Мы привыкли к тому, что телевидение и радиовещание — это разные вещи. Есть телевизор: по которому показывают фильмы, передачи, спорт. И есть радио, по которому крутят исключительно музыку и новости. Телевизор — это визуальное изображение, картинка. А радио — это только звук: вещают только то, что можно слушать.
Но на самом деле и там, и там технология используется одна. Вышка посылает радиоволны на определенное пространство вокруг себя. Антенна эти волны улавливает, и аппарат (телевизор или приемник) их воспроизводит. Разница только в том, что в волнах для ТВ закодировано еще и изображение, а для радио — нет.
Впрочем, жителям компьютерного мира могут быть не интересны все эти подробности: антенна не нужна для Интернета и посещения vulkanstavka зеркало. На этом портале вы сможете найти большое количество игровых автоматов: сейчас они весьма эффектны и интересны. Вы можете побыть в шкуре медвежонка, охотящегося за медом: злые пчелы не хотят его отдавать. Можно устроиться верховным шаманов в племя туземцев: черепа, куклы, маски, мудреные деревянные предметы послужат магии. А если не нравятся слоты, можно отдать предпочтение лотереям.
Схема работы
Схема работы этих двух приборов на удивление проста и логична. Причем по такому же принципу строится и работа мобильной связи, раций, спутникового ТВ. Радиокружок — первый шаг к пониманию важных технологий, которые на деле оказываются вполне понятными.
- Посылка сигнала. Телеканал посылает сигнал на спутник. Журналисты снимают сюжет, посылают его в студию канала, а студия создает электромагнитную волну и посылает ее на спутник.
- Прием и переадресация. Спутник воспринимает этот сигнал от канала, и пересылает его на Землю. Спутники расположены по всей орбите: и по всей Земле могут распространить этот сигнал.
- Прием аппаратом. Включаются в работу антенны, которые этот сигнал улавливают. Даже если у вас кабель — он все равно подключен к такой антенне. Антенна сигнал улавливает и преобразовывает в картинку.
Типы сигналов
Раньше в ходу был аналоговый сигнал: его ловили при помощи комнатной антенны. Этот сигнал в себе содержал информацию о звуке, картинке и цвете изображения. В итоге помехи были неизбежны. Но сейчас все изменилось: ему пришел на смену цифровой сигнал. Сигнал этот содержит только двоичный код (единички и нули). Он легко воспринимается антенной без всяких препятствий.
А у антенны стоит ресивер, который преобразовывает сигнал в картинку. В итоге помехи полностью исключены.
* * * * *
Рекламная и сервисная информация
Источник: www.novosibdx.info
Теория радиоволн: ликбез
Думаю все крутили ручку радиоприемника, переключая между «УКВ», «ДВ», «СВ» и слышали шипение из динамиков.
Но кроме расшифровки сокращений, не все понимают, что скрывается за этими буквами.
Давайте ближе познакомимся с теорией радиоволн.
Радиоволна
Длина волны(λ) — это расстояние между соседними гребнями волны.
Амплитуда(а) — максимальное отклонения от среднего значения при колебательном движении.
Период(T) — время одного полного колебательного движения
Частота(v) — количество полных периодов в секунду
Существует формула, позволяющая определять длину волны по частоте:
Где: длина волны(м) равна отношению скорости света(км/ч) к частоте (кГц)
«УКВ», «ДВ», «СВ»
Сверхдлинные волны — v = 3—30 кГц (λ = 10—100 км).
Имеют свойство проникать вглубь толщи воды до 20 м и в связи с этим применяются для связи с подводными лодками, причем, лодке не обязательно всплывать на эту глубину, достаточно выкинуть радио буй до этого уровня.
Эти волны могут распространяться вплоть до огибания земли, расстояние между земной поверхностью и ионосферой, представляет для них «волновод», по которому они беспрепятственно распространяются.
Длинные волны(ДВ) v = 150—450 кГц (λ = 2000—670 м).
Этот тип радиоволны обладает свойством огибать препятствия, используется для связи на большие расстояния. Также обладает слабой проникающей способностью, так что если у вас нет выносной антенны, вам вряд ли удастся поймать какую-либо радиостанцию.
Средние волны (СВ) v = 500—1600 кГц (λ = 600—190 м).
Эти радиоволны хорошо отражаются от ионосферы, находящейся на расстоянии 100-450 км над поверхностью земли.Особенность этих волн в том, что в дневное время они поглощаются ионосферой и эффекта отражения не происходит. Этот эффект используется практически, для связи, обычно на несколько сотен километров в ночное время.
Короткие волны (КВ) v= 3—30 МГц (λ = 100—10 м).
Подобно средним волнам, хорошо отражаются от ионосферы, но в отличии от них, не зависимо от времени суток. Могут распространяться на большие расстояния(несколько тысяч км) за счет пере отражений от ионосферы и поверхности земли, такое распространение называют скачковым. Передатчиков большой мощности для этого не требуется.
Ультракороткие Волны(УКВ) v = 30 МГц — 300 МГц (λ = 10—1 м).
Эти волны могут огибать препятствия размером в несколько метров, а также имеют хорошую проникающую способность. За счет таких свойств, этот диапазон широко используется для радио трансляций. Недостатком является их сравнительно быстрое затухание при встрече с препятствиями.
Существует формула, которая позволяет рассчитать дальность связи в УКВ диапазоне:
Так к примеру при радиотрансляции с останкинской телебашни высотой 500 м на приемную антенну высотой 10 м, дальность связи при условии прямой видимости составит около 100 км.
Высокие частоты (ВЧ-сантиметровый диапазон) v = 300 МГц — 3 ГГц (λ = 1—0,1 м).
Не огибают препятствия и имеют хорошую проникающую способность. Используются в сетях сотовой связи и wi-fi сетях.
Еще одной интересной особенностью волн этого диапазона, является то, что молекулы воды, способны максимально поглощать их энергию и преобразовывать ее в тепловую. Этот эффект используется в микроволновых печах.
Как видите, wi-fi оборудование и микроволновые печи работают в одном диапазоне и могут воздействовать на воду, поэтому, спать в обнимку с wi-fi роутером, длительное время не стоит.
Крайне высокие частоты (КВЧ-миллиметровый диапазон) v = 3 ГГц — 30 ГГц (λ = 0,1—0,01 м).
Отражаются практически всеми препятствиями, свободно проникают через ионосферу. За счет своих свойств используются в космической связи.
AM — FM
Зачастую, приемные устройства имеют положения переключателей am-fm, что же это такое:
AM — амплитудная модуляция
Это изменение амплитуды несущей частоты под действием кодирующего колебания, к примеру голоса из микрофона.
АМ — первый вид модуляции придуманный человеком. Из недостатков, как и любой аналоговый вид модуляции, имеет низкую помехоустойчивость.
FM — частотная модуляция
Это изменение несущей частоты под воздействие кодирующего колебания.
Хотя, это тоже аналоговый вид модуляции, но он имеет более высокую помехоустойчивость чем АМ и поэтому широко применяется в звуковом сопровождении ТВ трансляций и УКВ вещании.
На самом деле у описанных видом модуляции есть подвиды, но их описание не входит в материал данной статьи.
Еще термины
Интерференция — в результате отражений волн от различных препятствий, волны складываются. В случае сложения в одинаковых фазах, амплитуда начальной волны может увеличиться, при сложении в противоположных фазах, амплитуда может уменьшиться вплоть до нуля.
Это явление более всего проявляется при приеме УКВ ЧМ и ТВ сигнала.
Поэтому, к примеру внутри помещения качество приема на комнатную антенну ТВ сильно «плавает».
Дифракция — явление, возникающее при встрече радиоволны с препятствиями, в результате чего, волна может менять амплитуду, фазу и направление.
Данное явление объясняет связь на КВ и СВ через ионосферу, когда волна отражается от различных неоднородностей и заряженных частиц и тем самым, меняет направление распространения.
Этим же явлением объясняется способность радиоволн распространяться без прямой видимости, огибая земную поверхность. Для этого длина волны должна быть соразмерна препятствию.
PS:
Надеюсь, информация описанная мной будет полезна и принесет некоторое понимание по данной теме.
- телекомы
- беспровоные технологии
- радиоволны
- радио
- Беспроводные технологии
- Стандарты связи
Источник: habr.com
11 класс
Опыты Герца, описание которых появилось в 1888 г., заинтересовали физиков всего мира. Мысль о практическом использовании электромагнитных волн возникла сразу же у многих учёных. Однако из-за невысокой чувствительности приёмника Герца и неудобного способа наблюдения принимаемых сигналов осуществление приёма было возможно только на расстояниях 8—10 м от передатчика.
В России одним из первых занялся изучением передачи электромагнитных волн преподаватель офицерских минных курсов в Кронштадте Александр Степанович Попов (1859 — 1906).
Александр Степанович Попов
Для того чтобы обеспечить автоматический приём электромагнитных волн, он использовал звонковое устройство для встряхивания когерера 1 после приёма сигнала.
1 Когерер представляет собой стеклянную трубку с двумя электродами, в которой находятся мелкие металлические опилки. В обычных условиях когерер обладает большим сопротивлением, так как опилки имеют плохой контакт друг с другом. Пришедшая электромагнитная волна создаёт в когерере переменный ток высокой частоты. Между опилками проскакивают мельчайшие искорки, которые «спекают» их. В результате сопротивление когерера резко падает.
Цепь электрического звонка замыкалась с помощью специального электромагнитного реле. Это реле было включено в цепь когерера и срабатывало в момент прихода электромагнитной волны. C окончанием приёма сигнала работа звонка сразу же прекращалась, так как молоточек звонка ударял не только по звонковой чашке, но и по когереру. C последним встряхиванием когерера электромагнитное реле отключало звонок, и аппарат был готов к приёму следующей волны. Схема приёмника Попова приведена на рисунке 6.50.
Для того чтобы увеличить чувствительность аппарата, Попов один из выводов когерера заземлил, а другой присоединил к высоко поднятому куску проволоки, создав тем самым приёмную антенну. Заземление превращает проводящую поверхность земли в часть открытого колебательного контура, что увеличивает дальность приёма.
7 мая 1895 г. на заседании Русского физико-химического общества Попов выступил с докладом «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям» и продемонстрировал созданный им первый в мире радиоприёмник (рис. 6.51).
Этот день вошёл в историю мировой науки и техники как день рождения радио. 24 марта 1896 г. Попов с помощью сконструированных им передатчика и приёмника радиосигналов смог передать первую в мире радиограмму на расстояние в 250 м. Летом следующего года дальность беспроволочной связи была увеличена до 5 км.
Наряду с Поповым весьма схожее приёмное устройство в сочетании с искровым излучателем Герца применил итальянский изобретатель Гульельмо Маркони (1874—1937) в системе передачи на расстояние сигналов Морзе посредством электромагнитных волн. В устройствах, разработанных Маркони, были использованы антенны в виде высоко поднятого вертикального провода и заземления.
Гульельмо Маркони
Особенно важным было включение длинной антенны в передатчик. 12 декабря 1901 г. Маркони осуществил одностороннюю радиосвязь через Атлантический океан, а в 1907 г. была открыта первая трансатлантическая служба беспроволочной связи.
Принципы радиосвязи.
Радиосвязь — это передача и приём информации посредством электромагнитных волн в широком диапазоне частот — от 3 ∙ 10 4 до 3 ∙ 10 11 Гц. Схема радиосвязи представлена на рисунке 6.52.
На передающей станции генератор высокочастотных колебаний возбуждает в антенне вынужденные колебания (рис. 6.52, а). Излучаемые передающей антенной электромагнитные волны распространяются во все стороны и достигают антенны приёмной станции (рис. 6.52, б). Под действием переменного электромагнитного поля волны электроны в приёмной антенне приходят в движение.
В антенне возникает переменный ток высокой частоты. Приёмный контур выделяет из всех частот, возбуждённых в антенне, только колебания, частота которых равна собственной частоте контура.
При радиотелефонной связи колебания давления воздуха в звуковой волне преобразуются с помощью микрофона в электрические колебания той же формы. Казалось бы, достаточно усилить эти колебания, подать в антенну, и передача на расстояние речи и музыки с помощью электромагнитных волн будет осуществлена. Однако в действительности такой простой способ передачи неосуществим.
Частота звуковых колебаний мала, а электромагнитные волны низкой (звуковой) частоты имеют малую интенсивность. Поэтому для передачи используются высокочастотные колебания 2 , вырабатываемые генератором (рис. 6.53, а).
2 Можно показать, что интенсивность излучения электромагнитной волны прямо пропорциональна четвёртой степени её частоты. При увеличении частоты колебаний всего лишь в 2 раза излучаемая энергия возрастает в 16 раз. Поэтому при колебаниях низкой частоты излучения практически не происходит.
Колебания же низкой (звуковой) частоты (рис. 6.53, б) применяют лишь для изменения высокочастотных колебаний, или, как говорят, для их модуляции.
Модуляцией электромагнитной волны называют изменение её характеристик (амплитуды, частоты или фазы) при помощи колебаний с частотами, значительно меньшими частоты самой электромагнитной волны.
Соответственно различают амплитудную (рис. 6.53, в), частотную (рис. 6.53, г) и фазовую (рис. 6.53, д) модуляции колебаний. Частота исходной (немодулированной) волны называется несущей частотой, а частота изменения характеристик волны при модуляции — частотой модуляции. В радиоприёмнике из модулированных колебаний высокой частоты после их усиления получают низкочастотные колебания.
Такой процесс преобразования называется детектированием или демодуляцией. Полученный в результате детектирования низкочастотный сигнал соответствует тому звуковому сигналу, который действовал на микрофон передатчика. После усиления электрические колебания низкой частоты могут быть преобразованы в звуковые колебания или использованы для других целей. Блок-схема радиовещательного тракта приведена на рисунке 6.54.
Понятие о телевидении.
C помощью радиоволн можно осуществлять передачу не только звуковых сигналов, но и изображений.
Общая схема телевизионного вещания подобна схеме обычного радиовещания (см. рис. 6.54). Однако в телевизионном передатчике наряду с сигналом звукового сопровождения создаётся ещё видеосигнал (сигнал изображения) со своей несущей частотой. Колебания с этой несущей частотой модулируются сигналом изображения, поступающим от особых передающих электронно-лучевых трубок (иконоскопов, видиконов или суперотиконов). В модулированный видеосигнал входят также сигналы для синхронизации развёртки электронного луча в приёмной электроннолучевой трубке (кинескопе), на экране которой возникает изображение.
Телевизионная схема включает в себя следующие устройства:
1) Телевизионная передающая камера (предназначена для преобразования изображения, получаемого при помощи объектива на мишени передающей трубки или полупроводниковой матрице, в телевизионный видеосигнал).
2) Телекинопроектор (преобразует изображение и звук на киноплёнке в телевизионный сигнал и позволяет демонстрировать кинофильмы по телевидению).
3) Видеомагнитофон (записывает и в нужный момент воспроизводит видеосигнал, сформированный передающей камерой или телекинопроектором).
4) Видеомикшер (позволяет переключаться между несколькими источниками изображения: камерами, видеомагнитофонами и др.).
5) Передатчик (несущий сигнал высокой частоты модулируется телевизионным сигналом и передаётся по радио или проводам).
6) Приёмник — телевизор (с помощью синхроимпульсов, содержащихся в видеосигнале, телевизионное изображение воспроизводится на экран приёмника — кинескоп, ЖК-дисплей, плазменную панель).
В цветном телевидении применяют три видеосигнала, соответствующие трём основным цветам — красному, зелёному и синему. Для передачи изменяющихся изображений используют покадровый способ. Кадры представляют собой изображения, сменяющие друг друга с частотой 1/25 с. Физиологическая особенность нашего зрения состоит в том, что такая смена кадров воспринимается человеческим глазом как непрерывное движение.
Существуют различные системы передачи телевидения.
Наземное телевидение — система передачи телевизионного сигнала к потребителю при помощи телевизионных вышек и передатчиков, работающих в диапазоне частот 47 — 862 МГц. Для приёма сигнала используется внутрикомнатная или наружная антенна.
Спутниковое телевидение — система передачи телевизионного сигнала от передающего центра к потребителю, использующая в качестве ретранслятора искусственные спутники Земли, расположенные в космосе на геостационарной околоземной орбите над экватором и оснащённые приёмопередающим оборудованием. Спутниковое телевидение обеспечивает покрытие качественным телевизионным сигналом больших территорий, труднодоступных для ретрансляции обычным способом.
Аналоговое телевидение — телевизионная система, использующая для получения, вывода и передачи изображения и звука аналоговый электрический сигнал.
Цифровое телевидение — технология передачи телевизионного изображения и звука при помощи цифрового кодирования видеосигнала и звукового сигнала.
Вопросы:
1. Опишите схему приемника Попова, представленную на рисунке 6.50.
2. Какой вклад в развитие радиосвязи внесли Попов и Маркони?
3. Какие устройства входят в систему радиосвязи?
4. В чём заключается процесс:
б) детектирования электромагнитных волн?
5. Как осуществляется передача изображений с помощью радиоволн?
Вопросы для обсуждения:
1. Опишите схему радиовещательного тракта, показанную на рисунке 6.54.
2. Почему, когда автомобиль проезжает под эстакадой или мостом, радиоприёмник в нём плохо работает?
Упражнения:
1. Радиолокатор работает на волне длиной 15 см и испускает 4000 импульсов в 1 с. Длительность каждого импульса составляет 2 мкс. Сколько электромагнитных колебаний содержится в каждом импульсе? Определите глубину разведки локатора.
2. Радиолокатор посылает 5000 импульсов в секунду. Определите дальность действия, на которую рассчитан данный радиолокатор. Сколько электромагнитных колебаний содержится в каждом импульсе, если радиолокатор работает на длине волны 12 см, а продолжительность каждого импульса равна 2 • 10 -5 с?
3. Колебательный контур радиоприёмника настроен на частоту 12 МГц. Во сколько раз нужно изменить ёмкость конденсатора контура, чтобы настроиться на частоту, соответствующую длине волны 50 м?
Источник: xn—-7sbbfb7a7aej.xn--p1ai