Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (РА)"

Автор книги: Большая Советская Энциклопедия

сообщить о нарушении

Текущая страница: 22 (всего у книги 82 страниц)

  Ежедневно ведут передачи 160 аппаратно-студийных комплексов. В 1974 действовали 164 краевых и областных комитета по телевидению и радиовещанию и 5 окружных радиоредакций.

  В системе Государственного комитета Совета Министров СССР по телевидению и радиовещанию действует (1975) 14 комитетов союзных республик, 154 областных, краевых и окружных (85 – в РСФСР, 69 – в др. союзных республиках), 341 городская редакция Р. (164 – в РСФСР, 177 – в др. союзных республиках). Работа местных радиокомитетов по тематике, жанровой структуре передач, времени ежедневного выхода в эфир координируется с программой Всесоюзного радио. Местные комитеты регулярно готовят передачи о жизни республик, краев, областей и для Всесоюзного радио.

  Среднесуточный объём местного вещания превышает 1000 часов. В 1974 объём среднесуточного вещания республиканских радиокомитетов составлял (в часах): в Азербайджанской ССР – 32,5, Армянской ССР – 36,1, Белорусской ССР – 20, Грузинской ССР – 23,2, Казахской ССР – 37,5, Киргизской ССР – 22, Латвийской ССР – 28, Литовской ССР– 32,5, Молдавской ССР – 30,6, Таджикской ССР – 26,5, Туркменской ССР – 23, Узбекской ССР – 35, Украинской ССР – 39,6, Эстонской ССР – 29,6; объём вещания местных радиокомитетов РСФСР – 385 ч. Местные передачи ведутся, как правило, по 3 программам.

  См. также раздел Печать, радиовещание, телевидение в статьях о союзных и автономных республиках; сведения о Р. в краях и областях СССР – в соответствующих статьях.

  Регулярное вещание Московского радио на зарубежные страны началось с 1929, вначале на немецком, затем на французском, английском и др. языках. Передачи раскрывают всемирно-историческое значение строительства коммунизма в СССР и социализма в странах мировой социалистической системы. В годы Великой Отечественной войны 1941—45 начались передачи на греческом, турецком, персидском, норвежском и др. языках, вещание на Индию, страны Ближнего Востока, Китай, Японию, западную часть США. Московское радио было источником объективной информации о ходе войны. По просьбе филиала американской радиовещательной компании «Нэшонал бродкастинг компани» (ныне самостоятельная радиотелекорпорация «Американ бродкастинг компани» была организована передача Московского радио для США, которая ретранслировалась 96 американскими станциями. В 60-е гг. среднесуточный объём вещания на зарубежные страны составлял 140 ч на 46 иностранных языках и 10 языках народов СССР. Увеличился объём передач на страны Африки, Дальнего Востока и Юго-Восточной Азии. В 1964 создана радиостанция «Мир и прогресс» – орган советских общественных организаций. Большой популярностью у слушателей пользуются т. н. почтовые выпуски, ответы на вопросы слушателей. В 1974 общий объём иновещания составлял более 200 ч в сут, передачи велись на 70 языках. Почта в 1974 – свыше 100 тыс. писем.

  В музыкальных коллективах Всесоюзного радио работали: дирижёры – Б. А. Александров, Н. С. Голованов, А. В. Гаук, В. Н. Кнушевицкий, Ю. Ф. Никольский, А. И. Орлов, Л. П. Пятигорский, Г. Н. Рождественский; хормейстеры – И. М. Кувыкин и А. В. Свешников; солисты – Г. А. Абрамов, Д. В. Демьянов, В. А. Бунчиков, З. Н. Долуханова, Н. А. Казанцева, О. В. Ковалева, В. А. Нечаев, Н. П. Рождественская, Г. П. Сахарова, И. П. Яунзем и др. В создании литературно-драматического и детского вещания активно участвовали артисты и режиссёры О. Н. Абдулов, Н. А. Александрович, Т. К. Алмазова, З. А. Бокарёва, В. С. Гейман, Р. М. Иоффе, Н. С. Киселев, Н. В. Литвинов, В. А. Сперантова, Т. И. Чистякова, Н. С. Цыганова. Ведущие звукорежиссёры – В. В. Федулов, Г. А. Брагинский, А. В. Гросман, Д. И. Гаклин, А. М. Рымаренко; дикторы – М. И. Лебедев, Е. А. Отьясова, В. В. Соловьев-Всеволодов, В. Н. Балашов, О. С. Высоцкая, Б. Б. Герцик, Ю. Б. Левитан, Н. А. Толстова.

  В фондовой фонотеке Всесоюзного радио сосредоточиваются уникальные документальные, литературные, музыкальные и др. записи (в 1975 свыше 100 тыс. записей, более 140 млн. км магнитофонной ленты), ежегодно она пополняется новыми записями объёмом около 400 ч звучания.

  Государственный комитет Совета Министров СССР по телевидению и радиовещанию издаёт: еженедельник «Говорит и показывает Москва» (основан в 1958, до января 1974 – «Говорит Москва»), ежемесячный журнал «Телевидение и радиовещание» (основан в 1957, до № 11, 1970 – «Советское радио и телевидение»), ежемесячный звуковой журнал «Кругозор» (с 1964) и детское приложение к нему «Колобок» (с 1969).

  Зарубежное радиовещание. Первая регулярная радиовещательная станция за рубежом вступила в строй 2 ноября 1920 в Питсбурге, США, компания «Вестингауз» (Westinghouse). В Западной Европе первые радиопрограммы начались в 1922 в Лондоне, компания «Маркони» (Marconi) и в Париже – «Радио Пари» (Radio-Paris). В 1923 открылись радиостанции в Германии, Бельгии, Чехословакии, в 1924—26 ещё в 14 странах, в том числе в Венгрии, Польше, Румынии, Югославии, Японии, в 1929 – в Болгарии. С конца 40-х гг. передающая и принимающая радиосети получили повсеместное развитие, были созданы мощные передатчики. Каждое десятилетие т. н. мировой парк радиоприёмников более чем удваивается. В 1960 во всех странах мира насчитывалось 348 млн. приёмников, в середине 70-х гг. – 845,6 млн. (при населении в 3739 млн. чел.), число радиоабонентов возросло (в млн.): в Западной Европе – с 82,7 до 165,2, в социалистических странах Европы (включая СССР) – с 31,8 до 80,3, в Африке – с 5,7 до 20,9, в Америке – со 190 до 394,4 (в т. ч. в США – со 156 до 320), в Азии – с 32,2 до 155,4, в Австралии и Океании – с 3,2 до 10,8.

  В Болгарии, ГДР, Польше, Румынии, Италии, Франции, Японии и многих др. странах радиопередачи осуществляются по трём национальным специализированным программам (информация, развлечение и просвещение). В большинстве стран созданы круглосуточные музыкальные программы.

  В социалистических странах основные принципы организации Р. и его задачи определяются государственными законами. Р., как правило, занимаются государственные комитеты по телевидению и радиовещанию. Р. охвачено практически всё население. В 1974 в ГДР насчитывалось 5,8 млн. приёмников, в Польше – 5,8 млн., в Чехословакии – 3,9 млн., в Венгрии – 2,6 млн., в Румынии – 3,1 млн., в Болгарии – 2 млн., в Югославии – 3,8 млн., на Кубе – 2 млн. приёмников. Развивается проводное вещание: им охвачено в отдельных странах 25—30% населения. В основе координации радио– и телевизионных программ – принципы взаимодополняемости и контрастности.

  В развитых капиталистических странах Р. носит преимущественно государственный характер, даже если оно осуществляется по лицензии полугосударственными организациями типа РАИ – «Радиоаудициони Италия» (Radioaudizioni Italia) – в Италии, Би-Би-Си – «Бритиш бродкастинг корпорейшен» (British Broadcasting Corporation) – в Великобритании, ОРТФ – «Оффис де радиодиффюзьон телевизьон франсез» (Office de Radiodiffusion Television Française) – во Франции. Только в США Р. ведётся частными компаниями, для которых источники финансирования – не абонементная плата и государственные дотации, а доходы от продажи крупнейшим монополиям вещательного времени для рекламы. Ряд стран (Япония, Австралия, Канада, Великобритания) имеет смешанную систему: государственные и коммерческие вещательные службы. В Европе (Люксембург) функционирует крупнейшая музыкально-развлекательная коммерческая радиостанция «Люксембург».

  Особое место в вещании капиталистических стран занимает радио США, где нет общенациональных централизованных радиопрограмм. Четыре радиосети – «Американ бродкастинг компани» (American Broadcasting Company), «Нэшонал бродкастинг компани» (National Broadcasting Company), «Коламбия бродкастинг систем» (Columbia Broadcasting System), «Мючюэл бродкастинг компани» (Mutual Broadcasting Company) ограничиваются тем, что снабжают свои филиалы – местные станции – преимущественно «новостями часа» – 5-минутными сводками, в которых 1,5 мин занимает реклама. Существующие в стране 7,5 тыс. радиостанций (действуют в радиусе 35—60 миль) передают рекламу (около 20—25% вещательного времени), музыку, общенациональные новости, дополняя их местной информацией. Есть «рок-н-ролльные», «дорожные», «народные» и другие музыкальные станции, а также «информационные» и «дискуссионные» (практикующие телефонные шоу с участием слушателей). Основная цель коммерческого радио – максимальное обеспечение аудиторией заказчиков рекламы. Рекламные доходы американского радио ежегодно составляют 1,2 млрд. долл. (уступая только прессе и телевидению). Университетские и некоммерческие культурно-просветительские радиостанции (образующие т. н. общественное радио) не в силах конкурировать с коммерческими и имеют ничтожно малую аудиторию.

  В развивающихся странах Азии, Африки и Латинской Америки Р. – наиболее массовое и общедоступное средство информации и просвещения. В 30—40-е гг. до завоевания независимости радиослужбы во многих из этих стран создавались колониальными администрациями, копировавшими структуру европейских компаний и преследовавшими цель укрепления связи с метрополиями, поэтому национальными правительствам пришлось не только обновлять и усиливать материально-техническую основу вещания, но и коренным образом пересматривать его задачи. Основной тип вещания – государственный. Коммерческие радиостанции редки, наиболее известна среди них станция Шри-Ланка (Цейлон), развлекательные передачи которой принимает вся Юго-Восточная Азия. В программах радиослужб около 50% составляют передачи национальной музыки; остальное время примерно поровну делится между информационными, общественно-политическими и учебно-просветительскими передачами. В ряде стран по инициативе ЮНЕСКО созданы т. н. радиофорумы для коллективного прослушивания радиопрограмм в клубах (программы для сельских радиофорумов посвящены вопросам личной гигиены, ведения сельского хозяйства, основам гражданского права и т.п.).

  В становлении Р. развивающимся странам оказывают помощь ЮНЕСКО и др. международные организации. Старейшая из них – Международный союз электросвязи(создан в 1865, штаб-квартира в Женеве), основная функция которого состоит в распределении радиочастот. Союз объединяет практически все страны мира. Социалистические страны входят в Международную организацию радиовещания и телевидения (1946, Брюссель), западно-европейские – в Европейский радиовещательный союз (1950, административный центр – Женева, технический центр – Брюссель). Крупнейшие международные организации радио и телевидения – Межамериканская ассоциация вещателей (1946), Союз радио и телевидения Африки (1960) и Азиатский радиовещательный союз (1964).

  См. также разделы Печать, радиовещание и телевидение в статьях о странах.

  Лит.: Ленин о радио. [Сост. П. С. Гуревич и Н. П. Карцев, М., 1973]; Казаков Г., Ленинские идеи о радио, М., 1968; Очерки истории советского радиовещания и телевидения, ч. 1, 1917—1941, М., 1972; Проблемы телевидения и радио. [Исследования. Критика. Материалы], в. 1—2, М., 1967—71; Современность. Человек. Радио, в. 1—2, М., 1968—70; Зарва М., Слово в эфире. О языке и стиле радиопередач, М., 1971; Гальперин Ю., Человек с микрофоном, М., 1971; Марченко Т., Радиотеатр, М., 1970; Режиссура радиопостановок. Сб. статей, М., 1970.

  С. Г. Лапин.

Радиовещательный приёмник

Радиовеща'тельный приёмник, радиоприёмник, предназначенный для приёма программ звукового вещания и их акустического воспроизведения. В СССР выпускаются Р. п. (см., например, рис. 1, 2), позволяющие принимать передаваемые радиовещательными станциями амплитудно-модулированные (АМ) сигналы (см. Модуляция колебаний) в диапазонах длинных волн (ДВ) – 150—405 кгц (2000—740,7 м), средних волн (СВ) – 525—1605 кгц (571,4—186,9 м) и коротких волн (КВ) – 3,95—12,1 Мгц (75,9—24,8 м), а также частотно-модулированные (ЧМ) сигналы в диапазоне УКВ – 66,0—74,0 Мгц (4,55—4,06 м). Границы условных диапазонов волн в радиовещании различны в разных странах и не совпадают с границами, принятыми в радиосвязи, радиофизике и т.д. (см. Радиоволны.). В зависимости от основных характеристик, состава диапазонов, а также эксплуатационных удобств в СССР Р. п. делятся на несколько классов. Различают 3 основных вида Р. п. – стационарные (в т. ч. стереофонические для приёма на УКВ), переносные и автомобильные. Конструктивно Р. п. нередко объединяют с электропроигрывателем (радиола), магнитофоном (магнитола) или с тем и другим (магниторадиола).

  Подавляющее большинство современных (середины 70-х гг. 20 в.) Р. п. – супергетеродинные радиоприёмники, в которых для усиления сигналов, преобразования их по частоте и детектирования используются полупроводниковые приборы (в т. ч. интегральные микросхемы), реже электронные лампы (см. Приёмно-усилительные лампы). Основное усиление полезного сигнала (в ~ 10⁴ раз) в Р. п. осуществляется т. н. усилителем промежуточной частоты. Усиление напряжения и затем мощности детектированных колебаний выполняется каскадами усилителя низкой (звуковой) частоты, в котором предусматривается регулировка громкости звука и его тембра. Колебания повышенной мощности подаются на акустическую систему, состоящую из одного или нескольких громкоговорителей.

  Настройка Р. п. на какую-либо радиовещательную станцию заключается прежде всего в выборе (при помощи переключателя соответствующих цепей Р. п.) диапазона частот, в котором находится несущая частотастанции. Далее ручкой настройки устанавливают указатель (стрелку) на деление шкалы, соответствующее несущей частоте (или длине волны) станции; при этом вращается ротор блока конденсаторов переменной ёмкости или перемещаются сердечники катушек индуктивности (в автомобильных Р. п.) и в результате изменяется собственная резонансная частота колебательных контуров (входного и гетеродинного). В современных Р. п. вместо механической настройки получает распространение электронная (при помощи варикапов).

  Лит.: Калихман С. Г., Левин Я. М., Основы теории и расчёта радиовещательных приёмников на полупроводниковых приборах, М., 1969; Белов И. Ф., Дрызго Е. В., Справочник по транзисторным радиоприёмникам, 2 изд., М., 1973.

  Л. А. Штейерт.

Рис. 2. Переносный радиовещательный приёмник 4-го класса «Селга-404», работающий в диапазонах ДВ и СВ.

Рис. 1. Переносный радиовещательный приёмник 1-го класса «Рига-104», осуществляющий приём в диапазонах ДВ, СВ, КВ, УКВ.

Радиовзрыватель

Радиовзрыва'тель, неконтактный взрыватель, в котором для возбуждения взрыва снаряда используются радиоволны, излучаемые целью или отражаемые ею. В иностранных армиях применяются в артиллерийских снарядах, ракетах и авиационных бомбах. Р. представляет собой объединённые в один блок миниатюрные радиопередатчик и радиоприёмник. Так, например, при выстреле из зенитного орудия внутри Р. разбивается ампула с электролитом, приводится в действие батарея питания и передатчик начинает излучать радиоволны, которые, достигнув цели, отражаются от неё и принимаются приёмником Р. Отражённые сигналы отличаются от излучаемых по частоте и амплитуде, в результате чего вырабатывается сигнал рассогласования. По мере приближения снаряда к цели на определённом, достаточно близком расстоянии сигнал рассогласования превышает порог срабатывания инициирующего устройства. Благодаря этому через электродетонатор начинает проходить ток и снаряд взрывается. Для обеспечения безопасности в обращении с Р. их снабжают предохранителями, а на случай промаха – т. н. самоликвидаторами.

Артиллерийский радиовзрыватель: 1 – антенна; 2 – восковая уплотнительная масса; 3 – пластмассовая головка; 4 – детали радиооборудования; 5 – корпус; 6 – элементы батареи; 7 – ампула с электролитом; 8 – предохранители; 9 – самоликвидатор; 10 – детонатор.

Радиовидение

Радиови'дение, получение видимого изображения объектов с помощью радиоволн; служит для изучения внутреннего строения объектов, непрозрачных в оптическом диапазоне волн и наблюдения объектов, находящихся в оптически непрозрачной среде. Для Р. обычно используют радиоволны миллиметрового и сантиметрового диапазонов, что позволяет различать на оптическом изображении достаточно мелкие детали структуры объекта. Радиоволны, излученные (при т. н. пассивном Р.) или рассеянные (при активном Р.) телами, несут информацию об их строении и состоянии. Эта информация содержится в распределении интенсивности и фазы радиоволн, в характере их поляризации, времени запаздывания и т.д. Основная задача Р. – собрать информацию и отобразить её в видимом изображении. Это достигается с помощью специальных приборов – радиоинтроскопов (например, радиовизоров).

  В Р. используют различные физические эффекты и явления. Так, в одном из радиовизоров использовано свойство некоторых люминофоров изменять интенсивность свечения с изменением температуры. Основной элемент этого прибора – экран – представляет собой натянутую плёнку из полиэтилентерефталата (лавсана) с напылённым на неё тонким слоем алюминия, который покрыт слоем термочувствительного люминофора (рис. 1). Экран со стороны люминофора подсвечивается ультрафиолетовыми лучами и испускает неяркое, ровное свечение. При попадании на экран радиоизлучения со сложным пространственным распределением интенсивности алюминиевая подложка, поглощая его, нагревается, причём сильнее там, где интенсивность излучения больше. При нагреве люминофора от алюминиевой подложки его свечение ослабевает, и на экране возникает видимое негативное изображение. Такой радиовизор позволяет «видеть» объекты в волнах от инфракрасных до диапазона СВЧ с одинаковой чувствительностью; чувствительность экрана определяется характеристиками люминофора и мощностью излучения. Порог визуальной регистрации прибора составляет около 1 мвт/см². На экране радиовизора можно разглядеть детали изображения размером порядка десятых долей мм.

  В радиоинтроскопах др. конструкций в качестве чувствительного элемента используют жидкие кристаллы, полупроводниковые монокристаллы, специальные фотоплёнки и т.д. У всех таких элементов при воздействии радиоволн изменяются оптические характеристики – коэффициента отражения или прозрачность для видимого света.

  Наиболее часто радиоизображения объектов получают методом сканированияузкого пучка радиоволн и приёма отражённых от объекта сигналов. Сканирование осуществляют, например, механическим вращением излучающей и приёмной антеннлибо электрическим способом, при котором фаза излученных многими источниками радиоволн изменяется т. о., что в пространстве образуется узкий пучок радиоволн, «осматривающий» объект или местность (см. Антенная решётка). Иногда используют способ формирования отражённых от объекта радиоволн при помощи радиообъективов, подобно тому как это делают в оптике.

  Р. используют для обнаружения и опознавания летательных аппаратов, при посадке и взлёте самолётов в неблагоприятных метеорологических условиях (туман, дождь, снег и т.д.), в морском и речном судоходстве, в космических исследованиях, в промышленности – 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 районах высокогорья и т.д. (рис. 2). Дальнейшее развитие Р. идёт в направлении использования принципов голографии, а также получения цветных изображений.

  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.

Рис. 1. Схема устройства радиовизора: 1 – радиоизлучение; 2 – корпус прибора; 3 – полиэтилентерефталатная (лавсановая) плёнка; 4 – слой алюминия; 5 – ультрафиолетовые лучи; 6 – источники ультрафиолетового излучения; 7 – слой люминофора.

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.

Радиоволновод

Радиоволново'д, диэлектрический канал (направляющая система) для распространения радиоволн. Боковая поверхность канала является границей раздела двух сред, при переходе через которую резко меняются диэлектрическая e или магнитная m проницаемости и электропроводность s. Боковая поверхность может иметь произвольную форму, но наиболее широко применяются цилиндрические Р., в частности цилиндрические металлические полости, заполненные воздухом или каким-либо газом. Поперечное сечение металлического 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 (например, двухпроводная коаксиальная линия; рис. 1, д).

  Можно показать, что внутри Р. вдоль его оси распространяется волновое поле, которое является результатом многократного отражения волн от внутренних стенок Р. и интерференции отражённых волн. Это определяет главную особенность Р., которая состоит в том, что распространение волн в них возможно только в том случае, если поперечные размеры Р. сравнимы с длиной волны l или больше l. Например, для l = 30 см больший размер а сечения прямоугольного Р. около 20—25 см. Это обусловливает применение Р. главным образом 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 (например, рупорный переход 2, рис. 2).

  Основным преимуществом металлических 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, например, двухпроводной линии поверхность Р., по которой текут электрические 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 специальной обработки внутренней поверхности стенок; сложность монтажа.

  Поскольку поперечные размеры Р. сравнимы с l, 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. В случае прямоугольного Р. (рис. 3) для любой из проекций f электрического Е и магнитного Н полей теория приводит к волновому уравнению:

     (1)

где k = 2p/l = w/с – волновое число, w – частота колебаний, с — скорость света. Решение этого уравнения для бесконечно длинного прямоугольного Р. приводит к следующим выражениям для комплексных амплитуд проекций векторов Е и Н:

     (2)

  Здесь а и b – размеры поперечного сечения прямоугольного Р., m и n — любые положительные целые числа, A_x, A_y A_z, B_x, B_y, B_z — постоянные определяемые условиями возбуждения Р. Постоянная распространения g, определённая из (2) и (1), равна:

     (3)

  Наличие тригонометрических множителей в (2) говорит об образовании стоячих волн в направлениях, перпендикулярных стенкам Р. Касательные составляющие электрического поля на стенках имеют узлы, а нормальные – пучности. Числа m и n определяют число полуволн, укладывающихся соответственно вдоль размеров а и b. Чем больше m и n, тем сложнее поле в сечении Р.

  В Р. волновое поле является суммой полей бесконечного множества типов волн. Все типы волн подразделяются на три класса: ТЕ (или Н)-волны, ТМ (или Е)-волны и ТЕМ-волны; Т означает поперечность (трансверсальность). Каждый тип волн имеет свою структуру поля: в ТЕ-волнах электрическое поле сводится лишь к поперечным составляющим, но магнитное поле имеет и продольную, и поперечную составляющие; ТМ-волны имеют только поперечные составляющие магнитного поля; продольную составляющую имеет лишь электрическое поле; ТЕМ-волны вообще не имеют продольных составляющих поля и могут существовать только в многосвязных Р. Волны с различными m и n записываются в виде TMmn и TEmn (или Emn, Hmn). Волны с наименьшими индексами m и n называются простейшими. В случае ТМ-волн (H_z = 0) простейшей волной является волна ТМ₁₁ (рис. 4).

  Волны TM₁₀ и TM₀₁ неосуществимы, т.к. магнитные силовые линии должны быть замкнутыми. Более сложные волны возникают, если увеличить поперечные размеры Р. или частоту колебаний так, чтобы вдоль размеров а и b укладывалась более чем одна полуволна. При этом поперечное сечение Р., подобно колеблющейся мембране, оказывается разбитым на ячейки, тождественные по структуре поперечному сечению волны ТМ₁₁ (рис. 5).

  В случае ТЕ-волн (Е₃₂ = 0) возможно существование волн при m = 0, n ¹ 0 или n = 0, m ¹ 0, т.к. линии электрического поля могут быть прямыми, начинающимися на противоположных стенках Р. (рис. 6, 7). Из волн TE₁₀ и ТЕ₁₁ как из ячеек, составляются все сложные типы ТЕ-волн (рис. 8).

  Множитель е^-gz определяет изменения амплитуды и фазы волны при распространении её вдоль оси Р. При отсутствии потерь должна быть чисто мнимой величиной: g = ia, т. е. . Это соответствует условию для частоты:

которое означает, что Р. пропускает без затухания только колебания с частотой выше некоторой граничной частоты w_гр ; ей соответствует критическая длина волны l_кр. Граничная частота w_гр тем выше, чем меньше а и b, т. е. размеры Р. При заданной рабочей частоте w нужны тем большие размеры Р. а и b, чем больше m и n, т. е. чем сложнее волна.

  Длина волны в Р. Л оказывается большей, чем в свободном пространстве:

.     (5)

  Фазовая скорость распространения волны в Р. равна:

,     (5a),

т. е. всегда больше скорости света и зависит от частоты колебаний. Это означает, что в Р. имеет место дисперсия волн, вносящая искажения в передаваемые сигналы тем больше, чем шире спектр их частот.

  Затухание волны в Р. описывается вещественной частью комплексной постоянной распространения g = b + ia и объясняется в реальных Р. потерями в стенках и в заполняющем Р. диэлектрике. В «идеальных» (без потерь) Р., если w < w_гр, электромагнитное поле затухает без потерь энергии (за счёт полного отражения). В Р. можно работать только на одном первом типе волны, выбрав размеры Р. определённым образом (например, для прямоугольного Р. и волны H₁₀), выбрав величину а из соотношения a < l < 2а). Обычно берут а = 0,72 см, что даёт: а = 72 мм на l = 10 см; a = 23 мм на l = 3,2 см (см. табл.).

  Совокупность двух классов волн магнитного и электрического типов в каждом Р. образует полную систему волн. Это означает, что в Р. могут распространяться электромагнитные поля только таких структур, которые могут быть представлены как результат суперпозиции воли магнитного и электрического типов.

  Для Р. круглых сечений основным уравнением вместо (1) становится Бесселя уравнение с решениями в виде цилиндрических функций. В круглом Р. также можно выбрать диаметр Р. для работы только на одном первом типе волны (см. табл.). Однако не всегда первый тип волны оказывается наиболее удобным. Например, в силу осевой симметрии полей у волн ТМ₀₁ и TE₀₁ в круглом Р. (рис. 9, 10) эти волны применяют во вращающихся соединениях. На рис. 11 и 12 показаны структуры поля волн TM₁₁ и ТЕ₁₁ в круглом Р. Применение волн с относительно малым l_кр затруднительно, т.к. при обеспечении условий распространения для них одновременно в Р. будут распространяться и все предыдущие «ненужные» типы волн.

  Критические длины волн Х для прямоугольных и круглых радиоволноводов

Тип волны	Прямоугольный волновод	Круглый волновод
TE10	TE20	TE10	TE11	TM01	TE21	TM11	TE01
lкр	2a	a	2b	3,41r	2,61r	2,06r	1,64r	1,64r

 Волна TE₀₁ в круглом Р. обладает тем исключительным свойством, что потери на стенках Р. непрерывно уменьшаются с укорочением l. Пользуясь этим, можно строить волноводные линии связи в диапазоне миллиметровых волн с ретрансляционными станциями через 50—60 км. По этим линиям можно передавать до 1500 телефонных и 100 телевизионных каналов. Основная трудность заключается в обеспечении необходимой «чистоты» поля волны ТЕ₀₁ по всей линии устранением др. типов волн, возникающих под воздействием различного рода неоднородностей. В Р. с потерями понятие резкой границы пропускания при w_гр теряет простой смысл. В Р. с потерями проходят волны (хотя и слабо) «за критической волной» l > l _кр, рассчитанной для Р. без потерь.

  Для передачи сантиметровых и миллиметровых волн могут служить диэлектрические Р., где поверхностью раздела, направляющей волну, служит внутренняя поверхность диэлектрического стержня. Диэлектрические Р. чувствительны к внешним воздействиям и имеют дополнительные потери, связанные с просачиванием энергии за пределы Р., что затрудняет их практическое применение.

  Р. с поверхностной волной представляют собой металлическую ленту или цилиндрический проводник, на которых располагаются ребристая структура или диэлектрическое покрытие (рис. 13). Вдоль такого Р. могут распространяться волны различных типов, например TM₁₀. Энергия поля сосредоточена в окружающем пространстве: радиус поля (расстояние, на котором поле ещё ощутимо) зависит от ширины ленты и её проводимости и быстро уменьшается с укорочением l. Р. с поверхностной волной обладают меньшим затуханием, чем металлические Р., проще по конструкции и позволяют передавать большие мощности в широком диапазоне частот. Недостатки этих Р. связаны с тем, что поле поверхностной волны окружает Р. снаружи: различные неоднородности (деформации Р., крепления, соединения, окружающие предметы) приводят к излучению, т. е. к потерям энергии. Несмотря на это, Р. с поверхностной волной применяются как направляющие системы и как излучающие элементы в антеннах дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн.

Назад к карточке книги "Большая Советская Энциклопедия (РА)"