우주로부터 오는 전파를 모아 분석, 우주의 여러 가지 현상 을 연구하기 위한 장치. 회전포물면(回轉抛物面)의 반사경으로 우주로부터의 미약한 전파를 한 점(초점)에 모은다.

전파는 파장이 길기 때문에 전자기파의 파동 그대로 받아 수신기로 이끌어 증폭하고 저주파의 전파로 주파수를 변환해 주파수 분석(전파분광) · 편파(偏波) · 세기측정 등을 한다.

장파장에 대해서는 파라볼로이드 대신 크고 긴 포물면 기둥, 쌍극열(列) 등에 의한 집광(集光)도 이루어진다.

많은 집광계와 수신기 시스템을 배치 · 종합해 전체를 하나의 전파망원경으로 하는 전파간섭계(干涉計) 방식은 최근에 크게 발전했다.

〔파라볼로이드형 전파망원경〕 회전포물면의 주(主) 반사경은 천구(天球)의 움직임을 쫓고 관측 프로그램에 따라 자유자재로 정밀하게 방향을 바꾸기 위해 컴퓨터 제어의 구동가대(驅動架臺)에 의해 지지된다.

반사경의 지름을 크게 하는 것은 집광력과 분해능을 개선하기 위해서이다.

관측하는 전파원(電波源)의 구조를 상세하게 분별하는 능력(분해능)은 반사경의 지름에 비례하고 관측하는 전파의 파장에 반비례한다.

빛에 비해 파장이 엄청나게 긴 전파는 반사경을 웬만큼 크게 해도 희미한 전파천체(電波天體)의 모습밖에 잡지 못한다.

근년에는 파장이 짧은 전파, 특히 파장 1mm~1cm의 「밀리파」가 주목을 받게 되어 정밀도가 아주 높은 반사경이 다투어 건설되고 있다.

일본의 도쿄 천문대 노베산 우주전파 관측소의 지름 45m의 밀리파망원경은 이런 종류의 것으로는 세계 최대이다.

주반사경에서 모아진 전파는 그 초점에 설치된 혼에 의해 도파관(導波管)을 거쳐 수신기로 보내진다.

수신의 검출 감도를 결정하는 것은 첫단에 놓인 증폭기 내지 믹서-프리앰프인데, 헬륨가스 등으로 냉각해 내부에서의 잡음전파 발생을 막는다.

센티미터파에는 메이저 증폭기 · 파라메트릭 증폭기 · FET증폭기 등이 사용된다.

밀리파의 영역에서는 아직 증폭기가 실용화되지 않아 갈륨비소 다이오드나, 초전도 효과를 이용한 주파수 믹서로써 먼저 저주파로 변환해 분석기로 보내진다.

수신전파를 주파수마다 세분해 그 세기를 동시에 측정하는 전파분광기(分光器)는 스펙트럼선의 검출 · 분석에 사용된다.

그 밖에 전파 진동면의 방향이나 치우침의 정도를 측정하는 편파계(偏波計)와 전파강도의 빠른 변화를 측정하는 장치 등이 목적에 따라 사용된다.

전파망원경의 제어와 방대한 데이터의 처리를 하려면 고속 · 대용량의 컴퓨터가 필요하다.

전파망원경은 원칙적으로 한때에 하늘의 한 점으로부터의 전파밖에 받지 못하므로, 전파천체의 구조를 알아보기 위해서는 차례로 많은 점을 관측해 축적한 데이터를 컴퓨터로 분석, 화상(畵像)을 합성한다.

〔전파간섭계〕 분해능의 부족을 보완하기 위해 전파 간섭계가 발명되었다.

두 안테나(집광기)를 떨어뜨려 놓고 동시에 관측한 어느 천체의 전파를 케이블로 보내 하나로 맞추어 간섭시킨다.

이때의 분해능은 두 안테나 사이의 거리를 지름으로 하는 전파망원경의 분해능에 해당한다.

단, 2개만으로는 집광력 · 정보량이 부족하므로 많은 안테나를 배치해 하나의 전파망원경으로 삼는다.

시스템은 복잡하지만 이 방식으로 전파 전체의 미세한 구조를 그려낼 수 있다.

미국의 VLA(개구합성(開口合成) 간섭계)는 지름 25m의 안테나를 27기(基), 40km의 범위에 배치한 거대한 것이다.

VLA의 분해능은 대형 광학망원경의 그것에 필적하는데, 세계 각국의 전파망원경을 연결해 간섭계 네트워크를 구성하는 VLBI(대륙간 전파간섭계)는 각도로 1/1,000초라는 고분해능을 달성하고 있다.