Radijo bangų ir mikrobangų taikymas ryšio priemonėse

Šioje temoje nagrinėjami virpesių kontūro skaičiavimai, radijo bangų pritaikymas (telegrafo, telefono, televizijos ryšys, radiolokacija) ir skirtingų radijo bangų rūšių savybės. Taip pat aprašomi telefono ir televizinio ryšio veikimo principai bei radiolokacijos taikymas. Galiausiai, aptariami radijo bangų skilimo ypatumai.

Radijo bangų panaudojimas ryšyje
Radijo ryšys naudoja elektromagnetines bangas informacijai perduoti. Skiriamos keturios pagrindinės radijo ryšio rūšys: telegrafo (Morzės kodas), telefono (kalbos ir muzikos perdavimas), televizijos (vaizdo perdavimas) ir radiolokacijos (objektų aptikimas ir atstumo iki jų nustatymas). Kiekviena rūšis naudoja skirtingo dažnio ir ilgio bangas.
Radijo bangų sklidimas
Radijo bangų sklidimas priklauso nuo jų ilgio (dažnio). Ilgosios bangos (IB) sklinda toli, aplenkdamos kliūtis dėl difrakcijos. Trumposios bangos (TB) sklinda labai dideliais atstumais dėl daugkartinių atspindžių nuo jonosferos ir Žemės paviršiaus. Ultratrumposios bangos (UTB) ir mikrobangos sklinda beveik tiesiai (tiesioginio matomumo zonoje), jų sklidimą riboja horizontas ir kliūtys.
Radijo bangų sklidimo ypatumai
Skirtingo ilgio radijo bangos sklinda nevienodai. Ilgosios bangos (IB) gerai aplenkia kliūtis dėl difrakcijos. Vidutinės bangos (VB) taip pat iš dalies aplenkia kliūtis. Trumposios bangos (TB) blogiau aplenkia kliūtis, bet gerai atsispindi nuo jonosferos (įelektrinto viršutinio atmosferos sluoksnio), todėl gali sklisti labai dideliais atstumais. Ultratrumposios bangos (UTB), įskaitant mikrobangas, sklinda beveik tiesiai, panašiai kaip šviesa, menkai aplenkia kliūtis ir neatsispindi nuo jonosferos. Jų sklidimo nuotolis ribojamas tiesioginio matomumo zonos.
Radijo bangų sklidimo ypatumai
Skirtingo ilgio radijo bangos sklinda skirtingai. Ilgosios bangos užlinksta už kliūčių, trumposios atsispindi nuo jonosferos, o ultratrumposios sklinda tiesiomis linijomis, todėl joms reikalingi retransliatoriai.
Radijo ryšio pagrindai
Radijo ryšys naudoja moduliuotas elektromagnetines bangas informacijai perduoti. Pagrindinės ryšio rūšys pagal perduodamą informaciją yra: telegrafija (koduoti signalai), telefonija (garsas), televizija (vaizdas ir garsas) ir radiolokacija (objektų aptikimas). Radijo imtuvuose signalas išskiriamas naudojant rezonanso reiškinį: imtuvo virpesių kontūras suderinamas su siunčiamo signalo dažniu.
Radijo ryšio rūšys
Radijo ryšys naudoja elektromagnetines bangas informacijai perduoti. Pagrindinės rūšys skiriasi pagal perduodamą informaciją ir naudojamų bangų dažnį bei ilgį. Telegrafo ryšys naudoja Morzės kodą (dažniausiai ilgųjų bangų diapazone). Telefono ryšys perduoda kalbą ir muziką (vidutinių, trumpųjų, ultratrumpųjų bangų diapazonuose). Televizinis ryšys perduoda judančius vaizdus ir garsą (ultratrumpųjų bangų diapazone). Radiolokacija naudoja atspindėtas radijo bangas objektams aptikti ir atstumui iki jų nustatyti (ultratrumposios bangos ir mikrobangos).
Radijo signalų priėmimas ir televizijos principas
Radijo imtuvai naudoja elektrinio rezonanso reiškinį signalams priimti. Imtuvo virpesių kontūras derinamas (dažniausiai keičiant kondensatoriaus talpą C) taip, kad jo savųjų virpesių dažnis sutaptų su norimos radijo stoties siunčiamų bangų dažniu. Kai dažniai sutampa (\(f_{kontūro} = f_{bangos}\)), kontūre sukeliami stiprūs virpesiai, išskiriant tos stoties signalą. Televizijoje vaizdo signalas formuojamas paverčiant optinį vaizdą elektriniu signalu, o garso signalas – mikrofonu. Siųstuve aukšto dažnio nešančioji banga moduliuojama šiais signalais. Imtuve (televizoriuje) signalai detektuojami (demoduliuojami) ir paverčiami atgal į vaizdą bei garsą.
Radiolokacijos principas
Radiolokatorius siunčia elektromagnetines bangas ir priima atsispindėjusias. Atstumas iki objekto apskaičiuojamas pagal formulę s = ct / 2, kur c – bangų greitis, t – laikas nuo išsiuntimo iki priėmimo.
Radiolokacijos principas
Radiolokacija (radaras) naudoja radijo bangas (dažniausiai ultratrumpąsias ir mikrobangas) objektams aptikti ir atstumui iki jų nustatyti. Radiolokatorius siunčia radijo bangų impulsą ir priima jo atspindį nuo objekto. Atstumas \(s\) iki objekto apskaičiuojamas pagal laiką \(t\), per kurį signalas nukeliauja iki objekto ir atgal: \(s = ct / 2\), kur \(c\) – šviesos greitis.
Radiolokacijos principas
Radiolokacija (radaras) yra metodas objektams aptikti ir jų padėčiai nustatyti naudojant radijo bangas. Radiolokatorius siunčia trumpus radijo bangų (dažniausiai ultratrumpųjų ar mikrobangų) impulsus. Bangoms sutikus kliūtį, dalis jų atsispindi ir grįžta į imtuvą. Atstumas (s) iki objekto apskaičiuojamas matuojant laiką (t), per kurį signalas nukeliauja iki objekto ir atgal: \(s = \frac{ct}{2}\), kur c – elektromagnetinių bangų sklidimo greitis.
Telefono ryšio veikimo principas
Telefono ryšys veikia elektrinio rezonanso principu. Imtuvo virpesių kontūro dažnis derinamas keičiant kondensatoriaus talpą. Kai imtuvo dažnis sutampa su siųstuvo dažniu, išskiriamas norimas signalas.
Televizinio ryšio veikimo principas
Televizijos kamera paverčia optinį vaizdą elektriniu signalu, o mikrofonas – garsą. Siųstuve šie signalai moduliuoja aukštojo dažnio virpesius, kurie išspinduliuojami ultratrumposiomis bangomis. Imtuve bangos detektuojamos ir paverčiamos vaizdais.
Virpesių kontūro parametrai
Virpesių kontūras yra grandinė, sudaryta iš induktyvumo ritės (L) ir kondensatoriaus (C). Pagrindinė kontūro savybė yra savųjų virpesių dažnis \(f\), apskaičiuojamas pagal Tomsono formulę: \(f = 1 / (2\pi\sqrt{LC})\). Šis dažnis lemia elektromagnetinės bangos ilgį \(\lambda\) vakuume: \(\lambda = c / f\), kur \(c\) yra šviesos greitis. Keičiant L arba C vertes, galima keisti kontūro rezonansinį dažnį.
Virpesių kontūro skaičiavimai
Virpesių kontūras, sudarytas iš ritės (L) ir kondensatoriaus (C), yra pagrindinis radijo ryšio elementas.
Virpesių kontūro teorija
Virpesių kontūras yra elektrinė grandinė, sudaryta iš induktyvumo ritės (L) ir kondensatoriaus (C). Ši grandinė geba generuoti arba išskirti tam tikro dažnio elektromagnetinius virpesius. Savųjų virpesių dažnis (f) kontūre apskaičiuojamas pagal Tomsono formulę: \(f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\). Šis dažnis priklauso nuo induktyvumo ir talpos. Kontūro generuojamų arba priimamų elektromagnetinių bangų ilgis (λ) vakuume yra susijęs su dažniu per šviesos greitį vakuume (c): \(\lambda = \frac{c}{f}\).

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com