雙天線射電干涉儀
正文
由兩面天線組成的射電望遠鏡。兩面天線分設在距離為D的基線兩端,它們接收同一個天體“點源”所發出的波長為λ的射電信號，經過等長的傳輸線，使信號在接收機內相加或相乘，則所檢測到的輸出功率，將隨地球自轉而呈現準正、餘弦形狀的干涉圖形（見射電干涉儀）。若天體射電波的波前平面與干涉儀基線的交角為θ，則兩個天線收到的信號的程差將為Dsinθ，從而得出兩路信號之間的相位差,兩路迭加之後的輸出功率正比於cosφ。天體的周日運動使θ隨時間t而變化，從而使φ發生變化，產生了干涉圖形cosφ(t)。這種圖形通常稱為干涉條紋。如果射電源不是點源，而是具有一定的角徑△θ,則干涉儀在同一時間收到的信號將是來自θ到θ+△θ的空間範圍內。在這個範圍內不同方向的信號成分將有不同的相位差。假設其相應的範圍為φ到φ+△φ，而且這些信號成分的幅度相等，則迭加後的輸出功率將正比於
。與點源的情況(點源即相當於△φ=0)相比，干涉條紋的幅度，將按照 隨△φ的增大而下降。當 △φ=2π時,條紋將完全消失。這說明干涉儀對大的“面源”是不敏感的。因此，用它來觀測小角徑的射電源時，條紋將不受到背景射電的影響。實際上，迄今相當一部分射電源的精確定位，是由雙天線干涉儀完成的。其原理是:當條紋出現峰值時,φ=0,因而可以定出射電源此時處於θ=0的方向（當然,峰值可以發生在φ=0,2π,4π，…,它們相當於不同的射電源方向,必須用另外的條件來判斷真正的方位）。如果射電源有一定的角徑，通過干涉條紋的幅度，可估計出角徑的大小。對於基線距離為3,000米左右的干涉儀,在10厘米左右的波長上，對射電源的位置測量精度可優於1″，但是，測量射電源的細節和前面說過的“面源”，雙天線干涉儀是無能為力的。 從的關係可以看出,當接收機系統的頻頻寬度為△ν時，△ν範圍內的各個不同波長的信號也將有不同的相位差，而這種相位差的值
等於
。因此，和前面所說的情況一樣，條紋幅度也會降低。不同的是，當φ為0時，△φ也為0。所以，在θ為0的方向附近,這種由頻寬引起的條紋損失並不嚴重。φ愈大，損失也愈大。通常使用人工延遲（如加“延遲線”）的辦法，使兩路信號沒有相位差，以消除這種影響。