Используя рисунки 139 и 140 расскажите о принципах осуществления радиотелефонной связи кратко
Обновлено: 05.07.2024
Передача и приём информации посредством электромагнитных волн называется радиосвязью. Линии радиосвязи используют, например, для осуществления радиотелефонной связи, передачи телеграмм, факсимиле (факсов), радиовещательных и телевизионных программ.
Радиосвязь представляет собой довольно сложный процесс. Поэтому рассмотрим лишь наиболее общие принципы одного из её видов — радиотелефонной связи, т. е. передачи звуковой информации, например речи и музыки, с помощью электромагнитных волн.
Для получения целостного представления об этом процессе обратимся к блок-схеме, представленной на рисунке 139.
На рисунке 139, (а) изображено передающее устройство, состоящее из генератора высокочастотных колебаний, микрофона, модулирующего устройства и передающей антенны.
В микрофон поступают звуковые колебания (речь, музыка и т. д.). Они преобразуются микрофоном в электрические колебания такой же формы, какую имеют звуковые. Из микрофона низкочастотные электрические колебания поступают в модулирующее устройство. Туда же из генератора подаются высокочастотные колебания постоянной амплитуды.
- Процесс изменения амплитуды высокочастотных колебаний с частотой, равной частоте звукового сигнала, называется амплитудной модуляцией.
Под воздействием высокочастотных модулированных колебаний в передающей антенне возникает переменный ток высокой частоты. Этот ток порождает в пространстве вокруг антенны электромагнитное поле, которое распространяется в пространстве в виде электромагнитных волн и достигает антенн радиоприёмных устройств.
Вы уже знаете о том, что мощность электромагнитной волны пропорциональна четвёртой степени её частоты:
Электромагнитные волны звуковых, т. е. низких, частот (от 16 до 20 000 Гц) имеют малую мощность и после излучения очень быстро затухают. Этим и вызвана необходимость использования модулированных радиоволн, которые благодаря высокой несущей частоте распространяются на большие расстояния и при этом содержат информацию о форме передаваемых звуковых колебаний.
Как видно из рисунка 139, (б), радиоприёмное устройство состоит из приёмной антенны, приёмного резонирующего колебательного контура и детектора — элемента, пропускающего переменный ток только в одном направлении.
В приёмную антенну поступают волны от множества радиостанций. Но каждая радиостанция осуществляет вещание только на строго определённой, отведённой ей несущей частоте.
Настраивая свой радиоприёмник на частоту нужной радиостанции, вы меняете собственную частоту имеющегося в приёмнике колебательного контура так, чтобы она была равна несущей частоте данной радиостанции, т. е. чтобы контур был настроен в резонанс с колебаниями, генерируемыми на данной радиостанции. При этом амплитуда колебаний выбранной радиостанции в контуре вашего приёмника будет максимальной по сравнению с амплитудами колебаний, поступивших от радиостанций, вещающих на других несущих частотах. В этом заключается второе назначение несущей частоты — она обеспечивает возможность настройки на частоту нужной радиостанции.
При передаче телевизионных программ высокочастотные колебания модулируются не только звуковым, но и видеосигналом. Это осуществляется с помощью телевизионной передающей трубки, которая преобразует оптическое изображение в электромагнитные колебания. Модулированные таким образом высокочастотные колебания заключают в себе информацию и о звуке, и об изображении.
В телевидении используются более высокие (порядка миллиардов герц) несущие частоты.
Вопросы
1 Что называется радиосвязью?
2. Приведите 2—3 примера использования линий радиосвязи.
3. Используя рисунки 139 и 140, расскажите о принципах осуществления радиотелефонной связи.
4. Частота каких колебаний называется несущей?
5. В чём заключается процесс амплитудной модуляции электрических колебаний?
6. Почему в радиосвязи не используются электромагнитные волны звуковых частот?
7. В чём заключается процесс детектирования колебаний?
Упражнение 43
Период колебаний зарядов в антенне, излучающей радиоволны, равен 10 -7 с. Определите частоту этих радиоволн.
Используя рисунки 139 и 140, расскажите о принципах осуществления радиотелефонной связи.
Ответ
На рис. 139 а) изображена схема передающего устройства, состоящего из генератора высокочастотных колебаний, микрофона, модулирующего устройства и передающей антенны. В микрофон поступают звуковые колебания, которые преобразуются в электрические. Затем низкочастотные электрические колебания попадают в модулирующее устройство, где они модулируются с высокочастотными колебаниями. Далее сигнал попадает в передающую антенну и в ней возникает переменный ток высокой частоты. Это порождает вокруг антенны электромагнитное поле распространяющееся в пространстве.
На рис. 139 б) изображена схема радиоприемного устройства, состоящего из приемной антенны, приемного резонирующего колебательного контура, детектора и динамика. На приемную антенну поступают электромагнитные волны многих частот. Для выделения определенной частоты колебательный контур настраивается в резонанс с необходимой волной, по несущей частоте. Затем сигнал усиливается и детектируется, т.е. осуществляется процесс обратный модуляции. Полученный низкочастотные электрические колебания попадают в динамик и преобразуются в звуковые колебания.
1. Что называется радиосвязью?
Передачу и прием информации с помощью электромагнитных волн называют радиосвязью.
2. Где используются линии радиосвязи?
Линии радиосвязи используются для осуществления радиотелефонной связи, передачи телеграмм, факсов, радиовещательных и телевизионных программ.
3. Каковы принципы осуществления радиотелефонной связи?
При радиотелефонной связи используют радиопередающие и радиоприемные устройства.
В радиопередатчике происходит преобразование звукового сигнала а электромагнитные волны.
С антенны радиопередатчика электромагнитные волны распространяются в окружающем пространстве, попадая на радиоприемную антенну.
В радиоприемнике происходит обратное преобразование электромагнитной волны в звуковой сигнал.
4. Как преобразуется сигнал в радиопередающем устройстве?
Радиопередатчик состоит из генератора высокочастотных колебаний, микрофона, модулирующего устройства и передающей антенны.
Поступающие в микрофон звуковые колебания преобразуются в низкочастотные электрические колебания той же формы.
С микрофона низкочастотные электрические колебания поступают в моделирующее устройство.
Туда же с генератора высокой частоты подаются высокочастотные колебания постоянной амплитуды.
В моделирующем устройстве амплитуду высокочастотных колебаний изменяют (модулируют) с помощью электрических колебаний звуковой частоты.
Модулированный высокочастотный сигнал поступает на передающую антенну и создает там переменный ток высокой частоты, который порождает в пространстве вокруг антенны электромагнитное поле.
Электромагнитное поле распространяется в виде электромагнитных волн и достигает антенны радиоприемного устройства.
5. Как преобразуется сигнал в радиоприемном устройстве?
Радиоприемное устройство состоит из приемной антенны, приемного колебательного контура и детектора.
Радиоприёмник настраивается на определенную частоту принимаемого сигнала с помощью колебательного контура.
В детекторе происходит процесс обратной модуляции - детектирование.
Из высокочастотных модулированных колебаний получают пульсирующий ток.
В динамике этот ток сглаживается и преобразуется в колебания звуковых частот.
В результате из динамика выходят звуковые колебания, аналогичные тем, что поступили в микрофон радиопередатчика.
6. Частота каких колебаний называется несущей?
Несущей частотой называется частота высокочастотных колебаний постоянной амплитуды, генерируемых генератором высокой частоты в радиопередатчике.
7. В чем заключается процесс амплитудной модуляции электрических колебаний?
Процесс изменения амплитуды высокочастотных колебаний с частотой, равной частоте звукового сигнала, называется амплитудной модуляцией.
8. Почему в радиосвязи не используются электромагнитные волны звуковых частот?
Электромагнитные волны звуковых (низких) частот (от 16 Гц до 20 ООО Гц) имеют малую мощность и после излучения их антенной быстро затухают.
Этим и вызвана необходимость использования модулированных радиоволн, которые благодаря высокой несущей частоте распространяются на большие расстояния.
9. В чем заключается процесс детектирования колебаний?
Для преобразования высокочастотных модулированных колебаний в звуковые колебания производят детектирование.
Сначала с помощью детектора из высокочастотных модулированных колебаний получают высокочастотный пульсирующий ток.
Затем в динамике этот ток сглаживается и преобразуется в колебания звуковых частот.
3. В микрофон поступают звуковые колебания, они преобразуются в электрические колебания той же формы. Из микрофона низкочастотные электрические колебания поступают в моделирующее устройство. Туда же из генератора подаются высокочастотные колебания постоянной амплитуды. В моделирующем устройстве амплитуду высокочастотных колебаний изменяют (модулируют) с помощью электрических колебаний звуковой частоты. Под воздействием таких колебаний в передающей антенне возникает переменный ток высокой частоты, который порождает в пространстве электромагнитное поле. Оно распространяется в виде электромагнитных волн и достигает антенны радиоприемных устройств, где над ними производят процесс обратной модуляции и получают электрические колебания звуковой частоты. При этом сначала из высокочастотных модулированных колебаний получают пульсирующий ток, а затем в динамике этот ток сглаживается и преобразуется в колебания звуковых частот. В результате из динамика выходят звуковые колебания, которые поступили в микрофон.
Читайте также: