Особенности и краткая характеристика укв и кв радиосвязи реферат

Обновлено: 05.07.2024

Радио (лат. radio — излучаю, испускаю лучи radius — луч) — разновидность беспроводной связи, при которой в качестве носителя сигнала используются радиоволны, свободно распространяемые в пространстве.

Принцип работы

Передача происходит следующим образом: на передающей стороне формируется сигнал с требуемыми характеристиками (частота и амплитуда сигнала). Далее передаваемый сигнал модулирует более высокочастотное колебание (несущее). Полученный модулированный сигнал излучается антенной в пространство. На приёмной стороне радиоволны наводят модулированный сигнал в антенне, после чего он демодулируется (детектируется) и фильтруется ФНЧ (избавляясь тем самым от высокочастотной составляющей— несущей). Полученный модулированный сигнал излучается антенной в пространство.
На приёмной стороне радиоволны наводят модулированный сигнал в антенне, после чего он демодулируется (детектируется) и фильтруется ФНЧ (избавляясь тем самым от высокочастотной составляющей— несущей). ). Таким образом, происходит извлечение полезного сигнала. Получаемый сигнал может несколько отличаться от передаваемого передатчиком (искажения вследствие помех и наводок).

Частотные диапазоны

Частотная сетка, используемая в радиосвязи, условно разбита на диапазоны:

Длинные волны(ДВ)— f = 150—450 кГц ( л = 2000—670 м)
Средние волны(СВ)— f = 500—1600 кГц ( л = 600—190 м)
Короткие волны(КВ)— f = 3—30 МГц ( л = 100—10 м)
Ультракороткие волны(УКВ)— f = 30 МГц— 300 МГц ( л = 10—1 м)
Высокие частоты (ВЧ— сантиметровый диапазон)— f = 300 МГц— 3 ГГц ( л = 1—0,1 м)
Крайне высокие частоты (КВЧ— миллиметровый диапазон)— f = 3 ГГц— 30 ГГц ( л = 0,1—0,01 м)
Гипервысокие частоты (ГВЧ— микрометровый диапазон)— f = 30 ГГц— 300 ГГц ( л = 0,01—0,001 м)

В зависимости от диапазона радиоволны имеют свои особенности и законы распространения:

ДВ сильно поглощаются ионосферой, основное значение имеют приземные волны, которые распространяются, огибая землю. Их интенсивность по мере удаления от передатчика уменьшается сравнительно быстро.
СВ сильно поглощаются ионосферой днём, и район действия определяется приземной волной, вечером хорошо отражаются от ионосферы и район действия определяется отражённой волной.
КВ распространяются исключительно посредством отражения ионосферой, поэтому вокруг передатчика существует т.н.зона радиомолчания. Днём лучше распространяются более короткие волны (30 МГц), ночью— более длинные (3 МГц). Короткие волны могут распространяться на больши м е расстояния при малой мощности передатчика.
УКВ распространяются прямолинейно и, как правило, не отражаются ионосферой. Легко огибают препятствия и имеют высокую проникающую способность.
ВЧ не огибают препятствия, распространяются в пределах прямой видимости. Используются в WiFi, сотовой связи ит.д.
КВЧ не огибают препятствия, отражаются большинством препятствий, распространяются в пределах прямой видимости. Используются для спутниковой связи.
Гипервысокие частоты не огибают препятствия, отражаются подобно свету, распространяются в пределах прямой видимости. Использование ограничено.

Распространение радиоволн

Радиоволны распространяются в пустоте и в атмосфере; земная твердь и вода для них непрозрачны. Однако, благодаря эффектам дифракции и отражения, возможна связь между точками земной поверхности, не имеющими прямой видимости (в частности, находящимися на большом расстоянии).
Распространение радиоволн от источника к приёмнику может происходить несколькими путями одновременно. Такое распространение называется многолучёвостью . Вследствие многолучёвости и изменений параметров среды, возникают замирания (англ. fading )— изменение уровня принимаемого сигнала во времени. При многолучёвости изменение уровня сигнала происходит вследствие интерференции, то есть в точке приёма электромагнитное поле представляет собой сумму смещённых во времени радиоволн диапазона.

Особые эффекты

эффект антиподов— радиосигнал может хорошо приниматься в точке земной поверхности, приблизительно противоположной передатчику.
Описанные примеры:

радиосвязьЭ.Кренкеля(RPX), находившегося наЗемле Франца-Иосифа12 января 1930г. сАнтарктикой(WFA).
радиосвязь плотаКон-Тики(приблизительно 6° ю.ш. 60° з.д.) сОсло, передатчик 6 Ватт.
эхо от волны, обошедшей Землю (фиксированная задержка)
редко наблюдаемый и малоизученный эффект LDE (Мировое эхо, эхо с большой задержкой).
эффект Доплераизменение частоты (длины волны) в зависимости от скорости приближения (или удаления) передатчика сигнала относительно приёмника. При их сближении частота увеличивается, при взаимном удалении уменьшается.

Радиосвязь можно разделить на радиосвязь без применения ретрансляторов по длинам волн:

СДВ-связь
ДВ-связь
СВ-связь
КВ-связь
КВ-связь земной (поверхностной) волной
КВ-связь ионосферной (пространственной волной)волной
УКВ-связь
УКВ связь прямой видимости
тропосферная связь
С применением ретрансляторов:
Спутниковая связь,
Радиорелейная связь,
Сотовая связь.

Использование широковещательной потоковой передачи

Содержимое, передаваемое потоком с широковещательной передачей, больше всего подходит для сценариев, напоминающих просмотр телевизионной программы, при этом управление и потоковая передача содержимого выполняется из пункта источника или сервера. Этот тип пункта публикации наиболее часто используется для передачи прямых потоковых данных от кодировщиков, удалённых серверов или других широковещательных пунктов публикации. Если клиент подключается к широковещательному пункту публикации, то он получает широковещательные данные, трансляция которых уже началась. Например, если в 10:00 начинается трансляция совещания в компании, то клиенты, подключившиеся в 10:18, пропустят только первые 18 минут совещания. Клиенты могут запускать и останавливать поток, однако они не могут приостановить его, перемотать вперёд, назад или пропустить.
Кроме того, на широковещательном пункте публикации можно выполнять потоковую передачу файлов и списков воспроизведения файлов. Если источником файлов служит широковещательный пункт публикации, то сервер передаёт файл или список воспроизведения как широковещательный поток. При этом в проигрывателе нельзя управлять воспроизведением, как в случае с потоком по запросу. Пользователи получают широковещательные данные прямого закодированного потока. Клиенты начинают воспроизводить уже передаваемый поток.
Обычно широковещательный пункт публикации начинает потоковую передачу сразу после запуска и продолжает её до тех пор, пока он не будет остановлен или пока не закончится содержимое.
Содержимое с широковещательного пункта публикации можно предоставлять как одноадресный или многоадресный поток. Поток с широковещательного пункта публикации можно сохранить как файл архива, а затем предложить его конечным пользователям в качестве повтора исходных широковещательных данных по запросу.

Гражданская радиосвязь

Решениями ГКРЧ России (Государственной комиссии по радиочастотам) для гражданской связи физическими и юридическими лицами на территории Российской Федерации выделены 3 группы частот:

Радио используется в компьютерных сетях AMPRNet, в которых соединение обеспечивается любительскими радиостанциями.

Радиолюбительская связь

Радиолюбительская связь— многогранное техническое хобби, выражающееся в проведении радиосвязей в отведённых для этой цели диапазонах радиочастот. Данное хобби может иметь направленность в сторону той или иной составляющей, например:

Короткие волны (также декаметровые волны) — диапазон радиоволн с частотой от 3 МГц
(длина волны 100 м) до 30 МГц (длина волны 10 м).
Короткие волны отражаются от ионосферы с малыми потерями. Поэтому, путём
многократных отражений от ионосферы и поверхности Земли, они могут
распространяться на большие расстояния. Короткие волны используются для
радиовещания, а также для любительской и профессиональной радиосвязи. Качество
приёма при этом зависит от различных процессов в ионосфере, связанных с уровнем
солнечной активности, временем года и временем суток. Так днём лучше
распространяются волны меньшей длины, а ночью — большей. Для связи между
наземными станциями и космическими аппаратами они непригодны, так как не проходят
сквозь ионосферу.
На коротких волнах наблюдаются замирания — изменение уровня принимаемого
сигнала, они проявляются как кратковременное снижение амплитуды несущей частоты
или вовсе пропадание последней. Замирания возникают из-за того, что радиоволны от
передатчика идут к приёмнику разными путями, и приходят с разной фазой и,
интерферируя на антенне приёмника, могут ослаблять друг друга.

3. Ультракороткие волны (УКВ)

4. Используемые термины (Часть 1)

Ионосфе́ра, в общем значении — это слой атмосферы планеты, сильно ионизированный вследствие
облучения космическими лучами. У планеты Земля — это верхняя часть атмосферы, состоящая из
мезосферы, мезопаузы и термосферы, главным образом ионизированная облучением Солнца.
Замирания (фединг) — изменения амплитуды и фазы сигнала из-за перемещения передатчика или
приёмника в системе радиосвязи и/или распространения сигнала через неоднородную среду, например,
ионосферу. Флуктуации амплитуды и фазы сигнала можно считать замираниями только в том случае,
если частота фединга намного больше частоты сигнала. Фединг можно рассматривать как результат
воздействия на сигнал мультипликативной помехи.
Несу́щий сигнал — сигнал, один или несколько параметров которого подлежат изменению в процессе
модуляции. Степень изменения параметра определяется мгновенным значением информационного
(модулирующего) сигнала.
Интерференция волн — взаимное увеличение или уменьшение результирующей амплитуды двух или
нескольких когерентных волн при их наложении друг на друга. Сопровождается чередованием
максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) интенсивности в пространстве. Результат
интерференции (интерференционная картина) зависит от разности фаз накладывающихся волн.

5. Используемые термины (Часть 2)

Радиопереда́тчик (радиопередающее устройство) — электронное
устройство для формирования радиочастотного сигнала, подлежащего
излучению.
Радиоприёмник (сокр. приёмник, разг. радио) — устройство,
соединяемое с антенной и служащее для осуществления радиоприёма,
то есть для выделения сигналов из радиоизлучения.
Анте́нна — устройство, предназначенное для излучения или приёма
радиоволн.
Радионавига́ция — область науки и техники, охватывающая
радиотехнические методы и средства вождения автомобилей, кораблей,
летательных и космических аппаратов, а также других движущихся
объектов.

8. График зависимости длины линии визирования от высоты воздушного судна.

9. Поляризация

Поляризацию волны принято определять по положению вектора Е в
пространстве относительно поверхности земли. Если вектор электрического поля расположен в вертикальной плоскости, то такую волну
называют вертикально поляризованной. Если вектор Е расположен в
горизонтальной плоскости, то такую волну называют горизонтально
поляризованной.
над влажными и хорошо проводящими почвами необходимо работать
только на вертикальные антенны;
над сухими почвами можно применять как вертикальные, так и
горизонтальные антенны.

Вертикально поляризованные волны ослабляются земной
поверхностью меньше, чем горизонтально поляризованные.
Ослабление радиоволн зависит от частоты сигнала, а именно: чем
выше рабочая частота, тем сильнее поглощаются радиоволны и,
следовательно, меньше дальность связи. Поэтому на УКВ
радиостанциях дальность связи всегда меньше, чем на КВ
Чем выше проводимость почвы, тем меньше потерь и тем
большую дальность связи можно обеспечить. Так, например, над
морем, где проводимость гораздо выше по сравнению с почвой,
дальность связи в 7 - 8 раз больше.

Диапазон Б – 172-173 МГц 40 каналов связи

УКВ-диапазон по сравнению с другими диапазонами радиоволн отличает относительно низкий уровень атмосферных и индустриальных помех. Эта особенность облегчает радиосвязь в районах расположения научных и промышленных объектов.

Недостатком УКВ-диапазона является то, что дальность связи зависит не только от ТТХ радиостанций, но и от рельефа местности, наличия железобетонных конструкций, каменных сооружений, линий электропередачи.

Организация радиосвязи.

В подразделениях ОВД радиосвязь осуществляется по способу радиосети и радионаправления.

Радиосеть – это такая организация радиосвязи, когда работают две и более радиостанций, одна из которых главная, информация передается всем одновременно. Применяется в территориальных подразделениях ОВД.

Радионаправление – имеется две и более радиостанций, информация передается от одной радиостанции к другой по цепочке. Применяется, как правило, в трассовых службах ГИБДД.

Радиосети и радионаправления могут быть постоянные и временные. Временные создаются при проведении каких то мероприятий и действуют только на время проведения этих мероприятий.

Виды радиостанций, их тактико-технические данные (ТТД).

Основными характеристиками радиостанций являются:

- частотный диапазон, определяющий значения частот, на которых "работает" станция; ( для ОВД – 146-174 МГц);

- количество каналов – от 10 до 80

- выходная мощность передатчика радиостанции, указывающая величину излучаемого станцией сигнала;

- чувствительность приемника радиостанции, определяющая способность станции "слышать" слабые сигналы;

- выходная мощность приемника;

- напряжение питания радиостанции

Из перечисленных характеристик на дальность связи влияют выходная мощность передатчика и чувствительность приемника.

Виды радиостанций

Радиостанции, имеющиеся на вооружении ОВД, подразделяются по конструктивному исполнению на стационарные, мобильные (автомобильные), носимые (портативные).

Стационарные радиостанции, имеющие питание от сети переменного тока напряжением 220 В, устанавливаются для постоянной работы в дежурных частях подразделений, на пультах централизованной охраны и т.д.; обычно они имеют чувствительность 0,5 микровольт (мкВ), выходную мощность до 40 ватт (Вт) и способны обеспечивать дальность связи между собой в пределах 40-50 километров. Относительно последнего значения необходимо сделать следующее замечание.

Мобильные радиостанции предназначены для установки на транспортных средствах (основной вид транспорта – автомобиль), имеют адаптер питания от аккумуляторных батарей; типичными значениями чувствительности и мощности являются соответственно 0,5 мкВ и 10-35 Вт, дальность связи в пределах 15-20 километров.

Носимые радиостанции отличаются от рассмотренных меньшим весом и габаритами, имеют встроенный источник питания, значение чувствительности 0,5 мкВ, мощности 1-5 Вт. Дальность связи с однотипными станциями составляет от 1 до 5 километров.

Основной тип радиостанций, с которыми приходится работать сотрудникам ППС это портативные носимые радиостанции. В дальнейшем мы подробно остановимся именно на этом типе радиостанций. Однако многие сведения о работе радиостанции, органах управления относятся также и к другим видам радиостанций.

Состав носимой радиостанции.

Все носимые УКВ-радиостанции имеют следующие узлы и блоки:

В зависимости от назначения и типа радиостанции отдельные комплектующие узлы могут объединяться или к основному комплекту могут добавляться дополнительные блоки.

Приемопередатчик - основной блок радиостанции. Состоит из передатчика и приемника.

Передатчик предназначен для преобразования речевой информации в радиосигнал, передачу его абоненту.

Антенны бывают нескольких видов: укороченная, гибкая, штыревая. Однако длина антенны зависит от диапазона частот, в котором работает радиостанция.

© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.003)

Возможность передачи электромагнитных волн открыл Герц (1887 год), наблюдая искру в промежутке знаменитого вибратора. Попов первым догадался заложить полезную информацию, упомянув знаменитого немецкого учёного первым земным посланием. Германия поныне уверена: изобретатель радиосвязи рождён страной Гёте.

Термины

Радиосвязь – вид электросвязи, использующий принцип передачи информации, минуя эфир, посредством электромагнитных волн частотой ниже 3000 ГГц.
Радиовещание – однонаправленная радиосвязь.
Рация (радиостанция) – приёмопередающее устройство радиосвязи.
Поляризация – термин, описывающий поведение вектора электрического поля волны. Различают линейную (занимает одну плоскость), круговую (вращается), эллиптическую (вращается, изменяя периодически амплитуду).

Английский термин прямо затрагивает двунаправленность процесса передачи информации – two-way radio. Ручные рации отделены ныне (2001 год) собственным названием – walkie-talkie. Ранее 40-х годов термины рация, радиостанция употреблялись синонимично. Современный обиход внёс коррективы. Полноценное общение подразумевает использование участниками индивидуального приёмника, передатчика.

История

Вещание шло параллельно развитию связи. Технические средства масс-медиа вполне позволяют общаться, однако передатчики лишены способности принимать информацию. Двустороннее общение предполагает наличие, использование абонентами раций – приёмопередающих устройств.

Спасите наши души

Это интересно! Тонувший Титаник активно опрашивал окружающие корабли, умело применяя азбуку Морзе. Талант радистов настолько развеселил компанию часом ранее, что матросская братия сочла позывные SOS очередной удачной шуткой.

Полученный урок позволил усовершенствовать методы передачи информации. Начиная 1912 годом, военные, гражданские корабли непременно оборудовали средствами дальней беспроводной связи-телеграфами. Первая мировая война явилась временем создания спасательно-охранной службы SOLAS-14. Эксперты разработали ряд основополагающих норм:

Внедрение вахты на частоте 500 кГц (СВ).
Судно снабжается двумя радиоустановками: главная, аварийная.
Дальность передачи сигнала бедствия главного блока — минимум 100 (морских) миль.
Аварийное оборудование функционирует 6 часов автономно, предельное расстояние слышимости – 60..80 морских миль.

Спутниковые каналы передачи информации.
Буквопечатающая радиосвязь УБПЧ.
Цифровой избирательный вызов.

Вкупе технологии повышали предельную дистанцию посыла сигнала бедствия (система INMARSAT, включающая 4 геостационарных спутника, обслуживаемых наземными береговыми станциями), устраняли необходимость в дежурном. Современные SOS принимают специально предназначенные оказывать помощь центры. Берег затем оповещает окрестные плавучие суда. Тонущий корабль волен выбросить аварийный буй. Частота бедствия 1,6 ГГц улавливается спутником, стартует спасательная кампания.

Развитие вещания

Осуществлению чаяний меломанов, призирающих точку-тире, поспособствовал Роберт фон Либен, выпустивший первый газовый триод. Параллельно подсуетился Ли де Форест, американский изобретатель, запатентовавший Аудион. Конструкцию, повторяющую первый триод. Однако название выбрано поудачнее. Оба мало смыслили, подарив последователям право изобрести усилитель (1912 год).

Отдельные исследователи склонны считать первой попыткой радиовещания опыт Реджинальда Фессендена рождественским вечером 1906 года.
Франк Конрад (Электрическая компания Вестингауза, давшая занятие Николе Тесла) в 1916 году стал использовать собственный гараж, передавая информацию, прикрываясь позывными 8XK. Задумка переродилась 2 ноября 1920 года, став коротковолновой станцией KDKA. Сегодня каждый радиолюбитель имеет собственные позывные, позволяя организовать радионаправление собеседникам.
Калифорниец Чарльз Херрольд (1909 год) начал вещание, передав звук. 1919 год 6 ноября подарил Нидерландам первую коммерческую станцию.

Первая радиостанция

Начиная 1920-м, трели певчих заполнили мир. Первый однокорпусной приёмопередатчик-радиостанцию изобрёл австралиец, старший констебль Фредерик Вильям Дауни (1923 год, Виктория). Полиция – исторический родитель технологии. Громоздкие ящики заняли задние сиденья используемых Ланчий патрульных. Эстафету переняли военные лётчики: разведчик стал сообщать обстановку, пропуская этапы возврата, сбрасывания бумажного послания войскам союзников.

Мобильные рации

Мобильный приёмопередатчик изобрёл Дональд Хингс, снабдивший устройствами сотрудников компании CM&S (1937). Система напоминала солидный рюкзак. Вторая мировая война дала мощный толчок развитию технологии. Переносные радиостанции стали незаменимым другом ополчившихся сторон.

Параллельно работала американская компания Моторола. Первая переносная рация SCR-300 вышла в 1940 году. Появление компактных моделей сопутствовало становлению группы Битлз. Полупроводниковая элементная база помогла миниатюризации устройств.

Разновидности

Критериями деления могут являться:

Частота (ДВ, СВ, КВ, УКВ, СВЧ…).
Модуляция (амплитудная, фазовая, частотная, ШИМ, ВИМ…).
Тип сигнала (цифровой, аналоговый, дискретный…).
Поляризация (круговая, линейная, эллиптическая…).
Уровень подготовки абонентов (профессиональная, любительская…).
Назначение (рабочая, служебная, домашняя, технологическая, тестировочная…).
Местоположение абонентов, узлов (космическая, наземная…).
Степень подвижности приёмопередающих устройств (мобильная, стационарная, транспортная…).
Факт участия человека (автоматическая, автоматизированная, живая…).

Принцип действия

Перенос информации неизвестной субстанцией неимоверно сложно объяснить. Учёные, пытаясь сохранить лицо, отписываются трёхэтажными формулами, употребляя замысловатые термины. Корпускулярно-волновой дуализм продолжает настойчиво демонстрировать неполноценность современных научных взглядов.

Важный момент! Изначально технология изобретена радистами, выступала альтернативой проводной связи. Параллельно бурно развивается развлекательная отрасль – вещание.

Радиоволна

Схема возникновения электромагнитной волны доподлинно неизвестна. Экспериментально установлена структура, поясняемая иллюстрацией:

Вектор напряжённости электрического поля лежит в одной плоскости. Амплитуда изменяется, следуя синусоиде.
Вектор напряжённости магнитный занимает перпендикулярную плоскость. Форма аналогичная.
Волна распространяется вдоль траверсы, сохраняя параметры.

Направление вектора устанавливали путём действия на электрические заряды. Частотный диапазон определён экспертами:

Нижняя граница – 0,03 Гц (10 млн. км).
Верхняя граница – 3 ТГц (0,1 мм).

Мера поглощения энергии средой определена частотой. Любительской связи отдали наихудшие варианты, максимально плохо преодолевающие эфир.

Излучение-приём

Практиков мало интересует действительное положение вещей. Важно одно: волна переносит:

Энергию.
Момент.
Угловой момент.

Природа неизвестна — вещь работает. Первопроходец Герц шёл следующим эмпирическим путём:

Получил электрические колебания LC-контура. Частоту заранее оценил, пользуясь уравнениями Максвелла.
Начал разворачивать витки индуктивности, сформировав два прямолинейных плеча вибратора.
Меж обкладками конденсатора расположенного поблизости аналогичного контура наблюдал искру.

Постепенно зародилась идея (Попов) передавать информацию беспроводным методом. Первые радиостанции сильно напоминали телеграф.

Поляризация

Герц быстро заметил: лучшую пару составляют приёмный и передающий вибраторы, расположенные параллельно. Понятие поляризации родилось много позже. Однако Попов знал результат эксперимента, использовав одинаковую ориентацию антенн. Избранное положение позволяло вести приём с любого азимута – необходимый критерий стабильности функционирования системы подвижных объектов (морских судов).

Вибратор Герца обладал линейной поляризацией. Параметр приёмной и передающей сторон обязан быть идентичен. Помимо линейной различают:

Антенна

Нужную поляризацию обеспечивает конструкция антенны, организуя электромагнитную совместимость системы приёмник-передатчик. Попов использовал штырь-вибратор Герца. Получил линейную поляризацию. Спутниковые тарелки обеспечивают различные характеристики. Запад преимущественно рад линейной поляризации, некоторые каналы Российской Федерации – задают круговую. Дань наследию тяжёлого прошлого: спутники-шпионы, постоянно движущиеся, обеспечивают наилучшие показатели, задействовав принципы круговой поляризации.

Модуляция

Амплитудная модуляция кодирует информацию изменением уровня сигнала несущей частоты. Приёмной стороне подойдёт кристаллический детектор, описанный выше, исторически явившийся первой ласточкой. Технология активно стала использоваться гражданскими диапазонами КВ. Сравнительно длинная волна легко огибает земную поверхность, покрывая тысячи миль.
Частотная модуляция изменяет частоту несущей предопределённым образом. Изобретена Эдвином Армстронгом (1933 год). Технология улучшает качество звучания, составляя базис развлекательных радиостанций. Факт использования УКВ-диапазона объясняет теорема Котельникова.

Дальняя связь капризна, лепту вносят солнечная активность, погодные условия. Частотная модуляция замечательно противостоит разрядам молнии. Факт доказан компанией Дженерал Электрик (1940 год).

Выбор частот

Страны определили вещанию, связи полосы. Широким массам отданы диапазоны, демонстрирующие максимальные недостатки: значительное затухание, поглощение парами воды. Преимущества достались армии, спасателям, полиции.

Типичный диапазон УКВ (FM) вещания – 87,5..108 МГц.
СССР занимал вдобавок полосу 65,8..74 МГц.
Япония доныне довольствуется отрезком 76..95 МГц.

Обычно частоты даются с шагом 100 кГц. Южная Корея, США, Филиппины, Карибы задействуют лишь нечётные множители каналов. Европа, Греция, Африка поступают наоборот. И только Италия уменьшила шаг вдвое (50 кГц). Частоты каналов фазовой модуляции ниже УКВ сегодня устарели.

Любительские

Радиолюбителям страны выделяют ограниченные диапазоны:

Длинные волны – 135,7..137,8 кГц.
Средние волны – 472..479 кГц. Международная практика ограничивает излучение мощностью 1 Вт. Россия запрещает.
Короткие волны предполагают использование передатчика мощностью максимум 1 кВт. Диапазоны: 1,8; 3,5; 7; 10; 14; 18; 21; 25; 28 МГц.
УКВ (FM). 50; 70; 220 МГц запрещены российским законодательством. Разрешенные: 144..146; 430..440; 1260..1300 МГц; 2,4; 5,65; 10; 24; 47; 75,5; 122,25; 134; 241 ГГц.

Радиолюбитель обязан сдать экзамен государственной комиссии, получив позывной.

Гражданские

Частоты доступны гражданам, включая лишённых личных позывных (см. выше). История развития вопроса красноречиво иллюстрируется примером США, осваивающего грабли. Послевоенный бум заставил правительство пересмотреть ряд вопросов. Радиолюбителям вырезали скромный надел 460-470 МГц, одновременно ограничили мощность передатчиков (класс А – 60 Вт, класс В – 5 Вт), немедля вызвав критику профессионалов:

Дороговизна оборудования.
Невозможность связи горожан. Короткие волны гасятся любыми препятствиями.

27 МГц

Был найден компромисс – средняя область КВ-диапазона, задействованная медициной, промышленностью. США стали регистрировать радиолюбителей, аппаратура постепенно дешевела. Отчётность бесстрастно показала резкий рост желающих общаться средствами эфира: 500.000 официальных пользователей (январь 1977 года). СССР разрешили обывателям засорять 27 МГц 30 декабря 1988 года. Шизофреники скажут: вот, развалили Союз радиолюбители. Параноики добавят музыкантов, алкоголиков, тунеядцев, интеллигенцию, отдельных студентов…

Советские органы выделили передатчикам мощностью 0,5 Вт 10 полузасекреченных каналов, шагом 12,5 кГц. Промышленность выпустила радиостанции Урал-Фермер. Результат виден невооружённым глазом. Фермеры отказались наводнять Урал сельскохозяйственной продукцией. Радиостанции мощностью ниже 10 Вт не подлежат государственной регистрации. Соглашения постоянно меняются, уточняйте сведения, получая свежие цифры.

Сегодня диапазон 27 МГц международный, предъявляет единственное ограничение: мощность передатчика ниже 10 Вт. Широко используют дальнобойщики. Весомые преимущества коротких волн позволяют им огибать препятствия. Мировая практика предусматривает ряд соглашений, исполняемых производителями:

Первый канал – 26,965 МГц.
Шаг – 10 кГц.
Присвоены номера каналов – 1..40.
С9EF – 27,065 МГц – служба спасения. Использование местами прекращено, любителям общаться запрещено по-прежнему. С9Е (см. ниже) эксплуатировать разрешается. 21 декабря 2012 года канал начала отслеживать Гражданская Аварийная Связь. Часть территории РФ охвачено проектом бесплатного оказания экстренной помощи.

Дальнобойщики зачастую наводняют C15EA, С15EF (27,135 МГц).
27,140 МГц традиционно занималась игрушечными станциями, управляемой детской техникой.
С19EF, C19EA (27,185) отвели целям передачи сводок (погода, наличие пробок). Использование мешает работе частоты 27,19 МГц.
27,19 МГц общепринятый способ организации дальней связи волнами однополосной модуляции.
Российский 20-й канал (частотная модуляция) был выделен обладателям усилителей. Мощность передатчиков достигает сотен Вт, помогая преодолеть волне гигантские расстояния.
27-й российский канал аналог предыдущего. Используют амплитудную модуляцию.

Загруженность эфира заставила искать способы впихнуть больше информации. Изобрели нулевой канал 26,96 МГц, сообразно ввели еще 40 каналов (шаг 10 кГц). Радиолюбители быстро разрубили путы, выдумав незамысловатую систему обозначений, учитывающую ералаш:

ДМВ: 433,075..434,775 МГц

Максимальная выходная мощность нерегистрируемого передатчика ограничена цифрой 0,01 Вт. Более мощную аппаратуру настраивают. Международным сообществом частоты/устройства называются LPD433 (маломощная аппаратура 433 МГц). Используются:

Промышленностью.
Медициной.
Научными организациями.
Бытовые устройства: пульты управления, радиосигнализация, любительские радиостанции, не требующие регистрации.

433,075 (1).
433,1 (2).
433,2 (6).
433,3 (10).
433,35 (12).
433,475 (17).
433,625 (23).
433,8 (30).

Зарубежная практика пестрит необычными правилами:

Любители США проходят регистрацию согласно лицензии FCC.
Великобритания раздаёт лицензии диапазона 432..440 МГц заядлым радистам, допуская мощности 400 Вт. Каналы 1..14 считают выходными, 62..69 – входными.

ДМВ: 446, 00625..446,09375 МГц

Систему часто называют PMR446 (аналог FRS США), максимальная мощность передатчика – 0,5 Вт. Общепринятый вызывной, аварийный канал – 8; автомобильный (эквивалент 15 канала 27 МГц) – 2. Столь неровные цифры призваны уберечь от помех соседние диапазоны. Номера каналов-частоты:

446,00625.
446,01875.
446,03125.
446,04375.
446,05625.
446,06875.
446,08125.
446,09375.

Принципы построения каналов

Проектировщик решает последовательно круг задач:

Выбор частотного диапазона.
Обоснование метода модуляции.
Обеспечение электромагнитной совместимости путём указания соответствующих конструкций антенн.
Расчёт мощности, дальности.
Решение вопроса о необходимости применение кодирования информации, включая избыточность пакетов.
Определение конструкции устройств, возможности покупки готовых узлов системы.
Указание способов монтажа, транспортировки, хранения, использования.
Гарантийные условия.

Инженер обязан уметь найти необходимые сведения, преследуя специфические цели заказчика. Знать наизусть громадный объем не позволяют современные технологии обучения, переподготовки персонала. Перечень литературы зачастую пестрит иностранными изданиями. Важный пункт – знание английского языка, умение пользоваться мировой паутиной.

Процесс обмена информацией

Преимущества изобретения Попова доступны сторонам, выполнившим ряд условий:

Единая частота.
Одинаковая поляризация.
Верный выбор пространственного направления.

Принцип универсален. Корабли, самолёты, солдаты, полиция снабжены позывными. Организации сажают централизованных операторов, заправляющих общением. Радиолюбители равноправны.

Описанную схему называют полудуплексной. Означает наличие возможности взаимного общения, но поочерёдно. Полнодуплескная схема подразумевает использование двух частот, практически встречается редко.

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Выполнил: студент

одиннадцатой группы

Меньшутин Денис Геннадьевич

Проверил: Нуржанова А.Т.

х. Степановский

История радиосвязи

Попытки осуществить радиосвязь предпринимал ещё Т. А. Эдисон в 80-е гг. 19 в. (им получен соответствующий патент), до открытия в 1888 электромагнитных волн Г. Герцем; хотя работы Эдисона не имели практического успеха, они способствовали появлению др. работ, направленных на реализацию идеи беспроводной связи. Герцем был создан искровой излучатель электромагнитных волн, который (с последующими различными усовершенствованиями) в течение нескольких десятилетий оставался наиболее распространённым в радиосвязи видом радиопередатчика. Возможность и основные принципы радиосвязи были подробно описаны У. Круксом в 1892, но в то время ещё не предвиделось скорой реализации этих принципов. Развитие радиосвязи началось после того, как в 1895 А. С. Поповым, а годом позже Г. Маркони были созданы чувствительные приёмники, вполне пригодные для осуществления сигнализации без проводов, т. е. для радиосвязи. Первая публичная демонстрация Поповым работы созданной им радиоаппаратуры и беспроводной передачи сигналов с её помощью состоялась 7 мая 1895, что даёт основание считать эту дату фактическим днём появления Радиосвязи.

Приёмник Попова не только оказался пригодным для радиосвязи, но и (с некоторыми дополнительными узлами) был впервые успешно применен им в том же 1895 для автоматической записи грозовых разрядов, чем было положено начало радиометеорологии. В странах Западной Европы и США была развёрнута активная деятельность по использованию радиосвязи в коммерческих целях. Маркони в 1897 зарегистрировал в Англии Компанию беспроводного телеграфирования и сигнализации, в 1899 основал Американскую компанию беспроводной и телеграфной связи, а в 1900 - Международную компанию морской связи. В декабре 1901 им была осуществлена радиотелеграфная передача через Атлантический океан. В 1902 в Германии производство оборудования для радиосвязи организовал А. Слаби (совместно с Г. Арко), а также К. Ф. Браун. Очевидное огромное значение радиосвязи для военных флотов и для морского транспорта, а также гуманистическая роль радиосвязи (при спасании людей с кораблей, потерпевших крушение) стимулировали развитие её во всём мире. На 1-й Международной административной конференции в Берлине в 1906 с участием представителей 29 стран были приняты регламент радиосвязи и международная конвенция, вступившая в силу с 1 июля 1908. В регламенте было зафиксировано распределение радиочастот между разными службами радиосвязи (см. ниже). Было основано Бюро регистрации радиостанций и установлен международный сигнал бедствия SOS. На международной конференции в Лондоне в 1912 было несколько изменено распределение частот, уточнён регламент и учреждены новые службы: радиомаячная, передачи сводок погоды и передачи сигналов точного времени. По решению радиоконференции 1927 было запрещено применение искровых радиопередатчиков, создававших излучение в широком спектре частот и препятствовавших тем самым эффективному использованию радиочастот; искровые передатчики были оставлены только для передачи сигналов бедствия, поскольку широкий спектр излучения радиоволн увеличивает вероятность их приёма. С 1915 до 50-х гг. аппаратура для радиосвязи развивалась главным образом на основе электронных ламп; затем были внедрены транзисторы и др. полупроводниковые приборы.

До 1920 в радиосвязь применялись преимущественно волны длиной от сотен м до десятков км. В 1922 радиолюбителями было открыто свойство декаметровых (коротких) волн распространяться на любые расстояния благодаря преломлению в верхних слоях атмосферы и отражению от них. Вскоре такие волны стали основным средством осуществления дальней радиосвязи Для приёма передаваемых т. о. сигналов, приходящих с больших расстояний, служат чувствительные приёмники и большие, сравнительно остронаправленные антенные сооружения, занимающие большую территорию, т. н. антенное поле (подобные же сооружения используются и для излучения декаметровых волн). Для ослабления радиопомех приёмное оборудование размещается в стороне от городов и вдали от радиопередатчиков, на специальных приёмных радиоцентрах. Радиопередающие устройства также группируются - на передающих радиоцентрах. Те и другие связаны с находящимся в городе центральным телеграфом, откуда поступают передаваемые и куда транслируются принимаемые сигналы.

В 30-е гг. были освоены метровые, а в 40-е - дециметровые и сантиметровые волны, распространяющиеся в основном прямолинейно, не огибая земной поверхности (т. е. в пределах прямой видимости), что ограничивает прямую связь на этих волнах расстоянием в 40-50 км. Поскольку ширина диапазонов частот, соответствующих этим длинам волн, - от 30 Мгц до 30 Ггц - в 1000 раз превышает ширину всех диапазонов частот ниже 30 Мгц (волны длиннее 10 м), то они позволяют передавать огромные потоки информации, осуществляя многоканальную связь. В то же время ограниченная дальность распространения и возможность получения острой направленности с антенной несложной конструкции позволяют использовать одни и те же длины волн во множестве пунктов без взаимных помех. Передача на значительные расстояния достигается применением многократной ретрансляции в линиях радиорелейной связи или с помощью спутников связи, находящихся на большой высоте (около 40 тыс. км) над Землёй . Позволяя вести на больших расстояниях одновременно десятки тысяч телефонных разговоров и передавать десятки телевизионных программ, радиорелейная и спутниковая связь по своим возможностям являются несравненно более эффективными, чем обычная дальняя радиосвязь на декаметровых волнах, значимость которой соответственно уменьшается (за ней, например, остаётся роль полезного резерва, а также роль средства связи на направлениях с малыми потоками информации).

При большой мощности радиопередатчика (десятки квт) радиосвязь на метровых волнах в узкой полосе частот (несколько кгц) возможна на расстояниях ~ 1000 км за счёт рассеяния волн в ионосфере. Пользуются также отражением радиоволн от ионизованных следов метеоров, сгорающих в верхних слоях атмосферы (см. Метеорная радиосвязь), но при этом передача информации идёт с перерывами, что не позволяет осуществлять телефонных переговоры.

Малая часть энергии излучения на дециметровых и сантиметровых волнах может также распространяться за пределы горизонта (на расстояния в сотни км) благодаря электрической неоднородности тропосферы. Это позволяет при сравнительно большой мощности передатчиков (порядка нескольких квт) строить линии радиорелейной связи с расстоянием между промежуточными станциями в 200-300 км и более (при сужении частотного спектра излучения, т. е. уменьшении объёма передаваемой информации.

Организационно-технические мероприятия и средства для установления радиосвязи и обеспечения её систематического функционирования образуют службы радиосвязи, различаемые по назначению, дальности действия, структуре и др. признакам. В частности, существуют службы: наземной и космической радиосвязи (к космической радиосвязи относят все виды радиосвязи с использованием одного или нескольких спутников или иных космических объектов); фиксированной (между определёнными пунктами) и подвижной (между подвижной и стационарной радиостанциями или между подвижными радиостанциями); радиовещания и телевидения. Для производственных и специальных служебных надобностей имеются ведомственные службы радиосвязи в некоторых министерствах и организациях (например, в гражданской авиации, на ж/д., морском и речном транспорте, в службах пожарной охраны, милиции, медицинской службе городов), а также внутрипроизводственная связь на промышленных и с.-х. предприятиях, в некоторых учреждениях и т.д. Большое значение имеет радиосвязь в вооружённых силах.

Читайте также: