Принципы действия радиопередатчика и радиоприемника

Принципы действия радиопередатчика и радиоприёмника

радиопередатчик радиоприемник напряженность.

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.

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.

Современный радиопередатчик состоит из следующих конструктивных частей:

• · задающий генератор частоты (фиксированной или перестраиваемой) несущей волны;
• · 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);
• · усилитель мощности, который увеличивает мощность сигнала возбудителя до требуемой за счёт внешнего источника энергии;
• · устройство согласования, обеспечивающее максимально эффективную передачу мощности усилителя в антенну;
• · антенна, обеспечивающая излучение сигнала.

Радиоприёмник — устройство, соединяемое с антенной и служащее для осуществления радиоприёма^[1].

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.

Классификация радиоприёмников Радиоприёмные устройства делятся по следующим признакам:

• · по основному назначению: радиовещательные, телевизионные, связные, пеленгационные, радиолокационные, для систем радиоуправления, измерительные и др.;
• · по роду работы: радиотелеграфные, радиотелефонные, фототелеграфные и т. д.;
• · по виду модуляции, применяемой в канале связи: амплитудная, частотная, фазовая;
• · по диапазону принимаемых волн, согласно рекомендациям МККР:
• · мириаметровые волны — 100−10 км, (3 кГц-30 кГц), СДВ
• · километровые волны — 10−1 км, (30 кГц-300 кГц), ДВ
• · гектометровые волны — 1000—100 м, (300 кГц-3 МГц), СВ
• · декаметровые волны — 100−10 м, (3 МГц-30 МГц), КВ
• · метровые волны — 10−1 м, (30 МГц-300 МГц), УКВ
• · дециметровые волны — 100−10 см, (300 МГц-3 ГГц), ДМВ
• · сантиметровые волны — 10−1 см, (3 ГГц-30 ГГц), СМВ
• · миллиметровые волны — 10−1 мм, (30 ГГц-300 ГГц), ММВ
• · приёмник, включающий все широковещательные диапазоны (ДВ, СВ, КВ, УКВ) называют всеволновым.
• · по принципу построения приёмного тракта: детекторные, прямого усиления, прямого преобразования, регенеративные, сверхрегенераторы, супергетеродинные с однократным, двукратным или многократным преобразованием частоты;
• · по способу обработки сигнала: аналоговые и цифровые;
• · по применённой элементной базе: на кристаллическом детекторе, ламповые, транзисторные, на микросхемах;
• · по исполнению: автономные и встроенные (в состав др. устройства);
• · по месту установки: стационарные, носимые;
• · 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.

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.