Виды радиосвязи

Различают четыре вида радиосвязи, отличающиеся типом кодирования передаваемого сигнала, или модуляцией:

- радиотелеграфная

- радиотелефонная или радиовещание

- телевидение

- радиолокация

Радиотелеграфная связь осуществляется путем передачи сочетания электромагнитных импульсов, кодирующих информацию, например в азбуке Морзе.

См.ниже Изобретение радио Поповым в 1895 г.

За счет большой амплитуды передаваемых импульсов менее всего подвержена помехам и действует на очень большие расстояния, но не позволяет достичь высокой скорости передачи информации.

Радиолокация – обнаружение объектов и определение их координат с помощью отражения радиоволн. Промежуток между посылкой импульса, распространяющегося со скоростью света, и приемом его отражения от объекта равен двойному расстоянию до объекта.

Радиовещание – передача в эфир речи, музыки, звуковых эффектов с помощью электромагнитных волн.

Радиотелефонная связь предполагает передачу подобной информации для приема конкретным абонентам.

Важнейшим этапом в развитии радиосвязи было создание в 1913 году генератора незатухающих электромагнитных колебаний. Кроме передачи телеграфных сигналов, состоящих из коротких и более продолжительных импульсов электромагнитных волн, стала возможна надежная и высококачественная радиотелефонная связь – передача речи или музыки с помощью электромагнитных волн.

При радиотелефонной связи колебания давления воздуха в звуковой волне с помощью микрофона превращаются в электрические колебания той же формы. Колебания звуковой частоты представляют собой сравнительно медленные колебания, а электромагнитные волны низкой (звуковой) частоты почти совсем не излучаются.

ДОБАВИТЬ ТЕЛЕВИДЕНИЕ

Модуляция

Для осуществления радиотелефонной связи необходимо использовать высокочастотные колебания, интенсивно излучаемые антенной. Незатухающие гармонические колебания высокой частоты вырабатывает генератор высокой частоты, например генератор на транзисторе. Для передачи звука эти высокочастотные колебания изменяют (модулируют), с помощью электрических колебаний низкой (звуковой) частоты.

Модуляция – кодированное изменение одного или нескольких параметров передаваемого сигнала для передачи информации.

Можно, например, изменять со звуковой частотой амплитуду высокочастотных колебаний. Этот способ называют амплитудной модуляцией.

Можно, например, изменять пропорционально звуковой частоте частоту высокочастотных колебаний. Этот способ называют частотной модуляцией.

Различают следующие виды модуляции:

- амплитудная

- частотная

- фазовая

- широтно-импульсная

Возможно одновременное использование нескольких видом модуляции сигнала.

Амплитудная модуляция – изменение амплитуды высокочастотных колебаний по закону изменения передаваемого сигнала (более низкой частоты)

Для амплитудной модуляции высокочастотного сигнала в цепь эмиттера генератора на транзисторе включают трансформатор модулирующего устройства. Напряжение на этом трансформаторе меняется в зависимости от модулирующего сигнала, например от микрофона.

Дополнительным элементом передатчика является антенна, индуктивно связанная с катушкой индуктивности колебательного контура, и излучающая в пространство электромагнитные волны в зависимости от колебаний в контуре.

При отсутствии модулирующего сигнала ток в колебательном контуре меняется по гармоническому закону с несущей частотой w₀:

i = I₀ cos(w₀t)

При появлении модулирующего сигнала от микрофона, на вторичной обмотке модулирующего трансформатора возникает напряжение звуковой частоты W << w₀.

Это напряжение, складываясь с напряжением в генераторе, приводит к изменению силы тока по закону:

i_W = I₁ cos(Wt)

В результате амплитуда высокочастотных колебаний начнет изменяться по гармоническому закону с частотой W:

i = (I₀ + I₁ cos(Wt)) cos(w₀t)

Такой сигнал можно рассматривать, как гармонические колебания с медленно изменяющейся амплитудой, так как W << w₀.

Учитывая, что cos(Wt) cos(w₀t) = [ cos(w₀ - W)t + cos(w₀ + W)t]:

i = (I₀ + I₁ cos(Wt)) cos(w₀t) = I₀ cos(w₀t) + cos(w₀ - W)t + cos(W + w₀)t

Амплитудно-модулированный сигнал можно рассматривать как сумму трех гармонических колебаний с частотами: w₀ - W, w₀, w₀ +W

Для передачи амплитудно-модулированного сигнала требуется полоса частот 2W.

Ширина канала связи – полоса частот, необходимая для передачи данного сигнала.

Чем больше несущая частота, тем большее число независимых радиостанций, сигналы которых не накладываются друг на друга, можно разместить в заданном диапазоне частот.

Структуру амплитудно-модулированных колебаний можно представить в виде спектрограммы, в которой по горизонтальной оси откладывается частота, в а по вертикальной оси – амплитуда колебаний.

Дата добавления: 2015-11-14