Вопрос №1. Принципы радиосвязи

Классификация систем связи

По следующим признакам:

1) Область применения (телефонные системы передачи данных, ТВ);

2) По форме сообщений (дискретные и непрерывные);

3) По виду линейного сигнала (непрерывные, импульсные);

4) По диапазону рабочих частот и ширине полосы (узкополосные, широкополосные);

5) По виду связи (стационарные, мобильные);

6) По принципу уплотнения и разделения при многоканальной связи (частотные, временные).

Все системы связи делятся на:

- системы со свободным распространением сигнала между передатчиком и приемником

- системой с направленным распространением сигнала.

В системах с направленным распространением происходит принудительное распространение сигнала. Для этого используются направляющие устройство (кабель). Энергия в них не рассеивается, а поглощается. Эти системы более стабильны, обеспечивают достоверность передачи. Высокая пропускная способность, но системы, как правило, дорогие используются там, где требуется передача больших объёмов информации.

Системы со свободным распространением сигнала в свою очередь делятся на:

1) Системы с постоянными параметрами.

К ним относятся системы, которые за время сеанса связи, не претерпевая случайных изменений, за исключением фазы. В таких системах оказывают влияние функциональные шумы, нестабильность и не идеальность характеристик аппаратуры.

2)Системы со случайными параметрами.

Параметры сигнала изменяются при прохождении через среду.

Изменения вызваны перемещением приемника и передатчика в системах с отраженной или прямой волной.

Если необходимо установить двустороннюю радиосвязь между двумя пунктами, то в каждом из пунктов должны быть (рис. 1):

1. Устройство для получения электрических токов высокой частоты и управления ими – радиопередатчик;

Антенна Антенна

Радиопередатчик

Радиоприемник

Радиоприемник

Радиопередатчик

Рис. 1. Блок-схема аппаратуры для двусторонней радиосвязи

2. Устройство для возбуждения в пространстве электромагнитных волн и приема электромагнитной энергии из пространства – антенна;

3. Устройство для выделения нужных электромагнитных колебаний из всех воспринимаемых антенной, усиления и преобразования их в вид, удобный для использования, – радиоприемник;

Совокупность названных устройств представляет собой приемопередающую радиостанцию.

В радиопередатчике энергия постоянного или переменного электрического тока технической частоты (50 герц) преобразуется в энергию переменного тока высокой частоты. Для передачи от одного корреспондента другому тех или иных сигналов необходимо определенным образом управлять полученным переменным током высокой частоты. Ток высокой частоты в простейшем случае представляет собой обычный синусоидальный ток, характеризующийся двумя велечинами: амплитудой Im и периодом T (рис.2). Вместо периода чаще пользуются обратной величиной – частотой f, измеряемой в герцах. В радиотехнике используются токи с частотами от единиц герц до тысячи миллиардов герц. Собственно высокочастотными токами являются токи с частотами от нескольких десятков тысяч герц и выше. Управление этими токами с целью передачи сигналов обычно осуществляется либо путем изменения их амплитуды, либо путем изменения их частоты. Для этой цели радиопередатчик снабжается управляющим устройством. В зависимости от типа управляющего устройства различают радиотелеграфную, радиотелефонную, фототелеграфную и телевизионную связь.

i Рис. 2.

Im

0 t

T=1/f

При радиотелеграфной связи методом амплитудного управления ток высокой частоты протекает в антенне радиопередающего устройства в течение отдельных интервалов времени определенной длительности, например, как показано на рис. 3. В этом случае амплитуда тока изменяется скачкообразно от нуля до Im, затем снова до нуля и т. Д. Различные комбинации таких более коротких и более длинных сигналов (“посылок”) в соответствии с существующими условными телеграфными азбуками и кодами будут означать те или иные буквы или цифры.

i

Im

t

Рис. 3. Ток в антенне при радиотелеграфной связи методом амплитудного управления

При радиотелеграфной связи методом частотного управления, ток высокой частоты протекает в антенне в течение всего времени передачи сигналов, но частота его скачкообразно изменяется, как показано на рис. 4, в соответствии с передаваемой комбинацией “посылок”.

i

Im

t

Рис. 4. Ток в антенне при радиотелеграфной связи методом частотного управления

В качестве управляющего устройства для осуществления радиотелеграфной связи в простейшем случае используется телеграфный ключ, контакты которого замыкаются и размыкаются вручную. Поэтому этот вид управления токами высокой частоты получил название манипуляции (от латинского слова manus – рука).

При радиотелефонной связи методом амплитудного управления амплитуда тока высокой частоты изменяется в соответствии и изменением частоты и громкости того звука, который должен быть передан по радио, как показано на рис. 5, б. при частотном управлении в соответствии с изменением частоты и громкости звука изменяется частота тока (5, в).

a)

i

Модуляции Модуляция осуществляется

нет

0 t

б)

i

t

в)

i

t

Рис. 5. Процесс модуляции: а – ток звуковой частоты в цепи микрофона; б – ток в антенне при амплитудной модуляции; в – ток в антенне при частотной модуляции.

Поскольку управляющим устройством при радиотелефонной связи обычно является микрофон, преобразующий механические звуковые колебания в электрический ток так называемой звуковой частоты, используемый для управления токами высокой частоты, то этот вид управления получил название модуляция (от латинского слова modulari - петь).

Управляющим устройством при фототелеграфной и телевизионной связи являются светочувствительные приборы (фотоэлементы и иконоскопы), преобразующие исходящий от передаваемых изображений свет в электрические токи и напряжения, которые затем модулируют уже токи высокой частоты в передатчике.

Антенна в простейшем случае представляет собой привод, расположенный тем или иным образом в пространстве. Возбуждение электромагнитного поля антенной означает излучение ею в пространстве электромагнитной энергии.

Дата добавления: 2014-01-07