100 лет радио - Мигулина В.В.
ISBN 5-256-01228-2
Скачать (прямая ссылка):
Области применения
Исследования физических свойств атмосферы, решение задач генерации, усиления и приема излучений ММБ и СБМВ позволили расширить области применения этих волн. В настоящее время можно указать пять основных областей:
1. Активные радиолокационные системы различного назначения, обеспечивающие высокое угловое разрешение объектов с уменьшенной дальностью действия, а также системы обнаружения и распознавания объектов при отсутствии видимости. К этой же области относятся системы картографирования земной поверхности, а также контроля воздушного движения и слежения за метеорологической обстановкой вблизи аэродромов.
На ММВ возможны создание и эксплуатация наземных РЛС с дальностью действия от сотен метров до нескольких километров, функционирование которых не может быть обнаружено или приостановлено воздействием каких-либо активных помех. Этот диапа-
Субмиллиметровые и миллиметровые волны
119
зон перспективен для обнаружения очень низколетящих объектов, для предотвращения столкновений транспортных средств с препятствиями в воздухе и на земле, а также для контроля уличного движения в городах.
2. Системы связи и передачи широкополосной информации через ИСЗ, через обычные радиорелейные линии связи с уменьшенными интервалами между ретрансляционными пунктами или через линии так называемой скрытной связи, перехват сообщений из которых невозможен из ближнего космоса.
Такие системы связи могут обладать высокой надежностью функционирования из-за отсутствия интерференции, обеспечивать передачу сигналов через плотные плазменные слои в атмосфере и распространяться на очень большие расстояния в околоземном и космическом пространстве. Новой областью применений следует считать обеспечение связи с подвижными объектами по микросотовым линиям вдоль улиц городов. Расстояние между ретрансляторами в таких линиях связи в зависимости от рабочей длины волны и мощности излучения может составлять 0,4...1 км. Для подобных линий рабочие волны можно выбирать на ММВ в центрах линий поглощения кислорода или паров воды.
На существующих линиях связи с подвижными объектами в диапазоне ДЦВ полоса передаваемых частот нередко сильно ограничивается особенностями распространения радиоволн в городе, что ухудшает качество передаваемой информации.
Диапазон ММВ начинают также использовать для передачи телевизионных программ от телецентров в районах городов, где затруднен прием этих программ из-за низкого уровня сигналов либо из-за нежелательных помех, от близлежащих зданий в городе.
3. Пассивные радиометрические системы обнаружения объектов и изучения земной поверхности. Эти системы в наземных условиях обладают небольшой дальностью действия и размещаются непосредственно у земной поверхности, на летательных аппаратах и ИСЗ различного назначения. Они позволяют определять положение замаскированных объектов, изучать свойства земных покровов (влажность, температура, соленость), обнаруживать очаги лесных пожаров, измерять биомассу сельскохозяйственных культур, а также наблюдать за предметами и объектами при отсутствии оптической видимости (в тумане, облаках и дождях).
С помощью таких систем можно организовать наблюдения за концентрацией озона ("озоновыми дырами") в высоких слоях атмосферы, а также определять водозапас облаков и концентрацию паров воды в атмосфере.
Многоканальные радиометрические системы позволяют изучать высотные профили температуры и влажности над земной поверхностью, структуру дождевых образований, распределение ка-
120
А. В. Соколов
пель по размерам в дождевых облаках, а также получать информацию о форме этих капель.
Собственные тепловые излучения являются основой для оценки интенсивности морских волнений с ИСЗ; они позволяют определять толщину морского льда и его прочность, а также судить о толщинах снежных покровов и запасах пресной воды на планете в труднодоступных районах Земли (Антарктида).
4. Научные исследования влияний нетёпловых излучений ММВ на живые организмы, и в том числе на человека; эти влияния были впервые обнаружены Н. Д. Девятковым, М. Б. Голантом, О. В. Бецким и др. Сегодня активные и пассивные системы ММВ уже успешно применяются в клиниках Москвы для оперативной дистанционной диагностики тканей человека и животных (обнаружение очагов воспалительных процессов и опухолей).
Низкоинтенсивные излучения ММВ успешно применяются для терапии ряда заболеваний человека (язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, травмы опорно-двигательного аппарата и др.). Миллиметровые волны оказались также эффективным средством при лечении ряда онкологических заболеваний, ишеми-ческой болезни сердца и некоторых неврологических заболеваний.
В настоящее время накоплен уже более чем 10-летний опыт успешного клинического применения ММВ; в последнее время обнаружены новые области их использования при воздействии на биологически активные зоны человека и животных.
5. Спектроскопические исследования твердых, жидких и газообразных веществ. Использование ММВ и СБМВ для изучения вращательных и колебательно-вращательных спектров поглощения веществ открывает принципиально новые возможности изучения внутренней структуры веществ на молекулярном уровне.
