возбуждение всех излучателей от нескольких входов, что позволяет создать в пространстве соответствующие этим входам одновременно сканирующие лучи (в многолучевых ФАР). Квазиоптические ФАР в основном бывают двух типов: проходные (линзовые), в которых фазовращатели и основные излучатели возбуждаются (при помощи вспомогательных излучателей) волнами, распространяющимися от общего облучателя, и отражательные – основной и вспомогательные излучатели совмещены, а на выходах фазовращателей установлены отражатели. Многолучевые квазиоптические ФАР содержат несколько облучателей, каждому из которых соответствует свой луч в пространстве. Иногда в ФАР для формирования ДН применяют фокусирующие устройства (зеркала, линзы). Рассмотренные выше ФАР иногда называются пассивными.
Наибольшими возможностями управления характеристиками обладают активные ФАР, в которых к каждому излучателю или модулю подключен управляемый по фазе (иногда и по амплитуде) передатчик или приёмник (рис. 4 ). Управление фазой в активных ФАР может производиться в трактах промежуточной частоты либо в цепях возбуждения когерентных передатчиков, гетеродинов приёмников и т.п. Таким образом, в активных ФАР фазовращатели могут работать в диапазонах волн, отличных от частотного диапазона антенны; потери в фазовращателях в ряде случаев непосредственно не влияют на уровень основного сигнала. Передающие активные ФАР позволяют осуществить сложение в пространстве мощностей когерентных электромагнитных волн, генерируемых отдельными передатчиками. В приёмных активных ФАР совместная обработка сигналов, принятых отдельными элементами, позволяет получать более полную информацию об источниках излучения.
В результате непосредственного взаимодействия излучателей между собой характеристики ФАР (согласование излучателей с возбуждающими фидерами, КНД и др.) при качании луча изменяются. Для борьбы с вредными последствиями взаимного влияния излучателей в ФАР иногда применяют специальные методы компенсации взаимной связи между элементами.
Перспективы развития ФАР. К наиболее важным направлениям дальнейшего развития теории и техники ФАР относятся: 1) широкое внедрение в радиотехнические устройства ФАР с большим числом элементов, разработка элементов новых типов, в частности для активных ФАР; 2) развитие методов построения ФАР с большими размерами раскрывов, в том числе неэквидистантных ФАР с остронаправленными антеннами, расположенными в пределах целого полушария Земли (глобальный радиотелескоп ), 3) дальнейшая разработка методов и технических средств ослабления вредных влияний взаимной связи между элементами ФАР; 4) развитие теории синтеза и методов машинного проектирования ФАР; 5) разработка теории и внедрение в практику новых методов обработки информации, принятой элементами ФАР, и использования этой информации для управления
ФАР, в частности для автоматического фазирования элементов (самофазирующиеся ФАР) и изменения формы ДН, например понижения уровня боковых лепестков в направлениях на источники помех (адаптивные ФАР); 6) разработка методов управления независимым движением отдельных лучей в многолучевых ФАР.
Лит.: Вендик О. Г., Антенны с немеханическим движением луча, М., 1965; Сканирующие антенные системы СВЧ, пер. с англ., т. 1–3, М., 1966–71.
М. Б. Заксон.
Рис. 3. Типовые схемы возбуждения фазированных антенных решёток (ФАР) с последовательных возбуждением (а), параллельным возбуждением (б), многолучевой ФАР (в), квазиоптических ФАР – проходного (г) и отражательного (д) типов: В – возбуждающий фидер; И – излучатели; ПН – поглощающая нагрузка; Л – диаграмма направленности (луч); B1 – B4 входы ФАР; ДС – диаграммообразующая схема; ОИ – основные излучатели; ВИ – вспомогательные излучатели; СИ – совмещенные излучатели; О – облучатель; От – отражатель; j – фазовращатель; пунктиром изображена электромагнитная волна с плоским фазовым фронтом, излучаемая ФАР, штрих-пунктиром – со сферическим фазовым фронтом, излучаемая облучателем.
Рис. 2. Примеры фазированных антенных решёток с электромеханическим (а), частотным (б) и электрическим (в) сканированием: Щ, – щелевые излучатели; В – прямоугольный возбуждающий волновод; Н – продольная пластина (нож) с управляемой глубиной погружения в волновод (служит для изменения фазовой скорости волны в волноводе); Д – дроссельные канавки; Р – рупоры; СВ – спиральный волновод; ДА – диэлектрические стержневые антенны; Ф – ферритовый стержень фазовращателя; ВВ – возбуждающие волноводы; О – управляющая обмотка фазовращателя; Ш – диэлектрическая шайба.
Рис. 4. Структурные схемы некоторых активных фазированных антенных решёток – передающей (а), приёмной с фазированием в цепях гетеродина (б) и приёмной с фазированием в трактах промежуточной частоты (в): И – излучатель; УМ – усилитель мощности; В – возбудитель; С – смеситель; Г – гетеродин; УПЧ – усилитель промежуточной частоты; СУ – суммирующее устройство; j – фазовращатель.
Рис. 1. Структурные схемы некоторых фазированных антенных решеток (ФАР) – линейной эквидистантной с симметричными вибраторами и общим зеркалом (а); линейной неэквидистантной с полноповоротными зеркальными параболическими антеннами (б); плоской с прямоугольным расположением рупорных излучателей (в); плоской с гексагональным расположением диэлектрических стержневых излучателей (г); конформной с щелевыми излучателями (д); сферической со спиральными излучателями (е); системы плоских фазированных антенных решеток (ж); В – вибраторы; Ф – линии возбуждения (фидеры); З – токопроводящее зеркало (рефлектор); А – зеркальные антенны; Р – рупоры; ВР – возбуждающие радиоволны; Э – металлический экран; Щ – щелевые излучатели; К – коническая ФАР; Ц – цилиндрическая ФАР; С – спиральные излучатели; СЭ – сферический экран; П – плоские фазированные антенные решетки (точками обозначены излучатели); L – расстояние между В; l1 , l 2 , l3 – расстояния между А.
