Zasady komunikacji radiowej są następujące. Zmienny Elektryczność wysoka częstotliwość, wytworzona w antenie nadawczej, powoduje w otaczającej przestrzeni gwałtownie zmieniające się pole elektromagnetyczne, które rozchodzi się w postaci fali elektromagnetycznej. Dochodząc do anteny odbiorczej fala elektromagnetyczna indukuje w niej prąd przemienny o tej samej częstotliwości, na której działa nadajnik. Najważniejszym etapem rozwoju radiokomunikacji było stworzenie w 1913 generatora nietłumionego oscylacje elektromagnetyczne. Oprócz transmisji sygnałów telegraficznych, składających się z krótkich i dłuższych impulsów fal elektromagnetycznych, możliwa stała się niezawodna i wysokiej jakości łączność radiotelefoniczna - transmisja mowy lub muzyki za pomocą fal elektromagnetycznych. Łączność radiotelefoniczna. W komunikacji radiotelefonicznej wahania ciśnienia powietrza w fali dźwiękowej są przekształcane przez mikrofon na wibracje elektryczne o tej samej postaci. Wydawałoby się, że jeśli te oscylacje zostaną wzmocnione i wprowadzone do anteny, to będzie możliwe przesyłanie mowy i muzyki na odległość za pomocą fal elektromagnetycznych. Jednak w rzeczywistości taka metoda transmisji nie jest możliwa. Faktem jest, że oscylacje częstotliwości dźwięku są stosunkowo wolnymi oscylacjami, a fale elektromagnetyczne o niskiej (dźwiękowej) częstotliwości prawie w ogóle nie są emitowane. Modulacja. Do realizacji łączności radiotelefonicznej niezbędne jest zastosowanie drgań o wysokiej częstotliwości, które są intensywnie wypromieniowane przez antenę. Oscylator, taki jak oscylator tranzystorowy, generuje ciągłe oscylacje harmoniczne o wysokiej częstotliwości. Aby przenosić dźwięk, te drgania o wysokiej częstotliwości są modyfikowane lub, jak mówią, modulowane za pomocą drgań elektrycznych o niskiej (dźwiękowej) częstotliwości. Możliwa jest np. zmiana amplitudy drgań o wysokiej częstotliwości z częstotliwością dźwięku. Ta metoda nazywa się modulacją amplitudy. Rysunek 127 przedstawia trzy wykresy: a) wykres oscylacji wysokiej częstotliwości, który nazywa się częstotliwością nośną; b) wykres oscylacji częstotliwości dźwięku, tj. oscylacje modulujące; c) wykres oscylacji modulowanych amplitudą. Bez modulacji w najlepszym razie możemy kontrolować, czy stacja pracuje, czy jest cicha i nic więcej. Bez modulacji nie ma przekazu telegraficznego, telefonicznego czy telewizyjnego. Modulacja to powolny proces. Są to takie zmiany w układzie oscylacyjnym o wysokiej częstotliwości, w którym udaje mu się wykonać wiele oscylacji o wysokiej częstotliwości, zanim zauważalnie zmieni się ich amplituda. Wykrycie. W odbiorniku oscylacje o niskiej częstotliwości odróżnia się od modulowanych oscylacji o wysokiej częstotliwości. Ten proces konwersji sygnału nazywa się wykrywaniem. Sygnał uzyskany w wyniku detekcji odpowiada sygnałowi dźwiękowemu, który działał na mikrofon nadajnika. Po wzmocnieniu drgania o niskiej częstotliwości mogą zostać przekształcone w dźwięk. Podstawowe zasady komunikacji radiowej są przedstawione na schemacie blokowym na rysunku 128. „i 1. Do czego służy modulacja oscylacji! 2. Co nazywa się wykrywaniem * oscylacjami!
Angielski naukowiec James Maxwell, opierając się na badaniu eksperymentalnej pracy Faradaya na temat elektryczności, postawił hipotezę o istnieniu w naturze specjalnych fal, które mogą rozchodzić się w próżni. Maxwell nazwał te fale falami elektromagnetycznymi. Zgodnie z pomysłami Maxwella: na każdą zmianę pole elektryczne powstaje wirowe pole magnetyczne i odwrotnie, przy każdej zmianie pola magnetycznego powstaje wir pole elektryczne. Rozpoczęty proces wzajemnego generowania pól magnetycznych i elektrycznych musi trwać nieprzerwanie i wychwytywać coraz więcej nowych obszarów w otaczającej przestrzeni (ryc. 42). Proces wzajemnego generowania pól elektrycznych i magnetycznych zachodzi we wzajemnie prostopadłych płaszczyznach. Zmienne pole elektryczne generuje wirowe pole magnetyczne, zmienne pole magnetyczne generuje wirowe pole elektryczne.
Pola elektryczne i magnetyczne mogą istnieć nie tylko w materii, ale także w próżni. Dlatego powinno być możliwe rozchodzenie się fal elektromagnetycznych w próżni.
Warunkiem pojawienia się fal elektromagnetycznych jest ruch przyspieszony ładunki elektryczne. W ten sposób następuje zmiana pola magnetycznego
Kiedy zmienia się prąd w przewodniku, a zmiana prądu następuje, gdy zmienia się prędkość ładunków, to znaczy, gdy poruszają się z przyspieszeniem. Prędkość propagacji fal elektromagnetycznych w próżni, według obliczeń Maxwella, powinna być w przybliżeniu równa 300 000 km/s.
Po raz pierwszy fizyk Heinrich Hertz eksperymentalnie uzyskał fale elektromagnetyczne, wykorzystując iskiernik wysokiej częstotliwości (wibrator Hertz). Hertz wyznaczył również eksperymentalnie prędkość fal elektromagnetycznych. Zbiegło się to z teoretyczną definicją prędkości fali Maxwella. Najprostsze fale elektromagnetyczne to fale, w których elektryczne i pole magnetyczne wykonywać synchroniczne oscylacje harmoniczne.
Oczywiście fale elektromagnetyczne mają wszystkie podstawowe właściwości fal.
Przestrzegają prawa odbicia fali: kąta padania równy kątowi refleksje. Przechodząc z jednego ośrodka do drugiego, załamują się i przestrzegają prawa załamania fal: stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania jest wartością stałą dla dwóch danych ośrodków i równym stosunkowi prędkości fal elektromagnetycznych w pierwszym ośrodku do prędkości fal elektromagnetycznych w drugim ośrodku i jest nazywany współczynnikiem załamania światła drugiego środowiska względem pierwszego.
Zjawisko dyfrakcji fal elektromagnetycznych, czyli odchylenia kierunku ich propagacji od prostoliniowego, obserwuje się na krawędzi przeszkody lub przy przejściu przez otwór. Fale elektromagnetyczne są zdolne do interferencji. Interferencja to zdolność do nakładania się spójnych fal, w wyniku której w niektórych miejscach fale wzmacniają się nawzajem, aw innych znoszą. (Fale koherentne to fale, które mają tę samą częstotliwość i fazę oscylacji.) Fale elektromagnetyczne mają dyspersję, to znaczy, gdy współczynnik załamania ośrodka dla fal elektromagnetycznych zależy od ich częstotliwości. Eksperymenty z przenoszeniem fal elektromagnetycznych przez system dwóch siatek pokazują, że fale te są poprzeczne.
Podczas propagacji fali elektromagnetycznej wektory natężenia E i indukcji magnetycznej B są prostopadłe do kierunku propagacji fali i wzajemnie prostopadłe do siebie (rys. 43).
Możliwość praktyczne zastosowanie fale elektromagnetyczne do nawiązania komunikacji bez przewodów zademonstrował 7 maja 1895 r. Rosyjski fizyk A. Popow. Ten dzień jest uważany za urodziny radia. Do realizacji komunikacji radiowej konieczne jest zapewnienie możliwości promieniowania fal elektromagnetycznych. Jeżeli w obwodzie cewki i kondensatora pojawiają się fale elektromagnetyczne, wówczas z cewką związane jest przemienne pole magnetyczne, a przemienne pole elektryczne jest skoncentrowane między płytkami kondensatora. Taki obwód nazywa się zamkniętym (ryc. 44, a).
Zamknięty obwód oscylacyjny praktycznie nie emituje fal elektromagnetycznych do otaczającej przestrzeni. Jeśli obwód składa się z cewki i dwóch płytek płaskiego kondensatora, to im większy kąt, pod jakim te płytki są rozmieszczone, tym swobodniej pole elektromagnetyczne wchodzi do otaczającej przestrzeni (ryc. 44, b). Ograniczającym przypadkiem otwartego obwodu oscylacyjnego jest usunięcie płytek do przeciwległych końców cewki. Taki system nazywa się otwartym obwodem oscylacyjnym (ryc. 44, c). W rzeczywistości obwód składa się z cewki i długiego przewodu - anteny.
Energia emitowanych drgań elektromagnetycznych (za pomocą generatora drgań ciągłych) o tej samej amplitudzie drgań prądu w antenie jest proporcjonalna do czwartej potęgi częstotliwości drgań. Przy częstotliwościach dziesiątek, setek, a nawet tysięcy herców intensywność oscylacji elektromagnetycznych jest znikoma. Dlatego do realizacji komunikacji radiowej i telewizyjnej wykorzystuje się fale elektromagnetyczne o częstotliwości od kilkuset tysięcy herców do setek megaherców.
Podczas transmisji mowy, muzyki i innych sygnałów dźwiękowych przez radio używają Różne rodzaje modulacja oscylacji wysokiej częstotliwości (nośnych). Istota modulacji polega na tym, że oscylacje o wysokiej częstotliwości generowane przez generator zmieniają się zgodnie z prawem niskiej częstotliwości. To jedna z zasad transmisji radiowej. Kolejną zasadą jest proces odwrotny - wykrywanie. Podczas odbioru radiowego oscylacje dźwięku o niskiej częstotliwości muszą być odfiltrowane z sygnału modulowanego odbieranego przez antenę odbiornika.
Za pomocą fal radiowych na odległość przesyłane są nie tylko sygnały dźwiękowe, ale także obrazy obiektów. ważną rolę we współczesnym marynarka wojenna, lotnictwo i astronautyka gra radar. Radar opiera się na właściwości odbijania fal od ciał przewodzących. (Fale elektromagnetyczne słabo odbijają się od powierzchni dielektryka i prawie całkowicie od powierzchni metali.)
Komunikacja radiowa wymaga dwóch oddzielnych urządzeń: nadajnika i odbiornika fal elektromagnetycznych. Aby zrozumieć zasady ich pracy, rozważ najprostsze urządzenia stworzone przez niemieckiego naukowca G. Hertza w 1886 roku.
Widzisz urządzenie nadajnika. Drut przecięto na pół, łącząc powstałe segmenty z transformatorem wysokiego napięcia. Wielkość szczeliny powietrznej między końcami drutów została ustawiona tak, że często w niej skakały iskry.
Iskry to prąd elektryczny w powietrzu. Dlatego w momencie ich poślizgu elektrony z ujemnie naelektryzowanej części drutu rzuciły się do jego dodatnio naelektryzowanej części. Oznacza to, że w przewodzie pojawił się pulsujący (przemienny) prąd, a wokół niego pulsujące (przemienne) pole elektromagnetyczne.
Tak więc przewody są nadajnik, oraz antena nadawcza. Pole elektromagnetyczne rozchodzi się w falach elektromagnetycznych, dzięki czemu może być odbierane na odległość. To wymaga odbiorca: dwa podobne kawałki drutu, umieszczone równolegle do anteny nadajnika. Ponieważ energia fal nadajnika rozchodzi się we wszystkich kierunkach, a odbiornik odbiera tylko ich niewielką część, iskry w szczelinie powietrznej odbiornika są bardzo małe. Można je jednak zobaczyć gołym okiem w ciemności.
Nadajnik i odbiornik Hertza nie mogą być używane do komunikacji radiowej na duże odległości. Powodem tego jest niska moc fal radiowych ze względu na niską częstotliwość prąd przemienny stworzone przez iskry. Dlatego konieczne było stworzenie takiego generatora prądu o wysokiej częstotliwości, którego moc wystarczyłaby do transmisji radiowych na odległość dziesiątek i setek kilometrów. Kiedy ten problem został rozwiązany, stało się to możliwe nie tylko Komunikacja radiowa, kiedy słowa są (pisane) za pomocą krótkich i długich impulsów alfabetu Morse'a, ale także radiotelefon, przekazując ludzki głos.
Schemat ideowy komunikacji radiotelefonicznej przedstawia poniższy rysunek. Po pierwsze, nadajnik zawiera generator wysokiej częstotliwości aby zapewnić pożądaną moc wyjściową. To on tworzy tzw częstotliwość nośna, do którego dostrojony jest odbiornik. Po drugie, nadajnik zawiera modulator- urządzenie zmieniające amplitudę lub częstotliwość fali nośnej „w czasie” wraz z przesyłanym głosem lub muzyką. Po trzecie, nadajnik ma antena nadawcza.
Najłatwiejszy do zrozumienia modulacja amplitudy. Oscylacje o wysokiej częstotliwości wytwarzane przez generator mają początkowo stałą amplitudę (patrz rysunek po lewej). Modulator zmienia amplitudę częstotliwości nośnej „w zależności od kształtu” sygnału o niskiej częstotliwości pochodzącego z mikrofonu. Zmodulowany sygnał dociera do anteny odbiorczej w postaci fal o zmiennej amplitudzie (patrz rysunek na środku).
Proces odwrotny nazywa się demodulacja. Antena odbiorcza odbiera jednocześnie fale z wielu nadajników działających na różnych częstotliwościach. Dlatego konieczne jest odseparowanie sygnału tylko od konkretnego nadajnika pracującego na wybranej przez nas częstotliwości nośnej. Do tego służy odbieranie obwodu strojenia. Przydzielony przez niego sygnał „naszego” nadajnika wysyłany jest do demodulator- urządzenie, które oddziela użyteczny dla słuchacza sygnał o niskiej częstotliwości od drgań nośnych. To właśnie ten sygnał trafia do słuchawek lub głośników.
Dla różnych odbiorców usług radiokomunikacyjnych, różne zakresy fal. Istnieją fale radiowe ultradługie, długie, średnie, krótkie i ultrakrótkie (patrz tabela).
Nowoczesna łączność radiowa znacznie różni się od wcześniejszych czasów. Nieustannie pojawiają się i wprowadzane są innowacyjne urządzenia i metody, które mają wyższe funkcjonalność. Dlatego są bardzo popularne.
Pomimo obecności innych rodzajów komunikacji, ten typ nadal nie traci na aktualności. Warto zauważyć, że ma swoje własne cechy.
Sama komunikacja radiowa to przesyłanie różnego rodzaju informacji za pomocą fal elektromagnetycznych, które rozchodzą się w przestrzeni między dwoma punktami: samym źródłem i systemem odbioru danych.
Promieniowanie odbywa się za pomocą specjalnych anten. Z reguły są to drut, przez który przepływają prądy o wysokiej częstotliwości. Te ostatnie są tworzone bezpośrednio przez nadajnik. Ze względu na to, że przez przewód przepływają prądy o wysokiej częstotliwości, w otaczającej przestrzeni powstaje pole elektromagnetyczne fal radiowych.
Powrót do głównych funkcji nowoczesna łączność radiowa, odnieść się:
Nowoczesna łączność radiowa to innowacyjne metody przesyłania informacji na większe odległości. Dzięki zastosowaniu takich technologii możliwe jest osiągnięcie: Wysoka jakość sygnał.
Istnieje pewna klasyfikacja fal radiowych. W zależności od tego wybierany jest nadajnik.
Nadajnik może być:
Wpływa również na cechy konstrukcyjne urządzenia. Nowoczesna komunikacja radiowa polega na wykorzystaniu nadajników, które mogą działać jednocześnie na kilku falach stałych. Ponadto w razie potrzeby są dostosowywane do absolutnie dowolnej długości w ciągłym zakresie.
Ważnym wskaźnikiem jest również moc urządzeń do transmisji informacji. Jakość przesyłanego sygnału zależy bezpośrednio od tego parametru.
Sygnał definiuje się jako minimalną moc drgań o wysokiej częstotliwości, które wchodzą do anteny w warunkach braku modulacji i promieniowania ciągłego. To jednak nie wszystko.
Współczesna komunikacja radiowa zajmuje się sygnałami, które mają określone cechy. Z reguły ich napięcie może się zmieniać w dość szerokim zakresie.
Również przez minimalny okres przyjmuje wartości przekraczające średni poziom.
Realizacja projektów tematycznych i wydarzeń branżowych ma ogromne znaczenie dla rozwoju branży.
Takie wydarzenia pozwalają:
Jednym z takich projektów jest wystawa „Komunikacja”. Tradycyjnie organizował ją kompleks Expocentre Fairgrounds na skalę międzynarodową.
Organizatorzy zadbali o to, aby impreza odbyła się na maksimum wysoki poziom w formacie B2B.
Tutaj możesz również wziąć udział w programie biznesowym, który uwzględnia wszystkie obszary w tym obszarze, w szczególności nowoczesną łączność radiową.
Jaka jest zasada komunikacji radiowej? Zacznijmy od tego, że do jego realizacji niezbędne są dwa urządzenia: odbiornik i nadajnik fal elektromagnetycznych i dźwiękowych.
Proste urządzenia potrzebne do pracy stworzył w 1886 roku G. Hertz. Zasada komunikacji radiowej opiera się na: klasyczne prawa fizyka. Jeśli przetniesz go na dwie połówki i podłączysz transformator wysokiego napięcia do segmentów, między nimi pojawi się prąd przemienny (pulsujący), a wokół niego pojawi się pole elektromagnetyczne. Drut w ta sprawa traktowany zarówno jako nadajnik, jak i antena nadawcza.
Zasada komunikacji radiowej opiera się na charakterystyce pole elektromagnetyczne. Ponieważ fale są potrzebne do jego propagacji, można go złapać znaczna odległość za pomocą odbiornika. Jego rolę pełnią dwa kawałki drutu metalowego, umieszczone równolegle do anteny nadawczej. Ponieważ energia fali będzie się rozchodzić w różne strony, a odbiornikowi udaje się uchwycić tylko jego część, iskry są niewielkie w przestrzeni powietrznej. Ale w ciemności można je zobaczyć nawet bez przyrządów optycznych.
Zasady komunikacji radiowej opierają się na nadajnikach opracowanych przez Hertza, ale nadają się tylko do mniej istotnych odległości. Wyjaśniono takie ograniczone wykorzystanie znikomej mocy fal radiowych. Aby poradzić sobie z tym problemem stworzono generator wysokiej częstotliwości. Z jego pomocą fale radiowe mogły rozchodzić się na znaczne odległości.
Rozważ podstawowe zasady komunikacji radiowej i przykłady ich praktycznego zastosowania. Nowoczesny nadajnik ma do stworzenia generator wysokiej częstotliwości wymagana moc promieniowanie. Za jego pomocą powstaje częstotliwość nośna, która jest używana przez odbiornik do strojenia. Nowoczesny nadajnik posiada modulator. Jest to urządzenie, które zmienia amplitudę lub częstotliwość fali synchronicznie z muzyką lub głosem. Element obowiązkowy nadajnik jest jednocześnie anteną nadawczą.
Najłatwiejszą do zrozumienia jest modulacja amplitudy. Oscylacje o wysokiej częstotliwości wytwarzane przez generator mają stałą amplitudę. Za pomocą modulatora zmienia się „w postaci” sygnału o niskiej częstotliwości pochodzącego z mikrofonu. Zmodulowany sygnał dociera do anteny odbiorczej jako fale o niestałej amplitudzie.
Zasada komunikacji radiowej charakteryzuje się również demodulacją. Po przechwyceniu fal przez antenę odbiorczą, sygnał jest oddzielany od jednego nadajnika, który pracuje na częstotliwości wybranej jako nośna. Do przeprowadzenia takich przekształceń wykorzystywany jest dostrajający obwód odbiorczy. Sygnał wydobyty z jednego nadajnika trafia do demodulatora. W tym urządzeniu drgania o niskiej częstotliwości są oddzielane od sygnału o wysokiej częstotliwości. Następnie trafia do głośnika lub słuchawek.
Biorąc pod uwagę zasady komunikacji radiowej, zauważamy, że fale mają różne zasięgi. Obecnie wykorzystywane są fale radiowe średnie, bardzo długie, krótkie, długie i ultrakrótkie. Znajdują szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach elektroniki:
Zasada nowoczesnej komunikacji radiowej polega na przekształceniu wibracji dźwięku w typy elektryczne za pomocą mikrofonu. Trudność w przesyłaniu takiego sygnału polega na tym, że do komunikacji radiowej wymagane są wibracje o wysokiej częstotliwości, a fale dźwiękowe mają niską częstotliwość. Aby rozwiązać problem, stosuje się potężne anteny. W przypadku częstotliwości audio superpozycja oscylacji jest przeprowadzana w taki sposób, aby przenosić sygnał na znaczne odległości.
Współczesne zasady komunikacji radiowej i telewizyjnej opierają się na urządzeniu nadawczym radiowym. Posiada oscylator wysokiej częstotliwości, który przekształca napięcie stałe na oscylacje harmoniczne o wysokiej częstotliwości. Częstotliwość nośna musi być stała.
Zasady komunikacji radiowej i telewizyjnej zakładają pewną strukturę generatora. Przetwarza odebrane wiadomości na sygnał elektryczny, który jest wykorzystywany w procesie modulacji stałej częstotliwości. Wybór takiego urządzenia opiera się na: fizyczna natura sygnał nadawczy W przypadku dźwięku służy do tego mikrofon, a do transmisji obrazu używana jest nadawcza lampa telewizyjna. Modulator jest niezbędny do przeprowadzenia procesu konwersji sygnału o wysokiej częstotliwości na wartość odpowiadającą sygnałowi audio z przesyłaną informacją. Do wzmocnienia modulowanego sygnału stosuje się również jeden lub dwa stopnie. Antena promieniująca jest przeznaczona do emitowania fal elektromagnetycznych do otaczającej przestrzeni.
Nadajnik radiowy służy do odbierania informacji, które są przesyłane za pomocą fal elektromagnetycznych pochodzących z anteny nadawczej nowoczesnego nadajnika radiowego. To urządzenie zakłada obecność następujących głównych elementów:
Detekcja jest procesem odwrotnym do modulacji. Detektory są urządzenia półprzewodnikowe oraz lampy próżniowe, które mają charakterystykę nieliniową. Modelowanie i detekcja to główne procesy, które przyczyniają się do transmisji i odbioru dźwięku i obrazu, czyli są związane z transmisją obrazu telewizyjnego i sygnału dźwiękowego.
.jpg)
