Реферат радиоволны в технике
Обновлено: 02.07.2024
Кто-то мечтает о новом айфоне, кто-то о машине, а кто-то о наборе деталей и новом динамике для своего радио. не так давно были времена, когда пределом мечтаний золотой молодежи был обычный транзисторный радиоприемник.
Радио было верным спутником человека весь 20-й век. Знаменитые объявления от советского информбюро, первые музыкальные передачи, настоящий прорыв в передаче информации, революция в СМИ – все это радио.
All we hear is radio Ga-Ga. В сегодняшней статье разберемся с тем, что такое радио и как оно работает.
Знаменитое “радио Га-га” из песни группы Queen – не что иное, как детский лепет сына барабанщика группы. Роджер Тейлор услышал, как ребенок бормочет и коверкает слова, а потом решил, что из этого может получиться неплохой припев для песни.
Когда-то радио было круче, чем интернет – факт. Еще один факт – без радио не будет никакого интернета. Пусть приемники слушают не так часто, радио-технологии активно развиваются и используются в спутниковой связи, телевидении, мобильных телефонах, рациях, медицинских приборах… Короче, везде.
Суть радио в самом широком смысле:
Радио - способ беспроводной передачи данных, при котором в качестве носителя информации используется радиоволна.
Давайте же узнаем, как эта штука работает, и кто это придумал.
Попов, Маркони, Тесла?
Кем впервые была открыта радиосвязь? Говорить о конкретном изобретателе радио в принципе неправильно, так как слишком много людей в разное время сделали свой вклад в развитие этой технологии. Здесь и Томас Эдисон, и Никола Тесла, и Александр Попов, и Гульельмо Маркони, и многие другие.
Интересно, что во многих странах есть свой изобретатель радио. Споры о том, кто был первым, велись долго, и на то было много причин.
Безусловно, вклад Попова в развитие радио нельзя недооценивать. Однако считать его единственным изобретателем радио неверно. Мнение, что Александр Попов изобрел радио, во многом было навязано пропагандой СССР, когда все возможные и невозможные изобретения пытались приписать советскому союзу.
Также противостояние вели Тесла и Маркони. Никола Тесла утверждал, что провел эксперименты по беспроводной передаче сигнала раньше 1896 года, когда это сделал Маркони. Однако Маркони, обладавший коммерческой жилкой, успел запатентовать изобретение первым.
Заслуга этого человека в том, что именно он смог найти прежде лишь теоретическим идеям действительно широкое практическое применение.
Настоящей сенсацией в 1901 году стала передача радиосигнала на расстояние 3200 километров. Тогда многие ученые считали, что радиоволна не может распространиться на такую дальность из-за шарообразной формы Земли.
Что такое радиоволна
Волна – это колебание. Морская волна – это колебание поверхности воды.
А радиоволна – изменение электромагнитного поля, распространяющееся в пространстве.
Так же как и свет, радиоволны представляют собой электромагнитное излучение. Разница лишь в частоте и длине волны. Скорость распространения радиоволны в вакууме равна примерно 300000 километров в секунду.
Ниже приведем весь спектр электромагнитных колебаний и покажем место радиоволн в нем.
Радиоволна – это сигнал. То, что передает информацию. Радиоволны делятся на диапазоны: от субмиллиметровых до сверхдлинных. Для каждого диапазона волн характерны свои особенности распространения.
Например, чем больше длина волны и чем меньше частота, тем больше волна способна огибать преграды. Длинные волны огибают всю планету.
Все маяки и спасательные станции настроены на волну длиной 6 метров и частотой 500 кГц.
Средние волны подвержены поглощению и рассеиванию сильнее. Длина их распространения – около 1500 км. Короткие волны проходят небольшие расстояния, их энергия поглощается поверхностью планеты.
Прежде чем разбираться с самим радио, нужно уточнить еще несколько моментов. Как именно передается информация.
Как передается информация. Модуляция
Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы
Сама по себе синусоида не несет никакой информации. Для передачи данных используется модуляция сигнала. Есть разные виды модуляций:
- амплитудная;
- фазовая;
- частотная;
- амплитудно-частотная.
Например, аббревиатура FM означает frequency modulation – частотная модуляция.
Модуляция – это изменение одного из параметров сигнала.
Частотная модуляция – это изменение частоты. Амплитудная – соответственно, амплитуды. Конечно, изменение не простое, а несущее в себе информацию.
У нас есть несущий сигнал (несущее колебание) и информационный сигнал (речь, звук, музыка). Модуляция несущего сигнала позволяет зашифровать в нем информацию. Причем параметр этого сигнала изменяется в соответствии с информационным сигналом.
Далее будем рассматривать частотную модуляцию, так как FM-радиостанции – самые популярные, а говорить приятнее о том, что привычно. При частотной модуляции сигнал не изменяется по амплитуде. В соответствии с изменениями уровня информационного сигнала меняется частота несущего колебания.
Вот как это выглядит:
Как работает радио
При этом приемник не просто передает, а кодирует сигнал, применяя модуляцию. Передатчик также должен произвести обратное действие, то есть раскодировать сингал. И вот тогда мы получим тот же сигнал, что нам передали.
Спектр ее сигнала имеет примерно такой вид. Это – информационный сигнал.
Чтобы передать его на расстояние, эту информацию нужно зашифровать. Передатчик на радиостанции отправляет несущую синусоидальную волну в пространство, проводя частотную модуляцию.
Приемник в кабине у водителя, наоборот, выделяет из пришедшего сигнала полезную составляющую. Далее сигнал отправляется на усилитель, с усилителя - на динамик. Как следствие – все счастливо путешествуют под музыку!
Зная принцип действия радио, можно при желании самостоятельно собрать радиоприемник из простых компонентов. Как это сделать с помощью картошки – узнаете из видео. Сразу скажем, сами не проверяли, но если вы попробуете - расскажите нам, как получилось. А если перед вами задачка посложнее и нужна помощь в ее решении обращайтесь в студенческий сервис.
Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.
Радиоволны пронизывают наши тела и каждый миллиметр пространства вокруг нас. Без них невозможно представить жизнь современного человека. Ради о волны проникли в каждую сферу нашей жизни. Уже более 100 лет они являются частью нашей жизни и невозможно представать существование человека без них.
Что это такое?
История
Существует теория о том , что р адиоволны возникли в момент большого взрыва. И хотя магнитные волны были всегда, человечество открыло их для себя сравнительно недавно. В 1868 году шотландец Джеймс Максвелл в своей работе описал их. Затем немецкий физик Генрих Герц доказал в теории их существование. Это произошло в 1887 году. С тех пор интерес к магнитным волнам не исс я кает. Исследования радиоволн ведутся во многих ведущих институтах мира.
Сферы применения радиоволн обширны - это и радио, и средства радиолокации, телевидение, телескопы, радары, микроволновые печи и всевозможные беспроводные средства связи. Широко используют их и в косметологии. Интернет, телевидение и телефония - все современные коммуникации, невозможны без магнитных волн.
Расширенное применение радиоволн
Именно благодаря изучению этого явления , мы можем отправлять информацию на расстояни я . Радиоволны формируются при прохождении по проводнику высокочастотного электрического тока. Заслугу изобретения радио многие уч ё ные пр и писывают себе. И почти в каждой стране есть такой гений, кому мы обязаны этим уникальным изобретением. В нашей стране считают, что одним из изобретателей был Александр Степанович Попов.
Изобретение радио началось с устройства радиокондуктора Эдварда Бранли в 1890 году. Этот французский уч ё ный создал сво й прибор на основе идеи Генриха Герца, к оторая заключалась в том, что когда электромагнитная волна попадает на радиоустройство, возникает искра. Прибор Бранли использовали для при ё ма сигнала. Первым опробовал этот прибор на 40 метров англичанин Оливер Лодж в 1894 году. Александр Попов усовершенствовал при ё мник Лоджа. Произошло это в 1895 году.
Телевидение
Применение радиоволн в т елевидени и имеет тот же принцип. Телевышки усиливают и передают сигнал в телевизоры, и они уже преобра зу ют их в изображение. Применение ради о волн в с отов ой связ и выглядит так же. Только требуется более плотная сеть ретросерсо р ных вышек. Эти вышки являются базовыми станциями, которые передают сигнал и принимают его от абонента.
Сейчас распространена технология Wi-Fi, которая была разработана в 1991 году. Ее работа стала возможной после изучения свойств радиоволн и применение их значительно расширилось .
Именно радиолокация да ё т представлени е о том, что происходит на земле, в небе и в море, и в космосе. Принцип работы прост - радиоволна, передаваемая антенной, отражается от препятствия и возвращается назад сигналом. Компьютер обрабатывает его и выда ё т данные о размере объекта, скорости передвижения и направлении.
Свойства радиоволн
Радиоволны обладают интересными особенностями:
- е сли радиоволна распространяется в среде, отличающаяся от воздуха, то она поглощает энергию;
- т раектория волны искривляется, если она находится в неоднородной среде и называется рефракцией радиоволны;
- в однородной сфере радиоволны распространяют ся прямолинейно со скоростью, зависящей от параметров среды, и сопровождаются убыванием плотности потока энергии с увеличением расстояния;
- к огда радиоволны переходят с одной среды в другую, они отражаются и преломляются;
- д ифракцией называется свойство радиоволны огибать препятствие, которое встречается на их пути, но здесь есть одно необходимое условие - величина препятствия должна быть соизмерима с длиной волн ы .
Виды волн
Радиоволны делятся на три категории: короткие , средние и длинные . К первым относят волны с длиной от 10 до 10 0 м, что позволяет создавать направленные антенны. Они могут быть земными и ионосферными. Применение коротким радиоволнам нашлось в связи и вещани и на большие расстояния.
Длина средних волн обычно варьируется от 100 до 1000 м. Частоты, характерные для них — 526-1606 кГц. Применение средних радиоволн реализовано во многих каналах вещания России.
Длинная – это волна от 1000 до 10 000 м. Т о, что выше этих показателей, называют сверхдлинными волнами. Эти волны имеют свойства мало го поглощения при прохождении через сушу и море. Поэтому основное применение длинных радиоволн — в подводной и подземной связи. Особым их свойством является устойчивость к напряж ё нности электрического тока.
Заключение
Наконец, стоит отмети ть , что изучение радиоволн ид ё т и по сей день. И, возможно, принес ё т людям ещ ё немало сюрпризов.
Радиоволны как электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве со скоростью света. История открытия радиоволн и изобретения радио. Принцип распространения длинных и коротких волн, основные свойства. Понятие о радиосвязи и телевидении.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.05.2015 |
| Размер файла | 600,9 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1. Что такое радиоволны
Радиоволны - это электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве со скоростью света (300 000 км/сек).
Радиоволны переносят через пространство энергию, излучаемую генератором электромагнитных колебаний. А рождаются они при изменении электрического поля, например, когда через проводник проходит переменный электрический ток или когда через пространство проскакивают искры, т.е. ряд быстро следующих друг за другом импульсов тока.
2. История открытия
О радиоволнах впервые в своих работах в 1868 году рассказал Джеймс Максвелл. Он предложил уравнение, которое описывает световые и радиоволны, как волны электромагнетизма.
В 1886 году Генрих Герц экспериментально подтвердил теорию Максвелла, получив в своей лаборатории радиоволны длиной в несколько десятков сантиметров. Герц получал электромагнитные волны, возбуждая в вибраторе с помощью источника высокого напряжения серию импульсов быстропеременного тока. Колебания электрических зарядов в вибраторе создают электромагнитную волну.
Изобретение радио А.С. Поповым
После описания опытов Герца в 1888 году, которые заинтересовали физиков всего мира, ученые стали искать пути усовершенствования излучателя и приемника электромагнитных волн.
Начав с воспроизведения опытов Герца, Попов вскоре начал использовать другой способ регистрации электромагнитных волн: он начал использовать когерер (от лат. - “когеренция” - “сцепление”). Этот прибор представляет собой стеклянную трубку с двумя электродами. В трубке помещены мелкие металлические опилки. Принцип действия прибора основан на влиянии электрических разрядов на металлические порошки. В обычных условиях когерер обладает большим сопротивлением, так как опилки имеют плохой контакт друг с другом. Последовательно с когерером включаются электромагнитное реле и источник постоянного напряжения. Пришедшая электромагнитная волна создает в когерере переменный ток высокой частоты.
Между опилками проскакивают мельчайшие искорки, в результате сопротивление когерера резко падает (в 100-200 раз). Сила тока в катушке электромагнитного реле возрастает, и оно включает звонок. Молоточек звонка, ударяя по когереру, встряхивает его и возвращает в исходное состояние. С последним встряхиванием когерера аппарат готов к приему новой волны.
7 мая 1895 г. является днем рождения радио. На заседании Русского физико-химического общества Попов продемонстрировал действие своего прибора. Это был первый в мире радиоприемник. Но Александр Степанович на этом не остановился, и продолжал совершенствовать свой прибор, а так же передатчик.
Радиоприёмник -- устройство, соединяемое с антенной и служащее для осуществления радиоприёма. Радиопередатчик-- устройство для формирования радиочастотного сигнала.
радиосвязь волна электромагнитный телевидение
3. Как распространяются радиоволны
Радиоволны излучаются через антенну в пространство и распространяются в виде энергии электромагнитного поля. И хотя природа радиоволн одинакова, их способность к распространению сильно зависит от длины волны.
Земля для радиоволн представляет проводник электричества (хотя и не очень хороший). Проходя над поверхностью земли, радиоволны постепенно ослабевают. Это связано с тем, что электромагнитные волны возбуждают в поверхности земли электротоки, на что и тратится часть энергии. Т.е. энергия поглощается землей, причем тем больше, чем короче длина волны (выше частота). Кроме того, энергия волны ослабевает еще и потому, что излучение распространяется во все стороны пространства и, следовательно, чем дальше от передатчика находится приемник, тем меньшее количество энергии приходится на единицу площади и тем меньше ее попадает в антенну.
Передачи длинноволновых вещательных станций можно принимать на расстоянии до нескольких тысяч километров, причем уровень сигнала уменьшается плавно, без скачков. Средневолновые станции слышны в пределах тысячи километров. Что же касается коротких волн, то их энергия резко убывает по мере удаления от передатчика. Этим объясняется тот факт, что на заре развития радио для связи в основном применялись волны от 1 до 30 км. Волны короче 100 метров вообще считались непригодными для дальней связи.
Однако дальнейшие исследования коротких и ультракоротких волн показали, что они быстро затухают, когда идут у поверхности Земли. При направлении излучения вверх, короткие волны возвращаются обратно.
Еще в 1902 английский математик Оливер Хевисайд (Oliver Heaviside) и американский инженер-электрик Артур Эдвин Кеннелли (Arthur Edwin Kennelly) практически одновременно предсказали, что над Землей существует ионизированный слой воздуха - естественное зеркало, отражающее электромагнитные волны. Этот слой был назван ионосферой. Ионосфера Земли должна была позволить увеличить дальность распространения радиоволн на расстояния, превышающие прямую видимость. Экспериментально это предположение было доказано в 1923. Радиочастотные импульсы передавались вертикально вверх и принимались вернувшиеся сигналы. Измерения времени между посылкой и приемом импульсов позволили определить высоту и количество слоев отражения.
Распространение длинных и коротких волн
Из рисунка видно, что отражение зависит не только от частоты, но и от времени суток. Это связано с тем, что ионосфера ионизируется солнечным излучением и с наступлением темноты постепенно теряет свою отражательную способность. Степень ионизации также зависит от солнечной активности, которая меняется в течение года и из года в год по семилетнему циклу.
4. Свойства радиоволн
7. Короткие волны хорошо отражаются от ионосферы
8. Ультракороткие волны проникают через ионосферу
5. Принципы радиосвязи
Радиосвязь, электросвязь посредством радиоволн. Переменный электрический ток высокой частоты, созданный в передающей антенне, вызывает в окружающем пространстве быстроменяющееся электромагнитное поле, которое распространяется в виде электромагнитной волны. Достигая приемной антенны, электромагнитная волна вызывает в ней переменный ток той же частоты, на которой работает передатчик.
6. Понятие о телевидении
Принцип передачи изображения на расстоянии состоит в следующем. На передающей станции производится преобразование изображения в последовательность электрических сигналов. Этими сигналами модулируются колебания, вырабатываемые генератором высокой частоты. Модулированная электромагнитная волна переносит информацию на большие расстояния. В приемнике производится обратное преобразование. Высокочастотные модулированные колебания детектируются, а полученный сигнал преобразуется в видимое изображение.
Подобные документы
Радиоволны, распространяющиеся вдоль земной поверхности от радиопередатчика, до приемника, без использования верхних слоев атмосферы. Электромагнитные волны с частотами, использующиеся в традиционной радиосвязи. Преимущества работы на коротких волнах.
презентация [6,5 M], добавлен 13.03.2015
Радиосвязь как передача и прием информации с помощью радиоволн, распространяющихся в пространстве без проводов, ее разновидности и сферы практического применения на сегодня. Физические основы телевизионной передачи изображений. История изобретения радио.
презентация [427,9 K], добавлен 23.04.2013
История исследования электромагнитных волн различной длины, их общая характеристика и свойства. Особенности распространения волн коротковолнового диапазона, поверхностных и пространственных радиоволн. Сверхдлинные, длинные, средние и короткие волны.
реферат [1,6 M], добавлен 17.03.2011
Устройство общих схем организации радиосвязи. Характеристика радиосистемы передачи информации, в которой сигналы электросвязи передаются посредством радиоволн в открытом пространстве. Особенности распространения и области применения декаметровых волн.
реферат [1,3 M], добавлен 10.07.2010
Общая классификация радиоволн по диапазонам и областям применения. Диапазоны радиочастот и радиоволн, установленные международным регламентом радиосвязи. Механизмы и зоны распространения. Особенности распространения устройства декаметрового диапазона.
ВВЕДЕНИЕ
Оповещение населения об угрозах и чрезвычайных ситуациях - одна из целей существования РСЧС - Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайны ситуаций. В этой области работы РСЧС важнейшим направлением является радиочастотная система, функционирующая как в закрытом доступе внутри РСЧС, так и для населения - система оповещения и радиосвязи.
Радиосвязь - это основное средство РСЧС для обмена информацией, т.к. радиосвязь остается фактически единственным средством связи даже в чрезвычайных условиях и при потере телефонных, мобильных и интернет-сигналов, несмотря на их повсеместное распространение.
В настоящее время широкое распространение получила техника связи, в которой используется приемопередатчик, работающий в диапазоне радиоволн.
Актуальность изучения темы обусловлена важностью исследования теоретических и практических принципов организации связи и оповещения в РСЧС, принципов построения систем связи и оповещения, их роли в звеньях управления РСЧС, особенностей обеспечения эффективного функционирования систем связи и оповещения в ходе ликвидации чрезвычайных ситуаций.
Цель данной работы - рассмотрение классификаций радиоволн в рамках системы РСЧС.
- изучение функционирования радиоволн в системе РСЧС;
- рассмотрение классификаций радиоволн;
- изучение линий радиосвязи и их работы в системе РСЧС.
1. Радиоволны в системе РСЧС
Радиоволнами называют электромагнитные колебания, которые беспрепятственно распространяются в пространстве на большие расстояния со скоростью света - 300 тысяч км/сек. Радиоволны имеют те же свойства, что и свет - преломление, затухание, отражение и др. [3].
Радиоволны переносят сквозь пространство энергию генератора электромагнитных колебаний - электромагнитного поля, проводника электрического тока, образующего электромагнитные импульсы.
Электромагнитное излучение характеризуется частотой, длиной волны и мощностью передаваемой энергии. Частота электромагнитных волн показывает, сколько раз в секунду меняется направление электрического тока в излучателе и, следовательно, сколько раз в секунду изменяется величина электрического и магнитного полей в каждой точке пространства. Частота измеряется в герцах (Гц) - единицах, названных в честь великого немецкого ученого Генриха Рудольфа Герца. 1 Гц - это одно колебание в секунду, 1 мегагерц (МГц) - это миллион колебаний в секунду. Зная, что скорость движения электромагнитных волн равна скорости света, вы можете определить расстояние между точками в пространстве, где электрическое (или магнитное) поле находится в одной фазе. Это расстояние называется длиной волны [2].
Радиоволны используются при построении систем связи в системах МЧС и РСЧС.
Устойчивость управления чрезвычайными ситуациями критически определяется наличием постоянных коммуникаций.
Для обеспечения контроля в системах управления РСЧС и гражданской обороны в каждом субъекте Российской Федерации (муниципальном образовании) создаются системы связи, которые являются неотъемлемой частью системы управления.
Системы связи - это организационно-техническое объединение сил и средств связи, а также каналы связи взаимосвязанной сети связи страны, развернутые на территории данного субъекта Российской Федерации (муниципального образования), и, кроме того, развернуты или организованы для решения задач управления силами и средствами РСЧС и гражданской обороны в различных режимах их функционирования и готовности.
Взаимосвязанная сеть связи Российской Федерации - это комплекс технологически взаимосвязанных сетей связи общего пользования и ведомственных сетей электросвязи на территории Российской Федерации, имеющих единое централизованное управление, независимо от ведомственной принадлежности и форм собственности.
Радиосвязь РСЧС обеспечивает [4]:
- руководство подчиненными региональными, центрами гражданской защиты, управлениями по гражданской обороне и чрезвычайным ситуациям субъектов Российской Федерации, а также соединениями и частями гражданской обороны, СНО в повседневной деятельности, с различной степенью готовности;
- обеспечение своевременной передачи сигналов и оповещения в органы управления ГО и ЧС и население России;
- управление силами и средствами, выделенными для решения задач аварийного реагирования;
- обеспечение взаимодействия с министерствами, ведомствами Российской Федерации в повседневной деятельности и ликвидации чрезвычайных ситуаций;
- обеспечение обмена данными между комплексами средств автоматизации стационарных и мобильных узлов связи;
- обеспечение обмена информацией с взаимодействующими органами управления стран СНГ и международными организациями.
2. Классификация радиоволн
2.1. Классификация по способам распространения
Радиоволны находят обширное, важное и разнообразное применение в современной науке и технике. Прежде всего - использование радиоволн для передачи разного рода информации (телеграфия, телефония, фототелеграфия, телевидение). Затем - обнаружение различных объектов (радар), дистанционное управление приборами (телеуправление) и др. [5].
Радиоволны обычно классифицируются по методу распространения и принципу полосы. По способу распространения радиоволны делятся на:
- тропосферные и ионосферные.
Радиоволны, распространяющиеся в однородной изотропной среде без потерь по прямолинейным траекториям и испытывающие уменьшение напряженности поля с расстоянием как 1 / r из-за естественного сферического рассеивания, называются прямыми волнами.
Прямые волны используются, например, в космической радиосвязи, спутниковой, радиорелейной связи. На рис. 1 показана схема радиорелейной линии связи, которая содержит оконечные станции A и B и две промежуточные станции A1 и A2. Расстояние между станциями, высота подвеса антенн и их диаграммы направленности подбираются таким образом, чтобы поверхность Земли не влияла на распространение радиоволн. Сигнал от станции A принимается приемной антенной станции A1, усиливается, передается на станцию A2, а затем на станцию B. 1. Пунктирная линия показывает пути лучей, которые могут быть непрямолинейными из-за преломления волны в тропосфере.
Рисунок 1 - Схема радиорелейной линии связи
Волны, распространяющиеся в непосредственной близости от сферической поверхности полупроводниковой Земли, охватывая ее из-за явления дифракции и испытывая поглощение в Земле, называются земными волнами.
Земные волны в основном используются на низких и очень низких частотах в низкоскоростных глобальных системах передачи информации и глобальных радионавигационных системах.
Радиоволны, распространяющиеся на значительные расстояния из-за кривизны волновой траектории в тропосфере (рефракция волн), а также из-за рассеяния на неоднородностях в тропосфере, называются тропосферными волнами.
Явление рефракции нестабильно и поэтому практически не используется для создания фиксированных линий радиосвязи. Рефракция учитывается при оценке помех и взаимного влияния одних радиоканалов на другие. На практике используются линии дальней тропосферной радиосвязи (линия TTR), в которых используются радиоволны, рассеянные на неоднородностях в тропосфере. Такие системы позволяют осуществлять радиосвязь до 2000 км.
Радиоволны, которые распространяются на большие расстояния и огибают земной шар в результате однократного или многократного отражения от ионосферы, называются ионосферными волнами. Волны, рассеянные на ионосферных неоднородностях, также называют ионосферными, но чаще рассеянными волнами.
Ионосферные волны широко используются в так называемых линиях коротковолновой связи. Линии коротковолновой связи позволяют осуществить радиосвязь практически на любое расстояние за счет многократных отражений от ионосферы и поверхности Земли. На рис. 2 приведены схема односкачковой (одно отражение от ионосферы) линии коротковолновой связи, с помощью которой можно обеспечить связь на расстояние до 4000 км [1]. На этом рисунке линия из пункта А в пункт В показывает траекторию радиоволны.
Рисунок 2 - Схема односкачковой линии коротковолновой связи
2.2. Классификация по диапазонам
Радиоволны также классифицируют по диапазонам, или частотам радиоволн.
Радиоволны различных диапазонов распространяются по-разному. Именно длина волны определяет особенности распространения энергии радиоволн . Поэтому приведем их классификацию по диапазонам частот (табл. 1).
Таблица 1 - Классификация радиоволн по диапазонам частот [1]
Радиочастотам, или полосам частот, присваивают условные обозначения в зависимости от значений частот в диапазоне от 3 Гц до 3 тысяч ГГц. Значение частоты соответствует частоте переменного тока, который дает сигнал для выработки и обнаружения радиоволны.
Как правило, основная часть диапазона выходит за пределы границ радиочастотных волн, получаемых от механических и электромагнитных колебаний.
2.3. Линии радиосвязи
Слово “радио” происходит от латинского radiare – излучать или испускать лучи и является общим термином, используемым к любым практическим применениям радиоволн. При этом под радиоволнами понимаются электромагнитные волны, распространяющиеся через открытое пространство (среду распространения радиоволн) без искусственных направляющих сред, таких, как провода или трубы – волноводов. При использовании электромагнитных волн в качестве материального носителя для передачи информации на расстояние приходим к радиосвязи как к одному из способов электросвязи, применяющей для обмена информацией электрические системы передачи. Таким образом, радиосвязь – это электросвязь, осуществляемая посредством радиоволн [ 2 ] .
Рисунок 3 - Схемы радиосвязи
Различают следующие линии радиосвязи [4]:
- процесс распространения радиоволн вдоль земной поверхности с огибанием ее (так называемые земные или поверхностные волны);
- процесс распространения радиоволн в пределах прямой видимости (прямые волны);
- отражение радиоволн от ионосферы (ионосферные волны);
- процесс распространения радиоволн в тропосфере (тропосферные волны);
- отражение радиоволн от метеорных следов;
- отражение от искусственных спутников Земли;
В настоящее время широко используются связь и телевизионные передачи через искусственные спутники Земли.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе было рассмотрено понятие радиоволн, специфики их образования, механизма действия и классификации.
Изучен механизм функционирования радиоволн в системе РСЧС, рассмотрены классификации радиоволн по способам распространения и диапазонам. Изучены линии радиосвязи и их работа в системе РСЧС.
Изучение радиоволн в системе РСЧС является важной задачей ввиду важности распространения радиосвязи в рамках предупреждения ЧС.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баскаков, С.И. Электродинамика и распространение радиоволн / С.И. Баскаков. - М.: КД Либроком, 2015. - 416 c.
2. Крючек, Н. А. Безопасность и защита населения в чрезвычайных ситуациях / Н.А. Крючек, В.Н. Латчук. - М.: НЦ ЭНАС, 2013. - 152 c.
3. Леонтьева И.А. Безопасность жизнедеятельности. Краткий конспект лекций: учебное пособие для студентов высших учебных заведений / Сост. И.А. Леонтьева. – Елабуга: Изд-во Елабуж. ин-та КФУ, 2014. – 180 с.
4. Никольский, В.В. Электродинамика и распространение радиоволн / В.В. Никольский, Т.И. Никольская. - М.: КД Либроком, 2015. - 544 c.
5. Сапронов, Ю.Г. Безопасность жизнедеятельности / Ю.Г. Сапронов, А.Б. Сыса, В.В. Шахбазян. - М.: Огни , 2014 . - 320 c.
Читайте также: