Сообщение на тему радиоприемник

Обновлено: 05.07.2024

Люди всегда находили способы общаться друг с другом на расстоянии. Использовали сигнальные средства, почтовых голубей, конных курьеров, автомобили. Изобретение радио – новинка, изменившая способы общения. С момента, когда появились первые радиоприемники, эффективность использования радиоволн увеличилась в разы. Подробнее о создании этих аппаратов – в материале 24СМИ.

История радиотехники

Впервые радиосвязь использовали для общения с кораблями, находившимися в море. Связь была нечеткой, поэтому операторы больше полагались на сигналы, переданные при помощи азбуки Морзе. Радиосвязь между наземными подразделениями в Первой мировой использовали реже.

Тогда первую рассылку спортивных и музыкальных новостей начал инженер-электрик Фрэнк Конрад с собственной любительской радиостанции. KDKA также стала первой компанией, начавшей рекламировать радиоприемники для общества.

Во время Второй мировой войны радио обрело новые функции. Правительства использовали радиопередачи для трансляции вестей с фронтов. Так радио стало источником сплочения населения.

В послевоенное время целевая аудитория меняется. Радиоделом увлекаются подростки. Сконструированные приемники используют для прослушивания музыки и спортивных матчей.

Изобретатель первого в мире радиоприемника

Ответ на вопрос о том, кто первым изобрел радио, в какой-то степени зависит от того, в какой стране написана статья.

Устройство Попова представляло собой когерер – стеклянную трубку с двумя электродами. Находились электроды в нескольких сантиметрах друг от друга. Между ними помещали металлические опилки. После подачи электрического импульса возникала зона с низким сопротивлением и высокой проводимостью. Опилки собирались в сплошную массу. Впервые эту схему описали французский физик Эдуард Бранли в 1890 году и английский физик Оливер Лодж в 1893-м.

Изобретатель применил индикатор когера Лоджа вместе с поляризированным телеграфным реле. Так Попов сконструировал первый в мире радиоприемник, способный различать сигналы по длительности. Реле позволило подключить выход прибора к электрическому звонку или записывающему устройству, чтобы создать обратную электромеханическую связь.

Попов и Маркони – современники. Но оба разрабатывали собственные приборы независимо и не зная о работе друг друга. Определить, кто из них первый, сложно из-за отсутствия точного документирования событий, а также противоречивых определений того, что считать первым радио.

Одна из причин, по которой в мире считают Маркони изобретателем радио, а Попова – нет, в разных подходах к определению первенства. Маркони жил в обществе, где принято регистрировать право интеллектуальной собственности для последующего получения дивидендов. Попов же никогда не ставил перед собой такую цель.

Известно, что Александр Попов также никогда не подавал документы на регистрацию другого изобретения – детектора молний. Прибор официально презентовали тоже 24 марта 1896 года. Детектор обнаруживал грозу на расстоянии до 50 км. В течение нескольких лет компания Hoser Victor в Будапеште создавала и продавала детекторы молний, основанные на разработке Попова, но дивидендов ученый с них не требовал. Позже изобретатель переключит внимание на недавно открытые рентгеновские лучи и потеряет интерес к радио.

Гульельмо Маркони подал заявку на патент 2 июня 1896 года. Она стала первой заявкой в мире, открывшей эру радио. Затем собрал капитал, построил огромное предприятие для изготовления радиоприемников и получил всемирную известность.

Развитие радио

Ответить на вопрос, кто выпустил первый радиоприемник, еще сложнее, чем установить личность изобретателя радио. Причины кроются в простоте конструкции и использовании нескольких изобретений.

Считается, что первым, кто собрал радиоприемник, стал Эдвин Армстронг, американский радиоинженер и конструктор. Проблемой первых любительских моделей была плохая передача звука. Армстронг создал использующуюся и поныне технологию, частично решившую проблему.

Сборка Армстронга называлась супергетеродинный приемник, который преобразовывал сигнал в фиксированную промежуточную частоту (ПС). Появился первый радиоприемник в 1918 году. Как и другие технические новшества, не получил широкого признания, в том числе из-за высокой стоимости.

В 1920 году в мире увеличилось количество предающих станций. Характеристики приемников стали улучшаться. Поэтому супергетеродинные приемники приобрели популярность только в 1930-х. Однако в 1920-х также стали применяться и кристаллические детекторные приемники. Изготавливали их тоже радиолюбители.

Кроме Армстронга, развитию радиодела содействовали два других изобретения. Первое – это ламповый диод. Его создатель – Джон Амброуз Флеминг. Диод представляет собой электронную трубку с электродами. Второе изобретение – триод. Создан Ли де Форестом. Диод и триод улучшили четкость голосов, которые передавались по радиосвязи, и послужили основой для появления ламповых радиоприемников.

В 1948 году разработали транзисторные приемники. Изготовитель – компания Bell Laboratories. Главное достижение нового прибора – компактность. Приемник из громоздкого ящика превратился в устройство, которое легко носить в кармане. Стал удобным, но остался дорогим. Качество звука новой модели тоже не считалось идеальным.

В 1959 году Роберт Нойс и Джек Килби получили патент на первую в мире интегральную схему. Новый радиоприемник способен был поместиться в ту коробку, которую выбрал дизайнер, без необходимости удовлетворять требованиям по размерам. С 1959 года начинается эра современных приемников.

Радиодело в России и СССР

До появления транзисторов ламповые приемники были громоздкими и неэффективными. Им требовалось много энергии. Транзисторы снижали энергопотребление.

Самый первый транзисторный приемник – Regency TR-1, выпущенный в США в 1954 году. Внутри коробочки находилась плата с комплектом радиодеталей. Транзистор выполнял функцию детектора и усилителя сигнала. Через конденсатор сигнал поступал на базу транзистора, усиливался, и из наушников слышался переданный звук. Для приема сигнала удаленной радиостанции в систему добавляли наружную антенну и заземление.

Сегодня цифровая обработка данных происходит в смартфонах, на мониторах, в умных наушниках и колонках. Приемник поддерживает аудиоформат MP3 и комплектуется специальными разъемами USB, SD/MMC, AUX для подключения к другим приборам. Приемники умеют искать станции в автоматическом и ручном режиме. Программное обеспечение позволяет запоминать каналы и настраивать список воспроизведения для каждого члена семьи отдельно.

Первые рации

С началом Второй мировой войны в 1939 году перспективы применения первых раций на фронте стали очевидны. Самые ранние устройства весили 2,4–2,5 кг. В высоту достигали 45 см. Изготавливались из металла.

Хингс много экспериментировал с размерами и отдельными функциями устройства. Самой культовой стала его Model C-58 Pack Set. Преимущество рации состояло в использовании нескольких антенн и источников питания. Чтобы повысить безопасность, применялись скремблеры голоса. Для уменьшения звуковых помех устанавливался специальный фильтр. Это гарантировало четкость звука и громкость.

День рождения радио отмечается в нашей стране 7 мая. В этот день в 1895 году российский физик Александр Попов осуществил первый в мире сеанс радиосвязи с помощью созданного им радиоприемника. Прошло всего 120 лет – и мы уже не представляем свою жизнь без радио и его продолжений: телевидения, мобильной связи, Интернета, то есть видов связи, основанных на передаче физического (электрического или электромагнитного) сигнала. Попробуем кратко проследить эволюцию технической мысли: от мечты человечества до ее современной реализации.

Сигнальные огни и воздушные змеи

Необходимость передавать информацию на большие расстояния возникла у человечества еще на заре первобытной цивилизации. Поначалу для этого использовали дым костра или отраженный солнечный свет, сигнальные огни или голубиную почту. Этими способами люди обходились на протяжении тысячелетий, вплоть до изобретения флажковой сигнализации (в конце XVIII века) и телеграфа (в 1832 году). Однако со временем передаваемая информация становилась все более сложной, что привело к созданию новых систем.

Британская голубиная почта

Примерно в это же время американский дантист Малон Лумис (Mahlon Loomis) заявил о том, что открыл способ беспроволочной связи. Сигнал передавался при помощи двух воздушных змеев, к которым были прикреплены электрические провода. Один из них был антенной радиопередатчика, второй – антенной радиоприемника. При размыкании от земли цепи одного провода отклонялась стрелка гальванометра и в цепи другого провода. По утверждениям изобретателя, сигнал передавался на расстояние более 22 км. В 1872 году Лумис получил первый в мире патент на беспроводную связь. Но, к сожалению, документ не содержит детального описания устройств, использованных изобретателем. Чертежи его аппаратов также не сохранились.

В 1880–1890 годы практически одновременно ряд ученых провели успешные эксперименты по использованию электромагнитных волн, применив при этом усовершенствованные элементы. Вот почему сегодня сразу несколько стран претендуют на звание изобретателя радио.

Усиливающий передатчик Тесла

В США уверены, что заслуга изобретения радио принадлежит Николе Тесле, запатентовавшему в 1893 году передатчик, а в 1895-м – приемник. Кстати, в 1943 году его приоритет перед Маркони был признан в судебном порядке. Это связано с тем, что аппарат Маркони и Попова позволял осуществлять только сигнальную функцию, используя в том числе азбуку Морзе. А устройство Теслы могло преобразовывать радиосигнал в акустический звук. Такую конструкцию имеют и все современные радиоустройства, в основе которых лежит колебательный контур.

Гульельмо Маркони

И все же большинство стран считает создателем первой успешной системы обмена информацией с помощью радиоволн (радиотелеграфии) итальянского инженера Гульельмо Маркони. Он добился этого в 1895 году. Российский физик Александр Попов отстал от него всего на один месяц.

Радио в России

Первое радио Попова

Устройство Попова отличалось чувствительностью и надежностью. В первых опытах по радиосвязи, проведенных в физическом кабинете, а затем в саду Минного офицерского класса, приемник обнаруживал излучение радиосигналов, посылаемых передатчиком, на расстоянии до 60 м.

К 1917 году радио уже стало средством массовой информации. А вскоре Российское телеграфное агентство стало рассылать информацию подписчикам за установленную плату.

В 1945 году 7 мая в СССР широко праздновалось 50-летие со дня изобретения радио. В связи с этим правительство страны приняло решение считать эту дату ежегодным Днем радио.

Уже не просто радио

Сегодня День радио – это профессиональный праздник не только тех, кто занимается передачей информации. Непосредственное отношение к нему имеют и те, кто занимается защитой информации, создает устройства радиоэлектронной борьбы (РЭБ), системы навигации и прочее сложнейшее радиоэлектронное оборудование. Перечислить все невозможно, расскажем лишь о трех, самых новых разработках.

В 2014 году для российского YotaPhone была создана система защиты информации при помощи технологии ViPNet. Благодаря этому устройству, смартфон становится недоступен для взлома не только обычным злоумышленникам, но и профессиональным организациям и даже, возможно, спецслужбам других стран.

Из-за массовой компьютеризации и повсеместного внедрения сетевых технологий огромную актуальность приобретают разработки в области кибербезопасности. Под угрозой кибертерроризма находятся сегодня сведения, составляющие государственную тайну, и высокотехнологичные промышленные объекты, глобальные транспортные узлы и пропускные терминалы, системы электронных платежей и интеллектуальные устройства автоматизации. Разработками в сфере кибербезопасности активно занимаются специалисты КРЭТ. Недавно они отправили на экспертизу в Минкомсвязи России новейшие образцы отечественных средств защиты информации (СЗИ). А в 2015 году намерены приступить к организации технологической линейки по их созданию.

История изобретения радио

Открытие электромагнитного поля в 1845 году, к которому долго шел английский ученый-физик М. Фарадей, стало сенсацией 19 века. Спустя два десятилетия, тоже англичанин – Д. К. Максвелл теоретически обосновал и сформулировал существование электромагнитных волн, одним из видов которых являются радиоволны. Человек их не видит и не ощущает, поэтому без обоснования теории электродинамики было бы невозможно создание самого радиоприемника.

Эти два открытия и послужили отправной точкой изобретения радио, хотя не сразу были приняты научным сообществом. Было сделано множество работ и изобретений. Только по прошествии еще двадцати лет, в 1886-88 годах, немецкий ученый Генрих Герц поставил удачный эксперимент с простым прибором, состоящим из генератора и резонатора, и зафиксировал излучение электромагнитных волн на короткое расстояние. Но практического применения этой конструкции Г. Герц не видел.

Генрих Рудольф Герц

Физики разных стран год за годом проводили эксперименты по усовершенствованию электромагнитных волновых приемников и расширению диапазона передачи сигнала. Среди этих ученых были Т. Эдисон в 1876-85 годах, О. Лодж и Э. Бранли в 1889-90 годах, Н. Тесла в 1891-93 годах, индийский физик Д. Чандра Бозе в 1894 году и многие другие

Первое радио Попова

Кто первый создатель радио

Ученые всего мира искали способы передачи сигналов на расстояние. Изобретателями радиоприемника по праву считают нескольких претендентов, которые работали одновременно, но никак не были связаны между собой. Эти фамилии многие знают – русский ученый Александр Попов, американец Никола Тесла, итальянский предприниматель . Гульельмо Маркони.

Н. Тесла первым запатентовал свое изобретение, которое использовалось для дальнейшего развития радиосвязи. Он продемонстрировал, как генератор переменного тока производит колебания токов высокой, для того времени, частоты, и метод подавления звука при помощи этих частот. Он первым зафиксировал явление электрического резонанса. Весной 1891 года Н. Тесла получил американский патент на свой инновационный метод.

Уже в 1893 году американский ученый читает лекции и демонстрирует как при помощи резонанс-трансформатора можно передавать электрические сигналы в эфир. Он доказывает, что эту техническую систему можно использовать для беспроводной связи.

Никола Тесла

Российскому физико-химическому сообществу Александр Попов читал доклад весной 1895 года и тогда продемонстрировал усовершенствованный прибор О. Лоджа. Позднее, в 1896 году, русский ученый опубликовал статью в научном издании о создании им в 1895 году прибора приема электромагнитных колебаний на расстояние до 60 м, который в дальнейшем может быть применен для передачи сигналов на большие расстояния.

В Италии Гульельмо Маркони так же работает над созданием передачи и приема телеграфного сигнала, и весной 1895 года провел эксперимент передачи сигнала на несколько сотен метров. Летом 1896 года итальянский предприниматель подает заявку на получение патента Великобритании на изобретение своей аппаратуры. В сентябре он успешно демонстрирует прием сигнала на расстояние до 2,5 км. В июле 1897 года Маркони получает патент, оформленный от 2 июня 1896 года.

Гульельмо Маркони

Принцип работы радио

Радио – это первая беспроводная связь. Носителем сигнала являются радиоволны, распространяющиеся в пространстве. Это невероятно простое устройство, которые используется в разных ситуациях. Например, радио-няня – маленький аппарат в детской комнате принимает звук и передает его родителям, находящимся в другом помещении. По такой связи можно отправлять не только звуковые сигналы, но и изображения на огромные расстояния.

Впервые, в радиоприемнике, изобретенном А. Поповым для Российского военно-морского флота, был применен когерер – прибор, чувствительный к электромагнитным волнам. Один вывод когерера был заземлен, другой, присоединен к проволоке и высоко поднят.

Схема радио Попова

Устройство первого радиоприемника А. Попова имеет следующие детали:

электромагнитное реле;
батарея (источник постоянного тока);
антенный провод;
когерер;
молоточек звонка;
чашечка звонка;
электромагнит звонка.

Принцип работы таков:

1) Высокочастотные колебания формируются в радиопередатчике – это несущий сигнал или несущая частота, на которую накладывается информация и происходит модуляция с помощью электрических колебаний низкой частоты. Антенна передает в эфир радиоволны (модулированный сигнал).

2) Приемная антенна находит модулированные сигналы и отправляет в радиоприемник.

3) Детектор в приемнике выделяет полезный сигнал нужной несущей частоты из множества радиосигналов от разных радиопередатчиков.

Существует история появления этого термина в индустрии трансляций радио и телевидения:

В 1909 году калифорнийский преподаватель колледжа электроники, изобретатель Ч. Геррольд создает радиостанцию. Он использует технологию с искровым разрядником. Несущая частота модулируется голосом, позже еще и музыкой. Его музыкальные и новостные передачи сначала слушали ученики и выпускники колледжа.

Чарльз Геррольд за работой на радиостанции

Развитие радио и радиовещания

В 1897 году Г. Маркони сделал существенный прорыв в развитии радиовещания. Он соединил приемник с телеграфным аппаратом, а передатчик с ключом Морзе, и получил радиотелеграфическую связь. По его мнению, антенны приёмника и передатчика должны были быть одной длины, что повышало мощность передатчика. К тому же, А. Попов отмечал лучшую чувствительность детектора Гульельмо Маркони.

В конце 1898 года, француз Э. Дюкретэ начинает мало-серийный выпуск приемников системы А. Попова.

Радиомастерская в Кронштадте. Александр Попов (справа)

В 1906 году ученые-изобретатели Р. Фессенден и Л. Форест обнаружили принцип амплитудной модуляции радиосигнала низкочастотным сигналом. Это сделало возможным передавать человеческую речь и музыку в эфире. 24 декабря корабли в море услышали Р. Фессендена – он читал отрывки из библии и играл на скрипке.

В 1907 году Г. Маркони создал постоянно действующую телеграфную линию между Ирландией и Шотландией.

В 1909 году за выдающийся вклад в развитие беспроводной телеграфии Г. Маркони становится лауреатом Нобелевской премии.

Радиовещание в СССР

В Советской России первые опытные радиотрансляции в 1919 году проводились в Нижнем Новгороде, в 1920 году в Москве, Казани и нескольких больших городах. В 1921 году была принята программа по организации радиовещания в крупных городах и уездных центрах. В конце сентября в Москве начал работать первый радиоузел. Так внедрилось постоянное массовое вещание радиопередач по уличным громкоговорителям в СССР.

В 1922 году в нашей столице на Шаболовке было завершено строительство самой высокой в СССР 160-метровой башни, позднее названной в честь архитектора В. Шухова. Весной на Шуховскую башню установили мощные радиопередатчики, а к концу лета начали осуществлять пробные передачи для населения страны.

Шуховская башня. 1922 год

В тридцатые годы прошлого века радиовещание сыграло большую роль в патриотическом воспитании населения, пропаганде передовых методов труда, стахановского движения, организации социалистических соревнований и др.

Со временем были заложены основы радиорепортажа и радиоинтервью, особую популярность приобрел жанр радионовостей. Появились музыкальные, развлекательные, спортивные, детские радиопередачи.

В 1937 году радиовещание перенесено в новый Московский радиодом на Малой Никитской, пущен коротковолновый радиопередатчик.

До ВО войны Советский Союз отставал в развитии радиосвязи от других стран. К 1940 году в США имелось более 50 миллионов радиоприемников, в Англии около 10 миллионов, а во Франции порядка 5 миллионов. На тот момент в СССР существовало 15 радиозаводов, где было выпущено 140 тысяч радиоприемников. К 41-му году насчитывалось около 500 тысяч приборов радиовещания.

Куйбышевская радиовещательная станция. Грузовой вход в техническое здание.

Основное назначение было вещание на СССР, Европу, Северную Африку и Дальний Восток. Также велись передачи на английском, немецком и французском языках. В ночное время сигнал принимался и в США. Через эту станцию шла связь с резидентурой Юстас-Алексу. На полную мощность радиостанция заработала в 1945 году, а впоследствии названа в честь А. Попова.

Юрий Левитан – диктор Всесоюзного радио Госкомитета СССР

Радиовещание в диапазоне УКВ стало широко внедряться в послевоенные годы. Начинается строительство областных телерадиоцентров, радиофикация колхозов, переход Всесоюзного радио на трехпрограммное вещание.

В 2012 году Государственной комиссией по радиочастотам (ГКРЧ) подписан протокол, согласно которому выделяется полоса радиочастот для создания на территории Российской Федерации сетей цифрового радиовещания.

История зарубежного радиовещания

Радиовещание становится средством массовой информации в 1922-23 годах, которое начинает конкурировать с печатными СМИ. Почти во всех странах мира транслируются экспериментальные радиопередачи.

В Америке к концу 1922 года было выдано почти 600 лицензий на право радиовещания. Целью таковой деятельности могло быть освещение новостей в стране, просветительство, религиозные или культурные программы, трансляция концертов и т. п.

British Broadcasting Company

National Broadcasting Company

Так, в двадцатые годы прошлого столетия появились две школы радиовещания:

История зарождения средств массовой информации и связи. Принцип действия, классификация и устройство радиоприемников. Создание первого в мире приемника электромагнитных волн русским ученым А.С. Поповым. Способы увеличения дальности действия радиосвязи.

Рубрика	Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	22.05.2018
Размер файла	1,4 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Оглавление

1. История создания радиоприемников

2. Принципы действия радиопередатчика и радиоприёмника

3. Классификация радиоприемников

Введение

Но всегда ли радио будет занимать лидирующие позиции?

1. История создания радиоприемников

Рис.1 Алексамндр Степамнович Попомв изобретатель радио

Своим изобретением А. С. Попов подвел итог работы большого числа ученых ряда стран мира. Первый кирпич в фундамент радиотехники заложил датский профессор Г. Эрстед, который показал, что вокруг проводника с током возникает магнитное поле. Затем английский физик М. Фарадей доказал, что магнитное поле рождает электрический ток.

Во второй половине XIX в. его соотечественник и последователь Д. Максвелл пришел к выводу, что переменное магнитное поле, возбуждаемое изменяющимся током, создает в окружающем пространстве электрическое поле, которое в свою очередь возбуждает магнитное поле, и т. д.

Изменяющиеся электрические и магнитные поля, взаимно порождая друг друга, образуют единое переменное электромагнитное поле -- электромагнитную волну.

Возникнув в том месте, где есть провод с током, электромагнитное поле распространяется в пространстве со скоростью света --300 000 км/с, занимая все больший и больший объем. Д. Максвелл утверждал, что волны света имеют ту же природу, что и волны, возникающие вокруг провода, в котором есть переменный электрический ток. Они отличаются друг от друга только длиной.

Очень короткие волны и есть видимый свет. Более длинные электромагнитные волны впервые сумел получить и исследовать немецкий физик Г. Герц в 1888 г.

Продолжая опыты и совершенствуя приборы, А. С. Попов медленно, но уверенно увеличивал дальность действия радиосвязи. Через 5 лет после постройки первого приемника начала действовать регулярная линия беспроволочной связи на расстояние 40 км.

Главное различие электромагнитных волн -- их частота, т. е. число колебаний в секунду. Единица частоты -- герц (Гц) -- одно колебание в секунду. Радиоволны длиной 100--10 км (частота 3-- 30 кГц) и длиной 10--1 км (частота 30-- 300 кГц), называемые сверхдлинными (СДВ) и длинными (ДВ) волнами, распространяются в свободном пространстве вдоль поверхности Земли днем и ночью и мало поглощаются водой.

Поэтому их используют, например, для связи с подводными лодками. Однако они сильно ослабевают по мере удаления от передатчика, и поэтому передатчики должны быть очень мощными.

Волны длиной 1000--100 м (частота 0,3-- 3 МГц), так называемые средние волны (СВ), днем сильно поглощаются ионосферой (верхним слоем атмосферы, имеющим большую концентрацию ионов -- заряженных атомов, образующих ионосферу) и быстро ослабевают, а ночью ионосфера их отражает. Средние волны используют для радиовещания, причем днем можно слышать только близкорасположенные станции, а ночью -- и очень удаленные.

Волны длиной 100--10 м (частота 3-- 30 МГц), называемые короткими (KB) приходят к антенне приемника, отражаясь от ионосферы, причем днем лучше отражаются более короткие, а ночью -- более длинные из них. Для таких радиоволн можно создавать антенны передатчиков, которые излучают электромагнитную энергию направленно, фокусируют ее в узкий луч, и таким образом увеличивать мощность сигнала, идущего к антенне приемника. На коротких волнах работает большинство станций радиосвязи -- корабельных, самолетных и т. д., а также многие радиовещательные станции.

Радиоволны длиной 10 м --0,3 мм (частота 30 МГц--1 ТГц), называемые ультракороткими (УКВ), не отражаются и не поглощаются ионосферой, а, подобно световым лучам, пронизывают ее и уходят в космос.

Поэтому УКВ используют в основном для радиорелейной связи, телевидения, спутниковой связи, а также в радиолокации. Сегодня средствами радиосвязи оснащены все виды самолетов, морских и речных судов, научные экспедиции.

Все более широкое развитие находит диспетчерская радиосвязь на железных дорогах, на стройках, в шахтах (см. Диспетчерское управление). Космическая радиосвязь позволяет преодолеть огромные расстояния в сотни и тысячи миллионов километров, с ее помощью мы получаем ценную научную информацию.

Но радио -- это не только радиотелефонная и радиотелеграфная связь, радиовещание и телевидение, но и радиолокация и радиоастрономия, радиоуправление и многие другие области техники, которые возникли и успешно развиваются благодаря выдающемуся изобретению нашего соотечественника А. С. Попова.

2. Принципы действия радиопередатчика и радиоприёмника

Радиопередатчик (радиопередающее устройство) - устройства для формирования радиосигналов, предназначенных для передачи информации на расстояние с помощью радиоволн. Формируют радиосигналы с заданными характеристиками, необходимыми для работы конкретных радиотехн. систем, и излучают их в пространство.

Функционально радиопередатчик состоит из следующих частей:

Любая система радиосвязи включает в себя радиопередающие устройства, функции которого включаются в преобразовании энергии постоянного тока источников питания в электромагнитные колебания и управлении этими колебаниями.

Рис.2 Составные части приемника

Передача энергии с помощью радиосвязи широко используется при управлении автоматическими объектами.

Основными устройствами радиосвязи являются радиопередатчик и радиоприемник. Радиопередатчик предназначен для создания высокочастотного сигнала, некоторые параметры которого (частота, амплитуда или фаза) изменяются по закону, соответствующему передаваемой информации.

Частота высокочастотного сигнала называется несущей. Первые радиопередатчики искрового принципа действия на основе катушки Румкорфа были очень просты по конструкции -- излучателем радиоволн служил искровой разряд, а модулятором являлся телеграфный ключ.

С помощью такого радиопередатчика информация передавалась в кодированной дискретной форме -- например азбукой Морзе или иным условным сводом сигналов.

Недостатками такого радиопередатчика была относительно высокая мощность, требуемая для эффективного излучения радиоволн искровым разрядом, а также очень широкий радиочастотный диапазон излучаемых им волн.

В результате одновременная работа нескольких близко расположенных искровых передатчиков была практически невозможной из-за интерференции их сигналов.

Рис.3 Схема простейшего радиоприемника

Современный радиопередатчик состоит из следующих конструктивных частей:

ѕ задающий генератор частоты (фиксированной или перестраиваемой) несущей волны;

ѕ модулирующее устройство, изменяющее параметры излучаемой волны (амплитуду, частоту, фазу или несколько параметров одновременно) в соответствии с сигналом, который требуется передать (часто задающий генератор и модулятор выполняют в одном блоке -- возбудитель);

ѕ усилитель мощности, который увеличивает мощность сигнала возбудителя до требуемой за счёт внешнего источника энергии;

ѕ устройство согласования, обеспечивающее максимально эффективную передачу мощности усилителя в антенну;

ѕ антенна, обеспечивающая излучение сигнала.

Рис.4 Принцип работы антены

Радиоприёмник -- устройство, соединяемое с антенной и служащее для осуществления радиоприёма.

Радиоприёмник (радиоприёмное устройство) -- устройство для приёма электромагнитных волн радиодиапазона (то есть с длиной волны от нескольких тысяч метров до долей миллиметра) с последующим преобразованием содержащейся в них информации к виду, в котором она могла бы быть использована.

Рис.5 Классификация радиоприёмников

Радиоприёмные устройства делятся по следующим признакам:

ѕ по основному назначению: радиовещательные, телевизионные, связные, пеленгационные, радиолокационные, для систем радиоуправления, измерительные и др.;

ѕ по роду работы: радиотелеграфные, радиотелефонные, фототелеграфные и т.д.;

ѕ по виду модуляции, применяемой в канале связи: амплитудная, частотная, фазовая;

ѕ по диапазону принимаемых волн, согласно рекомендациям МККР:

ѕ мириаметровые волны -- 100-10 км, (3 кГц-30 кГц), СДВ

ѕ километровые волны -- 10-1 км, (30 кГц-300 кГц), ДВ

ѕ гектометровые волны -- 1000--100 м, (300 кГц-3 МГц), СВ

ѕ декаметровые волны -- 100-10 м, (3 МГц-30 МГц), КВ

ѕ метровые волны -- 10-1 м, (30 МГц-300 МГц), УКВ

ѕ дециметровые волны -- 100-10 см, (300 МГц-3 ГГц), ДМВ

ѕ сантиметровые волны -- 10-1 см, (3 ГГц-30 ГГц), СМВ

ѕ миллиметровые волны -- 10-1 мм, (30 ГГц-300 ГГц), ММВ

ѕ приёмник, включающий все широковещательные диапазоны (ДВ, СВ, КВ, УКВ) называют всеволновым.

ѕ по принципу построения приёмного тракта: детекторные, прямого усиления, прямого преобразования,регенеративные, сверхрегенераторы, супергетеродинные с однократным, двукратным или многократным преобразованием частоты;

ѕ по способу обработки сигнала: аналоговые и цифровые;

ѕ по применённой элементной базе: на кристаллическом детекторе, ламповые, транзисторные, на микросхемах;

ѕ по исполнению: автономные и встроенные (в состав др. устройства);

ѕ по месту установки: стационарные, носимые;

ѕ по способу питания: сетевое, автономное или универсальное.

Элемент, с помощью которого осуществляется воздействие на колебания высокой частоты, называется модулятором.

Модулятор является неотъемлемой частью радиопередатчика, так как формирует сигнал информации, подлежащий передаче на расстояние. Модулированные высокочастотные колебания усиливаются усилителем мощности и излучаются в окружающее пространство с помощью антенны.

Рис.6 FM модулятор 500мВ

Уменьшение напряжённости поля, а следовательно, и потока энергии, переносимого радиоволной вдоль поверхности Земли (земной волной), обусловлено проводимостью поверхности в этой области. Вдоль проводящей поверхности возникает поток энергии, направленный в проводящую среду и быстро затухающий по мере распространения в ней.

Глубина проникновения радиоволны в земную кору определяется толщиной слоя и, следовательно, увеличивается с увеличением длины волны.

Поэтому для подземной и подводной радиосвязи используются длинные и сверхдлинные радиоволны. т.к. чем больше число столкновений, тем большая часть энергии, получаемой электроном из волн, переходит в тепло. Поэтому поглощение больше в ниж. областях ионосферы, где v больше, т.к. выше плотность газа.

С увеличением частоты поглощение уменьшается. Короткие волны испытывают слабое поглощение и распространяются на большие расстояния. По этому короткие волны используются для передачи.

Короткие волны (3-30 МГц)так же в результате их отражения от ионосферы возможна связь как на малых, так и на больших расстояниях при значительно меньшем уровне мощности передатчика и гораздо более простых антеннах, чем в более низкочастотных диапазонах.

Заключение

Современный приемник является сложным радиотехническим устройством, включающим в себя различные специальные каскады и узлы. Теория и техника быстро совершенствуются.

Это требует от специалистов постоянного изучения современной технической литературы.

Развитие теории и техники радиоприема характеризуются в основном тремя взаимосвязанными направлениями.

Первое состоит в освоении все более высокочастотных диапазонов. Совершенствуются как радиоприемники сантиметровых волн, что связанно с исследованиями в глубоком космосе и ростом значения спутниковых систем связи, так и приемники миллиметровых волн для радиолинейной связи и радиолокации.

Все большее значение приобретает приемная аппаратура лазерных систем связи.

Однако не уменьшается возможность дальнейшего развития радиоприемников прежних частотных диапазонов.

Так, коротковолновые радиолинии и будут играть важную роль как средство магистральной, зоновой, подвижной и производственно-диспетчерской связи общего и ведомственного пользования.

Второе направление связанно с развитием элементной базы приемников всех назначений.

Повышение технического уровня радиоприемной аппаратуры достигается за счет функционально-узлового метода конструирования с использованием интегральной технологии.

Такие приемники обладают высокой надежностью, малыми габаритами и энергопотреблением, высокими экономическими и качественными показателями;

Третье направление связанно с широким применением цифровых устройство обработки сигналов: фильтров, демодуляторов, синтезаторов частот, систем настройки и индикации принимаемой частоты и т.д.

От уровня развития радиоприемной техники во многом зависит качество работы, надежность и эффективность радиосистем.

1. Быховский, М. А. Создание современных систем радиосвязи и телерадиовещания в России: учеб. пособие. Ч. 1, 2 / М. А. Быховский. - М. : Изд-во ЛКИ. - Ч. 1. - 323 с.; Ч. 2. - 148 с.

2. Гуляев, Ю. В. Изобретение радио - российский приоритет / Ю. В. Гуляев // Электросвязь. История и современность. - 2009. - № 1. - С. 6-9.

3. Золотинкина, Л. И. Летопись жизни и деятельности Александра Степановича Попова / Л. И. Золотинкина, М. А. Партала, В. А. Урвалов; под ред. академика РАН Ю. В. Гуляева. - СПб. : ЛЭТИ, 2008. - 558 с.

4. Из истории изобретения и начального периода развития радиосвязи: сборник документов и материалов / Сост. Л. И. Золотинкина и др. - СПб., СПбГЭТУ, 2008. - 288 с.

6. Кирик, Ю. М. Высокоскоростные РРЛ на современном этапе: [радиорелейные линии] / Ю. М. Кирик // Электросвязь. - 2011. - № 6. - С. 25-27.

9. Островский, А. В. История мировой и отечественной связи: учеб. пособие / А. В. Островский. - СПб. : Изд-во СПбГУТ, 2011. - С. 66-88, 217-236.

11. Путь длиною в 75 лет: о радиотрансляционной сети Санкт-Петербурга / Сост. В. А. Антонов и др. - СПб. : Б.И. , 2009. - 138 с.

14. Цифровизация сети - основа развития МГРС // Электросвязь. - 2010. - № 1. - С. 22-26.

Подобные документы

Изобретение радиосвязи великим русским ученым А. Поповым как одно из величайших открытий науки и техники. Знакомство с особенностями разработки радиовещательного приемника диапазона СВ. Способы определения ширины пропускания высокочастотного тракта.

дипломная работа [518,3 K], добавлен 11.12.2015

Назначение радиоприемников для приема и воспроизведения аналоговых и цифровых сигналов. Классификация приемных устройств по принципу действия. Построение приемников УКВ-диапазона. Схема супергетеродинного приемника. Расчет смесителя УКВ-радиоприемника.

дипломная работа [2,6 M], добавлен 05.06.2012

Назначение и виды станционной радиосвязи. Условия обеспечения необходимой дальности связи между стационарной радиостанцией и локомотивом. Определение дальности действия радиосвязи и высоты антенны. Определение территориального и частотного разносов.

курсовая работа [140,0 K], добавлен 16.12.2012

История изобретения радиосвязи великим русским ученым А.С. Поповым. Основные этапы развития систем радиодоступа. Аналоговые средства доступа к автоматическим телефонным станциям. Узкополосные цифровые системы радиодоступа к цифровым и аналоговым АТС.

реферат [27,2 K], добавлен 05.10.2010

Понятие и общая характеристика приборов - излучателей или приемников электромагнитных волн. Описание детекторных радиоприемников, принципы работы диода и триода. Устройство транзистора, свойства полупроводников, особенности возникновения p-n перехода.

реферат [85,4 K], добавлен 17.03.2011

Предпосылки зарождения электротехники. Первые опыты с электричеством. Применение математического аппарата в описании открытых явлений. Создание электродвигателя и телеграфа. Публичная демонстрация радиоприемника русским ученым А.С. Поповым в мае 1895 г.

реферат [88,8 K], добавлен 09.08.2015

Организация поездной радиосвязи. Расчет дальности действия радиосвязи на перегоне и на станции. Радиоаппаратура и диапазон частот. Выбор и анализ направляющих линий. Организация станционной радиосвязи. Организация громкоговорящей связи на станции.

Читайте также: