Уилмер Барроу

Уилмер Барроу (англ. Wilmer Barrow; 26 июля 1903, Бруклин, Нью-Йорк — 29 августа 1975, там же) — американский инженер-электрик, изобретатель и учёный в области радиотехники и сверхвысокочастотной (СВЧ) техники. Наиболее известен как один из пионеров разработки волноводов и коаксиальных кабелей, а также создатель теории распространения электромагнитных волн в линиях передачи. Внёс значительный вклад в развитие радарных систем и технологий связи, работая в Лабораториях Белла (Bell Labs) и Массачусетском технологическом институте (MIT).

Биография

Ранние годы и образование

Уилмер Л. Барроу родился 26 июля 1903 года в Бруклине, штат Нью-Йорк. После окончания средней школы поступил в Массачусетский технологический институт, где в 1926 году получил степень бакалавра наук в области электротехники. Продолжил обучение в аспирантуре, и в 1927 году ему была присвоена степень магистра. Докторскую диссертацию защитил в 1932 году в том же MIT, посвятив её исследованию распространения электромагнитных волн в полых металлических трубах — будущих волноводах.

Карьера в MIT и Bell Labs

После защиты диссертации Барроу остался в MIT в качестве преподавателя и научного сотрудника. В 1930-х годах он активно занимался экспериментальной проверкой теории волноводов, предложенной ранее Дж. К. Максвеллом и О. Хевисайдом. В 1936 году Барроу впервые продемонстрировал передачу энергии по круглому волноводу на частоте 1,5 ГГц, что стало первым практическим подтверждением возможности использования волноводов для передачи СВЧ-сигналов.

В 1937 году он перешёл в Лаборатории Белла (Bell Labs), где возглавил группу по разработке линий передачи для систем связи. В годы Второй мировой войны Барроу работал над созданием радарных систем, в частности, над антеннами и волноводными трактами для бортовых радаров. Его исследования легли в основу конструкции коаксиальных кабелей с низкими потерями, которые использовались в радиолокационных станциях.

Послевоенный период

В 1946 году Барроу вернулся в академическую среду, став профессором кафедры электротехники в MIT. Он продолжал исследования в области СВЧ-техники, а также занимался разработкой методов измерения параметров линий передачи. В 1950-х годах участвовал в проектах по созданию систем связи для подводных лодок и спутниковой связи. Вышел на пенсию в 1968 году, но продолжал консультировать инженерные компании.

Уилмер Барроу скончался 29 августа 1975 года в Нью-Йорке.

Научные достижения

Теория и практика волноводов

Основной вклад Барроу в науку связан с разработкой теории и практической реализацией волноводов. В 1936 году он опубликовал статью «Transmission of Electromagnetic Waves in Hollow Tubes» (Передача электромагнитных волн в полых трубах), где математически описал условия распространения волн в круглых и прямоугольных волноводах. Он ввёл понятие критической частоты — минимальной частоты, при которой волна может распространяться по волноводу без затухания. Экспериментально подтвердил, что волноводы позволяют передавать энергию с меньшими потерями, чем открытые линии, на частотах выше 1 ГГц.

Барроу также разработал первые практические конструкции волноводных переходов, ответвителей и согласующих устройств. Его работы стали основой для создания волноводных трактов в радиолокации и спутниковой связи.

Коаксиальные кабели

В 1930-х годах Барроу занимался усовершенствованием коаксиальных кабелей. Он предложил использовать воздушную изоляцию с периодическими диэлектрическими шайбами (так называемая «конструкция Барроу»), что позволило снизить потери сигнала и увеличить пропускную способность. Эти кабели применялись в первых трансатлантических телефонных линиях и в системах телевизионного вещания.

Радарные системы

В годы Второй мировой войны Барроу участвовал в разработке антенно-волноводных устройств для радаров. Он создал волноводные вращающиеся сочленения, позволяющие передавать сигнал на вращающуюся антенну без потерь. Эти устройства использовались в радарах SCR-584 и SCR-270, которые применялись для обнаружения самолётов и управления зенитным огнём. После войны его работы легли в основу конструкции радарных систем для гражданской авиации.

Основные публикации

• «Transmission of Electromagnetic Waves in Hollow Tubes» (1936) — основополагающая статья по теории волноводов.
• «Coaxial Transmission Lines for High-Frequency Applications» (1940) — описание конструкции коаксиальных кабелей с низкими потерями.
• «Waveguide Components for Radar Systems» (1945) — техническое руководство по проектированию волноводных трактов для радаров.
• «Microwave Transmission Lines and Antennas» (1952) — учебник, обобщающий многолетние исследования.

Награды и признание

• Медаль IEEE «За достижения в области связи» (1955) — за вклад в развитие линий передачи СВЧ-диапазона.
• Член Американского института инженеров-электриков (AIEE, с 1938).
• Почётный доктор наук Колумбийского университета (1960).

Влияние на технику

Работы Уилмера Барроу стали фундаментом для развития СВЧ-техники и волноводной технологии. Его исследования используются при проектировании современных систем связи, радиолокации, спутниковых антенн и ускорителей частиц. Конструкции коаксиальных кабелей, предложенные Барроу, применяются до сих пор в телевизионных и интернет-кабелях. В честь учёного назван один из типов волноводных переходов — «переход Барроу», используемый для соединения круглых и прямоугольных волноводов.

Источники

• IEEE History Center. «Wilmer L. Barrow». — IEEE Global History Network, 2005.
• S. Millman. «A History of Engineering and Science in the Bell System: Communication Sciences (1925–1980)». — Bell Telephone Laboratories, 1984.
• J. C. Slater. «Microwave Transmission». — McGraw-Hill, 1942.
• Материалы архива Массачусетского технологического института (MIT Archives, Wilmer Barrow Papers).