Радиопредаване и радиоприемане


Категория на документа: Физика


РАДИОПРЕДАВАНЕ И РАДИОПРИЕМАНЕ
В средата на 19-ти век се натрупва много информация за естеството на магнитното и електрическото полета. Това дава възможност на Максуел да създаде нова теория за единството и взаимната обратимост на двете полета - тиорията за електромагнитното поле. Откриването от Херц, че енергията на високочестотни електромагнитните вълни се пренася на разстояние в пространството и може да поражда електрическо поле в приемен проводник е последвано от технологичен бум, довел до широко практическо приложение на електромагнитните вълни.
Възникването на радиото е резултат от продължителен процес, протекъл през втората половина на 19 век, в хода на който постепенно се стига до известните днес приложения. В него вземат участие множество учени, инженери и предприемачи, като Майкъл Фарадей, Андре-Мари Ампер, Алесандро Волта, Георг Ом, Вернер фон Сименс, Джеймс Кларк Максуел, Александър Греъм Бел, Самуел Морз, Томас Едисън, Никола Тесла, поради което е трудно да се посочи един изобретател на радиото и този въпрос често става предмет на спорове.
Преминаването от лабораторни демонстрации към масово внедряване отнема няколко десетилетия и усилията на множество участници.
През 1985 г, руския физик Александър Попов и италианският инженер Джулиемо Маркони правят успешни опити за предаване на телеграфни знаци на разстояние с помощта на електромагнитни вълни.
На Бъдни вечер през 1906 г. Реджиналд Фесенден излъчва първото радиопредаване от брега на Масачузетс към корабите в морето и пасажерите успяват да чуят как той свири на цигулка коледни песни и чете откъси от Библията. Началото на редовното обществено радиоразпръс-кване е поставено през 1909 г. в Сан Хосе, но то става масово едва през 20-те години с широкото разпространение на радиоприемниците, особено в Европа и Северна Америка.
И така за да се осъществи предаване на звукова информация на разстояние са необходими две устройства:-
- радиопредавател, който да преобразува звуковите сигнали в електромагнитни вълни и да ги излъчи в пространството
- и радиоприемник, които да приеме и преобразува електромагнитните вълни в звукови.
Ето накратко тяхното принципно описание:
Радиопредавателят е електронно устройство, което в съчетание с усилвател и антена, излъчва радиовълни за нуждите на далекосъобщенията, радиоразпръскването и телевизионното разпръскване.
Основните елементи, наречени още "стъпала" на радиопредавателя са:
- електрозахранване,
- генератор за високочестотни електромагнитни трептения,
- модулатор
- крайно стъпало (краен усилвател).
Захранването дава необходимите токове при нужните напрежения за различните стъпала. Теоретично е доказано, че енергията на излъчваните електромагнитни вълни зависи правопропорционално от четвъртата степен на честотата им (v4), затова към антената трябва да постъпят високочестотни трептения с честота над 150 kHz. Звуковият сигнал който микрофонът преобразува в електрически е с честота от 20 Hz до 20 кHz и не може да бъде предаден. Този проблем се решава с наслагване (модулация) на звуковия сигнал вурху високочестотен променливотоков сигнал. Генераторът създава трептения с необходимата за излъчване радиочестота. Чрез модулатора към тези трептения се добавя (наслагва) информацията, която ще излъчваме - звук, образ, други данни. Този процес се нарича модулиране на сигнала.
Крайното стъпало дава необходимата мощност за излъчване чрез антената.
Възможно е модулацията да се извършва в крайното стъпало. Възможно е също към предавателя да постъпва модулиран сигнал, а той просто да го усилва до необходимата мощност. Радиопредавателите, работещи чрез Амплитудна модулация, излъчват АМ радиосигнал в диапазона на дългите, средните и късите вълни, а тези, използващи по-новата технология Честотна модулация - FM (на английски Frequency Modulation - FM) излъчват ултракъси честотно модулирани УКВ-ЧМ радиосигнали. Различните типове предаватели могат да модулират аналогови (непрекъснати) или цифрови (дискретни) радиосигнали.

Образуваните от предавателя сигнали се излъчват чрез радиовълни от предавателна антена. Възпроизвеждането на звук и картина от приемателното устройство (приемник) става чрез обратно преобразуване на сигнала (демодулиране). Съществуват и устройства, съчетаващи в себе си както предавател, така и приемник. Такива са например мобилните телефони и подвижните радиостанции.
Радиоприемникът е предназначен:
- да "улавя" енергията на електромагнитните вълни посредством приемна антена,
- да отделя сигналите на различните предавателни станции
- и да ги преобразува и усилва до ниво, необходимо за работа на възпроизвеждащото устройство.
В съвременните радиоприемници тази структура антена-радиоприемник-възпроизвеждащо устройство, е изпълнена от съответните технически елементи, поставени в един електронен уред. Това е възможно благодарение на постиженията в електрониката, на нови схемни решения и радиотехнически елементи, и на наличието на магнитни материали с качества, обезпечаващи значително намаляване на обема и подобряващи качеството на възпроизвеждания звук.





Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Радиопредаване и радиоприемане 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.