Radyokomunikasyon ilkeleri ve örnekler. Radyo iletişim ve televizyonun temelleri

İngilizce bilim adamı James Maxwell, deneysel çalışmaların çalışmasına dayanarak, elektrik için Faraday, vakumla yayılabilen doğada özel dalgaların varlığı hakkında bir hipotezi dile getirdi. Bu dalgalar Maxwell, elektromanyetik dalgalar denir. Maxwell'in fikirlerine göre: herhangi bir değişiklikle elektrik alanı Bir vorteks manyetik alanı oluşur ve aksine, manyetik alanın herhangi bir değişikliği ile bir vorteks elektrik alanı bulunmaktadır. Bir kez, karşılıklı nesil manyetik ve elektrik alanlarının süreci sürekli olarak devam etmeli ve çevresindeki tüm yeni ve yeni alanları yakalamalıdır (Şekil 42). Elektrik ve manyetik alanların etkileşimi süreci, karşılıklı dik düzlemlerde ortaya çıkar. Alternatif elektrik alanı, bir vorteks manyetik alanı oluşturur, alternatif manyetik alan bir vorteks elektrik alanı oluşturur.

Elektrik ve manyetik alanlar sadece maddede değil, aynı zamanda vakumda da mevcut olabilir. Bu nedenle, elektromanyetik dalgaların vakumdaki yayılması mümkün olmalıdır.

Elektromanyetik dalgaların oluşumunun durumu hızlandırılmış bir harekettir elektrik yükleri. Böylece, manyetik alandaki değişiklik meydana gelir.

İletkenteki mevcut değişiklikler ve mevcut değişiklik olduğunda, şarj oranı değiştiğinde, i.E., ivmeden hareket ederken. Maxwell'e göre, elektromanyetik dalgaların vakumda yayılmasının hızı, yaklaşık 300.000 km / s'ye eşit olmalıdır.

İlk defa, yüksek frekanslı kıvılcım koridorunu (Hertz vibratör) kullanırken elektromanyetik dalgalar bir elektromanyetik dalgalar aldı. Hertz, elektromanyetik dalgaların hızını deneysel olarak belirledi. Maxwell'in dalgaların hızının teorik olarak belirlenmesi ile çakıştı. En basit elektromanyetik dalgalar, elektrikli ve manyetik alan Senkronik harmonik salınımlar yapın.

Tabii ki, elektromanyetik dalgalar, dalgaların tüm ana özelliklerine sahiptir.

Dalgaların yansıması yasalarına tabidirler: Düşüş açısı, yansıma açısına eşittir. Bir orta bir ortamdan diğerine taşınırken, dalgaların kırılma etkisi kırılır: Kırılma açısının sinüs açısının sinüsünün oranı, ortamın iki verisi için değer sabitidir ve orana eşittir. Elektromanyetik dalgaların ilk ortamdaki ikinci ortamda elektromanyetik dalgaların hızına kadar ve ikinci ortamın birincisine göre kırılma indisi olarak adlandırılır.

Elektromanyetik dalgaların kırınımının fenomeni, yani propagasyonlarının yönünün anlaşılması, bariyerin bölgesinde veya delikten geçerken gözlenir. Elektromanyetik dalgalar girindirebilir. Girişim, uyumlu dalgaların, bazı yerlerde dalgaların birbirleri tarafından geliştirildiği ve diğer yerlerde ortaya çıkanların bir sonucu olarak dayatılabilme yeteneğidir. (Tutarlı dalgalar dalgalardır, aynı frekans ve salınımın fazıdır.) Elektromanyetik dalgalar bir dispersiyona sahiptir, yani elektromanyetik dalgalar için ortamın kırılma indisi olduğunda frekanslarına bağlıdır. Elektromanyetik dalgaların iki kafes sistemiyle iletmekte olan deneyler, bu dalgaların eninedir olduğunu göstermektedir.

Elektromanyetik dalga yayıldığında, E ve manyetik indüksiyonun vektörleri, dalganın yayılmasının yönüne dik ve birbirine karşılıklı olarak dik (Şekil 43).

Elektromanyetik dalgaların kablolar olmadan iletişim kurması için pratik kullanım olasılığı, 7 Mayıs 1895'te gösterilmiştir. Rus fizikçisi A. Popov. Bu gün radyonun günü olarak kabul edilir. Radyo iletişimini gerçekleştirmek için, elektromanyetik dalgaların radyasyonunu sağlamak için gereklidir. Elektromanyetik dalgalar bobin ve kondansörden konturda meydana gelirse, değişken manyetik alan bobine döner ve alternatif elektrik alanı kondenser plakalar arasında konsantre edilir. Bu devre kapalı denir (Şekil 44, A).

Kapalı salınım devresi pratikte elektromanyetik dalgaları çevreleyen boşluğa yaymaz. Kontur bir bobin ve düz bir kapasitörün iki plakasından oluşursa, bu plakalar geniş açıda konuşlandırılır, çevrede elektromanyetik alanın daha serbestçe boşaltılması (Şekil 44, B). Açıklanan osilasyon devresinin limit durumu, plakaların bobinin karşı uçları üzerindeki çıkarılmasıdır. Böyle bir sistemin açık bir salınım devresi denir (Şekil 44, B). Gerçekte, kontur bir bobin ve uzun bir tel - antenden oluşur.

ANTEN'teki akım dalgalanmalarının aynı genliğine sahip elektromanyetik salınımların elektromanyetik salınımların enerjisi (başarısız salınımların yardımı ile), salınım sıklığının dördüncü derecesine kadar orantılıdır. TENS, yüzlerce ve hatta binlerce hertz'deki frekanslarda, elektromanyetik salınımların yoğunluğu ihmal edilebilir. Bu nedenle, elektromanyetik dalgalar, yüzlerce megahertz ila yüzlerce yüz bin hertz frekansı ile radyo ve televizyon iletişimi yapmak için kullanılır.

Radyo konuşması, müzik ve diğer aktarırken ses sinyalleri Yüksek frekanslı (taşıyıcı) salınımların çeşitli modülasyonlarını uygulayın. Modülasyonun özü, jeneratör tarafından üretilen yüksek frekans salınımlarının düşük frekansın yasası ile değiştirilmesidir. Bu, radyo iletimi ilkelerinden biridir. Bir diğer prensip ters işlemdir - algılama. Radyo alınan anten alıcısından alındığında, modüle edilmiş sinyal ses düşük frekanslı salınımlarla filtrelenmelidir.

Radyo dalgaları kullanarak, bir şanzıman sadece ses sinyalleri değil, aynı zamanda nesnelerin görüntüleri de iletilir. Modern deniz filosunda, havacılık ve kozmonotiklerde büyük bir rol radar çalıyor. Radar tabanı, dalgaların iletken organlardan yansımasının özelliğidir. (Dielektrik yüzeyinden, elektromanyetik dalgalar zayıf yansıtılır ve metallerin yüzeyinden neredeyse tamamendir.)

Elektromanyetik dalgalar I.

özellikleri. Radyosomunikasyon ilkeleri I.

pratik örnekleri

kullanmak

Cevap planı

1. Tayini. 2. Oluşumun durumu. 3. Elektromanyetik dalgaların kaynakları. 4. Kapalı salınımlı devre. 5. Modül ve algılama.

İngilizce bilim adamı James Maxwell, deneysel çalışmaların çalışmasına dayanarak, elektrik için Faraday, vakumla yayılabilen doğada özel dalgaların varlığı hakkında bir hipotezi dile getirdi.

Bu dalgalar maxwell denir Elektromanyetik dalgalar.Maxwell'in fikirlerine göre: elektrik alanının herhangi bir değişikliği ile bir vorteks manyetik alanı oluşur ve aksine, manyetik alandaki herhangi bir değişiklik ile, bir vorteks elektrik alanı oluşur.Karşılıklı olarak, manyetik ve elektrik alanlarının üretilmesi süreci sürekli devam etmeye ve çevre alandaki tüm yeni ve yeni alanları yakalamaya başladıktan sonra (Şekil 31). Elektrik ve manyetik alanların etkileşiminin karşılıklı dikey düzlemlerde ortaya çıkar. Alternatif elektrik alanı, bir vorteks manyetik alanı oluşturur, alternatif manyetik alan bir vorteks elektrik alanı oluşturur.

Elektrik ve manyetik alanlar sadece maddede değil, aynı zamanda vakumda da mevcut olabilir. Bu nedenle, elektromanyetik dalgaların vakumdaki yayılması mümkün olmalıdır.

Oluşumun durumuelektromanyetik dalgalar, elektrik yüklerinin hızlandırılmış bir hareketidir. Böylece, manyetik alandaki değişim, iletkenteki mevcut değişiklikler ve şarj oranı değiştiğinde akım değişikliği meydana geldiğinde meydana gelir. Maxwell hesaplamaları için elektromanyetik dalgaların vakumda yayılmasının hızı yaklaşık 300.000 km / s'ye eşit olmalıdır.

İlk defa, fizikçi Heinrich Hertz'in elektromanyetik dalgaları, yüksek frekanslı kıvılcım koridorunu (Hertz vibratör) kullanılarak elektromanyetik dalgalar aldı. Hertz, elektromanyetik dalgaların hızını deneysel olarak belirledi. Maxwell'in dalgaların hızının teorik olarak belirlenmesi ile çakıştı. En basit elektromanyetik dalgalar, elektrik ve manyetik alanların senkronik harmonik salınımlar yaptığı dalgalardır.

Tabii ki, elektromanyetik dalgalar, dalgaların tüm ana özelliklerine sahiptir.

Onlar uyurlar yansıma yasasıdalgalar:

sonbaharın açısı yansıma açısına eşittir.Bir ortamdan diğerine taşınırken, Refred ve itaat edin Repractibility Hukukudalgalar: düşüşün sinüs açısının kırılma açısının sinüstüne oranı, ortamın iki verisi için değer sabitidir ve ilk ortamdaki elektromanyetik dalgaların hızının, ikincildeki elektromanyetik dalgalar hızına oranına eşittir. çevreve çağrıldı kırılma indisiİkinci ortam nispeten ilk.

ben
elektromanyetik dalgaların kırınımının bozulması, yani, yayılmalarının yönünün anlaşılması, bariyerin bölgesinde veya delikten geçerken gözlenir. Elektromanyetik dalgalar yeteneklidir girişim.Girişim, bazı yerlerde dalgaların birbirleri tarafından geliştirildiği ve diğer yerlerde, diğer yerlerde, bunun bir sonucu olarak, uyumlu dalgaların empoze etme yeteneğidir. (Tutarlı dalgalar, dalgalardır, aynı miktarda salınımlarda ve fazlar.) Elektromanyetik dalgalar sahip dağılımyani elektromanyetik dalgalar için kırılma endeksi sıklığına bağlı olduğunda. Elektromanyetik dalgaların iki kafes sistemiyle iletmekte olan deneyler, bu dalgaların eninedir olduğunu göstermektedir.

Elektromanyetik dalgalar dağıtarken, gerginlik vektörleri E.ve dalganın yayılmasının yönüne dik ve birbirine karşılıklı olarak dik olarak manyetik indüksiyon (Şek. 32).

Elektromanyetik dalgaların pratik kullanımı, teller olmadan iletişim kurmak için 7. 1895 tarihine kadar gösterilmiştir. Rus fizikçisi A. Popov. Bu gün radyonun günü olarak kabul edilir. Radyo iletişimini gerçekleştirmek için, elektromanyetik dalgaların radyasyonunu sağlamak için gereklidir. Elektromanyetik dalgalar bobin ve kondansatörden konturda meydana gelirse, değişken manyetik alan bobinle ilişkilendirilir ve alternatif elektrik alanı kondenser plakaları arasında kullanılır. Bu devre denir kapalı(Şekil 33, A). Kapalı salınım devresi pratikte elektromanyetik dalgaları çevreleyen boşluğa yaymaz. Anahat bir bobin ve düz bir kapasitörün iki plakasından oluşursa, bu plakalar geniş açıda konuşlandırılır, elektromanyetik alanın çevredeki boşluğa daha serbestçe çıkması (Şekil 33, b).Açıklanan osilasyon devresinin limit durumu, plakaların bobinin karşı uçları üzerindeki çıkarılmasıdır. Böyle bir sistem denir Osil salınımlı kontur(Şekil 33, c). Gerçekte, kontur bir bobin ve uzun telden oluşur.

ANTEN'teki akım dalgalanmalarının aynı genliğine sahip elektromanyetik salınımların elektromanyetik salınımların enerjisi (başarısız salınımların yardımı ile), salınım sıklığının dördüncü derecesine kadar orantılıdır. TENS, yüzlerce ve hatta binlerce hertz'deki frekanslarda, elektromanyetik salınımların yoğunluğu ihmal edilebilir. Bu nedenle, elektromanyetik dalgalar, yüzlerce megahertz ila yüzlerce yüz bin hertz frekansı ile radyo ve televizyon iletişimi yapmak için kullanılır.

Frekanslı (taşıyıcı) salınımların çeşitli modülasyonlarını kullanarak radyo konuşması, müzik ve diğer ses sinyallerini iletirken. Modülasyonun özüjeneratör tarafından üretilen yüksek frekans salınımlarının düşük frekans yasası ile değiştirildiğidir. Bu, radyo iletimi ilkelerinden biridir. Başka bir prensip ters işlemdir - Tespit etme.Radyo alınan anten alıcısından alındığında, modüle edilmiş sinyal ses düşük frekanslı salınımlarla filtrelenmelidir.

Radyo filtrelerini kullanarak, bir iletim sadece ses sinyalleri değil, aynı zamanda konunun görüntüleri de iletilir. Modern deniz filosunda, havacılık ve kozmonotiklerde büyük bir rol radar çalıyor. Radar tabanı, dalgaların iletken organlardan yansımasının özelliğidir. (Dielektrik yüzeyinden, elektromanyetik dalgalar zayıf yansıtılır ve metallerin yüzeyinden neredeyse tamamendir.)

Elektromanyetik dalgaların kablolar olmadan iletişim kurması için pratik kullanım olasılığı, 7 Mayıs 1895'te gösterilmiştir. Ünlü Rus fizikçi Alexander Stepanovich Popov (1859-1906). Bu gün radyonun günü olarak kabul edilir.

Alıcı A. S. Popova, Anten 1, Koerter 2, Elektromanyetik Röle 3, Elektrik Bell 4 ve DC Source 5'ten (Şekil 245) oluşuyordu. Elektromanyetik dalgalar, antenin içinde zorunlu akım dalgalanmalarına ve gerilimine neden oldu. Antenin alternatif voltajı, metal talaşla doldurulmuş bir cam tüpte yerleştirilmiş olan iki elektrota verildi. Bu tüp biriktiricidir. Koerer ile tutarlı elektromanyetik röle ve bir DC kaynağı dahildir.

Talaş arasındaki kötü temaslar nedeniyle, Tutarlı direnç genellikle büyüktür, bu nedenle zincirdeki elektrik akımı küçüktür ve röle halkası devresi daha yakın değildir. Koererde yüksek frekansın alternatif voltajının etkisi altında, bireysel talaşlar arasında elektriksel deşarjlar, talaş parçacıkları sinterlenir ve direnci 100-200 kez azalır. Elektromanyetik rölenin bobinindeki akımın gücü arttırır ve röle bir elektrik zili içerir. Anten elektromanyetik dalganın nasıl kaydedildiği budur.

Cogerrian Call Shake TaVdust'un çekiçlerini delmek ve geri döndü ilk durumAlıcı tekrar elektromanyetik dalgaların tescili için hazırdı.

Açma devresi açın.

Radyo iletişimini gerçekleştirmek için, elektromanyetik dalgaların radyasyonunu sağlamak için gereklidir. Elektromanyetik salınımlar bobin ve kondansörden konturda meydana gelirse, değişken manyetik alan bobinle ilişkilendirilir ve alternatif elektrik alanı kondansatörün plakaları arasındaki boşlukta konsantre edilir (Şekil 246, A). Bu devre kapalı denir. Kapalı salınım devresi pratikte elektromanyetik dalgaları çevreleyen boşluğa yaymaz.

Anahat bir bobin ve düz bir kapasitörün iki plakasından oluşursa, birbirlerine paralel değil, plakalar büyük bir açıyla konuşlandırılır, daha sonra

ayrıca, elektromanyetik alan çevreye salınır (Şekil 246, B).

Salınım devresinin açıklanmasının sınırlanması, kondenser plakalarını düz bobinin karşı uçlarında çıkarmaktır. Böyle bir sistemin açık salınımlı devre denir (Şekil 246, B). Şekil 246'daki açık salınımlı devre bobininin uçlarındaki kondenser plakalarının görüntüsü sadece gelenekseldir. Gerçekte, kontur bir bobin ve uzun bir tel - antenden oluşur. Antenin bir ucu topraklanır, ikincisi toprak yüzeyinin üzerinde yükseltilir.

Anten bobinin, şanssız elektromanyetik salınımların jeneratörünün osilatör devresinin bobiniyle endüktif bir bağlantıya sahiptir. Antenin içindeki yüksek frekansın zorla titreşimleri, çevredeki boşlukta alternatif bir elektromanyetik alan yaratır. Elektromanyetik dalgaların hızı ile antenden çoğalır.

Yayılan elektromanyetik dalgaların, antin içindeki akım kuvvetideki dalgalanmaların aynı genliğine sahip enerji, salınım frekansının dördüncü derecesine kadar orantılıdır. TENS, yüzlerce ve hatta binlerce hertz'deki frekanslarda, elektromanyetik dalgaların radyasyonunun yoğunluğu önemsizdir. Bu nedenle, elektromanyetik dalgalar, yüz binlerce megahertz'a birkaç yüz bin HERTZ frekansı ile radyo ve televizyon iletişimi yapmak için kullanılır.

Genlik modülasyonu.

Radyo konuşmasına, müzik ve diğer ses sinyallerine aktarırken, yüksek frekansın harmonik salınımlarının çeşitli modülasyonları kullanılmaktadır.

Yüksek frekansın elektromanyetik salınımlarının genlik modülasyonunu uygulamak

(Şekil 247, A) Transistör jeneratörünün elektrik devresinde, salınımlı devre ile seri halinde, transformatör bobini dahil edilir (Şekil 248). Transformatörün ikinci bobininde alternatif akım voltajı Ses frekansı, örneğin, gerekli kazançtan sonra mikrofon çıkışından. İkinci trafo bobinindeki AC akımı, ilk transformatör bobininin uçlarında alternatif bir voltaja neden olur. Değişken bir ses frekansı voltajı (Şek. 247, B) akım kaynağının sabit voltajına sahip katlanır; Transistörün yayıcı ve toplayıcı arasındaki gerilim, jeneratör devresindeki yüksek frekanslı akım dalgalanmalarının genliğinin ses frekansı ile değişmeye neden olur (Şek. 247, B). Bu tür yüksek frekans salınımları genlik modüle edilmiştir.

Radyo vericisi anteni, jeneratörün osilatör devresi ile endüksiyonel olarak bağlanır. Mevcut akım dalgalanmaları

bir antende meydana gelen frekanslar elektromanyetik dalgalar yaratır.

Radyo.

Bir anten radyo vericisi tarafından yayılan elektromanyetik dalgalar, herhangi bir iletkende serbest elektronların zorla salınımlarına neden olur. İletkenin uçları arasındaki voltaj, içinde elektromanyetik dalganın zorunlu salınımları uyartığı elektrik akımıİletkenin uzunluğu ile orantılı. Bu nedenle, en basit dedektör radyo alıcısındaki elektromanyetik dalgaların alımı için uzun bir tel kullanılır - alıcı anten 1 (Şek. 249). Antenin içindeki zorunlu salınımlar, tüm radyo istasyonlarından elektromanyetik dalgalar tarafından heyecanlandırılır. Yalnızca bir yayını dinlemek için, voltaj dalgalanmaları doğrudan doğrudan amplifikatör girişi üzerinde değildir ve ilk önce değişen doğal bir salınım sıklığı ile salınım devresine 2 beslenir. Alıcı devresindeki kendi salınım frekansınızı değiştirmek genellikle değişken kondansatörün elektrik kapasitesini değiştirerek yapılır. Antendeki zorla salınımların, konturun kendi salınımlarının sıklığı ile sıklığı bir rezonans olarak gelirken, devre kondansatör plakalarındaki zorla gerilim dalgalanmalarının genliği, maksimum değere ulaşır. Böylece, bir antenin içinde heyecanlı çok sayıda elektromanyetik salınımdan, istenen frekansın dalgalanmaları ayırt edilir.

Alıcı modüle edilmiş salınımların osilatörsel taslağından

yüksek frekanslar dedektöre gelir. 3. Yarı iletken bir diyot, bir dedektör olarak kullanabilir, yüksek frekanslı bir alternatif akımı yalnızca bir yönde iletebilirsiniz. Dedektörü geçtikten sonra, zincirdeki mevcut güç, Şekil 250'de gösterilen yasa ile zamanında değişir ve. Yüksek frekansın her yarım döneminde, akım pullukları kapasitör 4'ü şarj eder, aynı zamanda kondansatör dirençten yavaşça taburcu edilir. Kondansatörün elektrik kapasitesinin değerleri ve dirençin elektrik direnci Doğru seçilmiş, o zaman direnç, bir radyo vericisindeki modülasyon salınımları tarafından kullanılan ses frekansı ile zaman geçecektir (Şekil 250, B). Elektrik salınımlarını ses değişken voltajına dönüştürmek için, telefona 6 ses frekansı beslenir.

Dedektör radyo alıcısı çok kusurludur. Çok düşük bir duyarlılığa sahiptir ve bu nedenle radyo yayınlarını yalnızca güçlü radyo istasyonlarından veya yakından yerleştirilmiş radyo vericilerinden başarıyla alabilir.

Modern radyo alıcılarındaki duyarlılığı arttırmak için, salınım devresindeki sinyal, yüksek frekanslı amplifikatör girişine (UHF) ve amplifikatörün çıkışından, dedektöre yüksek frekanslı elektrik salınımlarından gelir. Ses sinyalinin gücünü radyo alıcısının çıkışında arttırmak için, ses frekansının dedektör çıkışından elektrik salınımları, düşük frekanslı amplifikatör girişine (UNG) ulaşır.

ONLC çıkışından değişken bir ses frekansı voltajı, elektrodinamik hoparlörün sarılmasına - dinamikleri beslenir. Hoparlör enerjiyi dönüştürür alternatif akım Ses salınımlarının enerjisinde ses sıklığı.

Yüksek ve düşük frekansların elektrik salınımlarını arttırmak için, elektronik lambalar veya transistörlü devreler kullanılabilir.

Yüksek ve düşük frekanslı amplifikatörlere sahip en basit radyonun cihazının diyagramı, Şekil 251'de sunulmuştur.

Modern radyo resepsiyonlarında yalnızca bir istasyonu yapılandırmak, oldukça karmaşık elektronik devreler, elektromanyetik salınım jeneratörleri dahil. Elektromanyetik dalgalarla alıcı devresinde heyecanlı bir iç alıcı jeneratöründen salınımlarla elektrik salınımlarının eklenmesi, alıcıyı çok dar bir frekans aralığına yapılandırmanıza olanak tanır. Alıcındaki iç jeneratör, heterodye olarak adlandırılır ve böyle bir jeneratörle alıcı bir Eurgometroodyne radyo denir.

Bir televizyon.

Radyo filtrelerini kullanarak, bir iletim sadece ses sinyalleri değil, aynı zamanda konunun görüntüleri de iletilir. Hareketli siyah ve beyaz ve renkli görüntülerin aktarılması prensibi

televizyon vericilerinin ve alıcıların yardımı aşağıdaki gibidir.

Bir televizyon görüntüsünün bir çerçevesini bir televizyon odasında bir lens kullanarak iletmek için, bir nesnenin görüntüsü, özel bir elektrovakum enstrümanının ekranında - ileten tüpün bir görüntüsü elde edilir (Şek. 252). Işık eylemi altında, ekranın bölümleri pozitif yükler kazanır. Elektronik bir kiriş, aktarım tüpünün içindeki ekrana gönderilir, periyodik olarak soldan sağa 625 yatay çizgilere geçer. Kirişin çizgisi boyunca çalıştırılması sırasında, elektrik yüklerinin nötrleştirilmesi, ekranın ayrı bölümlerinde ve elektronik tabancayı ve ekranı bağlayan elektrik devresinde meydana gelir; Geçerli darbe gelir. Darbedeki akımın gücündeki değişiklikler

elektron ışınının yolundaki ekranın aydınlatmasındaki değişiklikler.

Televizyon vericisindeki yüksek frekanslı elektromanyetik salınımlar, verici tüpün çıkışında elde edilen bir nabız sinyali ile modüle edilir ve verici antenine beslenir. Anten elektromanyetik dalgalar yayar.

Televizyon alıcısında - TV - Kinescope denilen bir elektrovakum tüpü var. Kinescope'da, elektronik silah elektronik bir kiriş yaratır. Elektrik alanının etkisi altındaki elektronlar, hızlı hareket eden elektronların darbeleri altında parlayan kristallerle kaplanmış kristallerle kaplanmış tüpün içinde hareket eder. Ekranın yolunda, elektronlar tüpün dışındaki iki çift bobinin manyetik alanlarından geçer.

Bir çift bobinin manyetik alanı, elektron ışınının yatay olarak sapmasına, saniye dikey olarak sapmasına neden olur. Bobinlerdeki akımın gücündeki periyodik değişiklikler, manyetik alanlarda değişikliklere neden olur, bunun bir sonucu olarak, saniyede elektronik ışının ekranda soldan sağa ve bir kez - yukarıdan aşağıya doğru 625 kat çalışır (Şek. 253) .

Kirişin elektronik kirişteki akım kuvvetinin birinci çizgisi boyunca hareketi sırasında, ışınları ilk satırdaki iletim tüpüne taşırken, alıcı tarafından alıcı tarafından alınan sinyali kontrol eder; Kiriş ışındaki akımın ikinci çizgisi boyunca hareket ettiğinde, sinyal sinyali ikinci satırdan kontrol eder, sonuç olarak, TV ekranındaki aynı görüntü, iletim tüpündeki lens üzerine inşa edilmiştir. ekran. Çerçeveler birbirlerini saniyede 25 kare frekansı ile değiştirir, birbirini yüksek kare hızı ile değiştirme dizisi, insan gözü tarafından sürekli bir hareket olarak algılanır.

Televizyon yayınları, 50 MHz arasında 230 MHz arasında gerçekleştirilir. Bu aralıkta, elektromanyetik dalgalar neredeyse sadece doğrudan görünürlük sınırları dahilinde uygulanır. Bu nedenle, transferi sağlamak için televizyon sinyalleri Yüksek antenler uzak mesafelere yerleştirilir. SSCB'nin merkezi televizyon stüdyolarının aktarılan antenleri, Ostankino Tower Yüksekliği'nin tepesine yüklenmiştir Bu yükseklik, Moskova'ya 120 km'ye kadar olan mesafelerde televizyon dişlilerinin alınmasını sağlar.

Televizyon sinyallerinin ülkemizdeki herhangi bir noktaya aktarılması, yörüngede yeryüzünün röle yapay uyduları kullanılarak gerçekleştirilir.

Renkli görüntülerin iletim ve alımı, daha karmaşık televizyon sistemlerinin kullanılmasını gerektirir. Bir ileten tüp yerine, kırmızı, mavi ve yeşil renklerin üç tek renkli görüntülerini ileten üç tüp kullanması gerekir.

Siyah beyaz bir TV'nin aksine, renkli TV ekranı üç çeşit fosfor kristalleriyle kaplanmıştır. Bazı kristaller kırmızı ışıkta kırmızı ışıkta tutulur, diğerleri mavidir, üçüncüsü yeşildir. Bu kristaller vinçte sıkı bir düzende bulunur. Sinyaller televizyon vericisinden üç elektron ışın tabancasına geliyor.

Renkli TV ekranında, kırmızı, yeşil ve mavi renklerin üç görüntüsü aynı anda oluşturulur. Küçük parlayan noktalardan oluşan bu görüntülerin uygulanması, insan gözü tarafından tüm renk tonları ile çok renkli bir görüntü olarak algılanır. Bir yerde bir yerdeki kristallerin eş zamanlı ışıltısı mavi, kırmızı ve yeşil göz tarafından beyaz renk olarak algılanır; Bu nedenle, renkli televizyon ekranında siyah ve beyaz görüntüler elde edilebilir.

Radyo dalgalarının dağılımı.

Radyokomunikasyon, uzun orta kısa ve ultrashort dalgalarında gerçekleştirilir. Farklı dalga boylarına sahip radyo dalgaları, dünyanın yüzeyinde farklı şekilde dağıtılmaktadır.

Kırınım nedeniyle uzun dalgalar görünür ufkun çok ötesine uzanır; Uzun dalgalardaki radyo iletişimi, antenin doğrudan görünürlüğünün dışındaki geniş mesafelerde alınabilir.

Ortalama dalgalar, dünyanın yüzeyinde daha az kırınmadır ve doğrudan görünürlük sınırlarının ötesinde daha küçük mesafeler için kırınım nedeniyle dağıtın. Kısa dalgalar, dünyanın yüzeyinde kırınma daha az etkilenebilir, ancak yer yüzeyinde herhangi bir yerde alınabilirler. Kısa radyo dalgalarının ileten radyo istasyonundan uzun mesafelerde yayılması, iyonosferi yansıma yetenekleri ile açıklanmaktadır.

İyonosfer, atmosferin üst kısmı, dünyanın yüzeyine yaklaşık 50 km mesafeden başlayan ve

70-80 bin km mesafelerde interplanetary plazma içine koşmak. İyonosferin bir özelliği, bedava yüklü parçacıklar - iyonları ve elektronlarda yüksek bir konsantrasyondur. Atmosferin üst katmanlarının iyonizasyonu, güneşin ultraviyole ve röntgen radyasyonu ile yaratılır. Elektronlardaki serbest elektronların bir kübik santimetredeki iyonosfer miktarının maksimum değerleri, yeryüzünün yüzeyine 250-400 km boylarında elde edilir.

Dünyanın atmosferinin iletken tabakası - iyonosfer, elektromanyetik dalgaları emici ve yansıtır. İyonosferden, uzun radyo dalgaları iyi yansıtılır. Difraksiyonla birlikte bu fenomen, uzun dalgaların dağılım aralığını arttırır. İyonosfer ve kısa radyo dalgaları ile yansıtılır. İyonosferden kısa radyo dalgalarının birden fazla yansıması ve Dünya'nın yüzeyi, yerdeki herhangi bir nokta arasında kısa dalgalar üzerinde olası radyo iletişimi yapar (Şekil 254).

Ultra vidalı dalgalar (VHF) iyonosfer tarafından yansıtılmaz ve kırınım sonucu dünyanın yüzeyini arttırmaz (Şekil 255). Bu nedenle, VHF ile iletişim

sadece verici anteninin doğrudan görünürlüğünde gerçekleştirilir.

Radar.

Modern deniz filosunda, havacılık ve kozmonotiklerde büyük bir rol radar iletişimi oynar. Radar tabanı, radyo dalgalarının iletken gövdelerinden yansımasının özelliğidir.

Radyo vericisi çok kısa bir sürede açılırsa ve kapanırsa, radyo alıcısının radyo istasyonundan uzaklaştırılan radyo dalgalarının geri dönmesini kaydetmek mümkün olabilir.

Elektronik ekipman kullanarak ölçme, elektromanyetik dalgaların gönderilmesi ve geri gönderme süresi arasındaki zaman aralığının süresi, radyo dalgalarının geçtiği yolu belirleyebilir: burada C elektromanyetik dalganın hızıdır. Dalgalar vücuda ve sırtın yolunu geçtiğinden, vücudun mesafesi, radyo dalgasını yansıtan, bu şekilde yarısına eşittir:

Sadece gövdeye olan mesafeyi değil, uzaydaki konumunu belirlemek için, dar kontrollü bir ışınla bir radyo dalgası göndermek gerekir. Küresel bir şekle sahip bir anten kullanılarak dar bir radyo dalgası bir demeti oluşturulur. Radarın anteni için dar kontrollü bir radyo dalgası demeti oluşturabilir, ultra vidalı dalgalar radarda kullanılır

Örneğin, uçağın yerini belirlemek için, radarın anteni uçağa yönlendirilir ve çok kısa sürede bir elektromanyetik dalga jeneratörü bulunur. Elektromanyetik dalgalar uçaktan yansıtılır ve radara geri döner. Yansıyan radyo sinyali, vericiden kesilmiş aynı anteni yakalar ve alıcıya bağlı (Şek. 256). Radarın anteninin dönme açılarında, uçağın yönü belirlenir. Düzlem üzerinde kurulu radar, radyo dalgalarının yerin yüzeyindeki geçiş zamanını sağlar ve uçağın bulunduğu yüksekliği ölçmek içindir.

Su ve kurutma, kuru ve ıslak toprak, kentsel yapılar ve ulaşım iletişimi radyo dalgalarını farklı şekillerde yansıtır. Bu, yalnızca mesafeyi ölçmek için değil, uçakla radar cihazlarının yardımına izin verir.

dünyanın yüzeyleri, aynı zamanda uçağın uçtuğu bölgenin bir tür radar alanı almak için. Uçak pilotunun bu haritası, gündüz ve gece, temiz havalarda ve sürekli bulutlulukla, bulutlar elektromanyetik dalgalar için bir bariyer değildir.

Radar yöntemleri, yerden Louis'e ve Merkür, Venüs, Mars ve Jüpiter gezegenlerine kadar olan mesafelerin en doğru ölçümlerini yaptı.

Elektromanyetik enerjinin, atmosferden hızla geçen radyo dalgaları biçiminde boşluğa gönderilebileceğini kanıtladı. Bu keşif, bugün kullanılan radyo iletişimi ilkelerini geliştirmeye yardımcı oldu. Buna ek olarak, bilim adamı, radyo dalgalarının elektromanyetik bir yapıya sahip olduğunu ve ana özellikleri, enerjinin elektrikli ve manyetik alanlar arasında değiştiği sıklıktır. Hertz'deki frekans (HZ), radyo dalgasının bir salınım içinde geçtiği bir mesafe olan λ dalga boyu ile ilişkilidir. Böylece, aşağıdaki formül elde edilir: λ \u003d c / f (C'nin ışık hızına eşittir).

Radyokomunikasyon ilkeleri, radyo dalgası taşıyıcılarının transferine dayanmaktadır. Ses veya dijital verileri iletebilirler. Bunun için, radyo istasyonunun sahip olması gerekir:

Bir elektrik sinyaline bilgi toplamak için cihaz (örneğin, mikrofon). Bu sinyal, her zamanki ses aralığında ana frekans bandı olarak adlandırılır.

Seçilen sinyal bant genişliğinde bilgi yapmak için modülatör

Verici, anteni gönderen sinyal.

Elektromanyetik radyo dalgasını yayacak, belirli bir uzunluğun iletken elektrik çubuğundan anten.

Alıcı tarafındaki sinyal amplifikatörü.

İlk bilgileri alınan radyo sinyalinden geri yükleyebilecek bir demodülatör.

Son olarak, bulaşan bilgileri oynatmak için cihaz (örneğin, bir hoparlör).

Radyo iletişiminin modern prensibi, geçen yüzyılın başında tasarlandı. O zaman, radyo çoğunlukla ses ve müzik için geliştirildi. Ancak çok yakında, daha karmaşık bilgiyi iletmek için radyo iletişimi ilkelerini kullanmak mümkündü. Örneğin, metin gibi. Bu, mors telgrafının buluşuna yol açtı.

Ses, müzik veya telgraf için ortak, temel bilgilerin, genlik ve frekans (Hz) ile karakterize edilen temel bilgilerin şifrelenmesidir. İnsanlar 30 Hz ve yaklaşık 12.000 Hz arasında değişen sesleri duyabilirler. Bu aralığın ses spektrumu denir.

Radyo frekansı spektrumu, her biri atmosferde radyasyon ve zayıflama ile ilgili spesifik özelliklere sahip çeşitli çeşitlidir. Aşağıdaki tabloda açıklanan iletişim uygulamalarını farklı bir aralıkta çalıştırın.

Günümüzde, birçok modern cihazda kullanımını bulmuş olan bir radyo iletişimi olmadan insanlığı yaratacak şekilde hayal etmek zordur. Örneğin, radyo iletişimi ve televizyon ilkeleri kullanılır. cep telefonları, klavye, gprs, wi-fi, kablosuz bilgisayar ağları ve bunun gibi.

İngilizce bilim adamı James Maxwell, deneysel çalışmaların çalışmasına dayanarak, elektrik için Faraday, vakumla yayılabilen doğada özel dalgaların varlığı hakkında bir hipotezi dile getirdi. Bu dalgalar Maxwell, elektromanyetik dalgalar denir. Maxwell'in fikirlerine göre: Elektrik alanındaki herhangi bir değişiklikle, bir vorteks manyetik alanı oluşur ve aksine, manyetik alandaki herhangi bir değişiklik ile bir vorteks elektrik alanı bulunmaktadır. Bir kez, karşılıklı nesil manyetik ve elektrik alanlarının süreci sürekli olarak devam etmeli ve çevresindeki tüm yeni ve yeni alanları yakalamalıdır (Şekil 42). Elektrik ve manyetik alanların etkileşimi süreci, karşılıklı dik düzlemlerde ortaya çıkar. Alternatif elektrik alanı, bir vorteks manyetik alanı oluşturur, alternatif manyetik alan bir vorteks elektrik alanı oluşturur.

Elektrik ve manyetik alanlar sadece maddede değil, aynı zamanda vakumda da mevcut olabilir. Bu nedenle, elektromanyetik dalgaların vakumdaki yayılması mümkün olmalıdır.

Elektromanyetik dalgaların oluşumunun durumu, elektrik yüklerinin hızlandırılmış hareketidir. Böylece, manyetik alandaki değişiklik meydana gelir.

İletkenteki mevcut değişiklikler ve mevcut değişiklik olduğunda, şarj oranı değiştiğinde, i.E., ivmeden hareket ederken. Maxwell'e göre, elektromanyetik dalgaların vakumda yayılmasının hızı, yaklaşık 300.000 km / s'ye eşit olmalıdır.

İlk defa, yüksek frekanslı kıvılcım koridorunu (Hertz vibratör) kullanırken elektromanyetik dalgalar bir elektromanyetik dalgalar aldı. Hertz, elektromanyetik dalgaların hızını deneysel olarak belirledi. Maxwell'in dalgaların hızının teorik olarak belirlenmesi ile çakıştı. En basit elektromanyetik dalgalar, elektrik ve manyetik alanların senkronik harmonik salınımlar yaptığı dalgalardır.

Tabii ki, elektromanyetik dalgalar, dalgaların tüm ana özelliklerine sahiptir.

Dalgaların yansıması yasalarına tabidirler: Düşüş açısı, yansıma açısına eşittir. Bir orta bir ortamdan diğerine taşınırken, dalgaların kırılma etkisi kırılır: Kırılma açısının sinüs açısının sinüsünün oranı, ortamın iki verisi için değer sabitidir ve orana eşittir. Elektromanyetik dalgaların ilk ortamdaki ikinci ortamda elektromanyetik dalgaların hızına kadar ve ikinci ortamın birincisine göre kırılma indisi olarak adlandırılır.

Elektromanyetik dalgaların kırınımının fenomeni, yani propagasyonlarının yönünün anlaşılması, bariyerin bölgesinde veya delikten geçerken gözlenir. Elektromanyetik dalgalar girindirebilir. Girişim, uyumlu dalgaların, bazı yerlerde dalgaların birbirleri tarafından geliştirildiği ve diğer yerlerde ortaya çıkanların bir sonucu olarak dayatılabilme yeteneğidir. (Tutarlı dalgalar dalgalardır, aynı frekans ve salınımın fazıdır.) Elektromanyetik dalgalar bir dispersiyona sahiptir, yani elektromanyetik dalgalar için ortamın kırılma indisi olduğunda frekanslarına bağlıdır. Elektromanyetik dalgaların iki kafes sistemiyle iletmekte olan deneyler, bu dalgaların eninedir olduğunu göstermektedir.

Elektromanyetik dalga yayıldığında, E ve manyetik indüksiyonun vektörleri, dalganın yayılmasının yönüne dik ve birbirine karşılıklı olarak dik (Şekil 43).

Elektromanyetik dalgaların kablolar olmadan iletişim kurması için pratik kullanım olasılığı, 7 Mayıs 1895'te gösterilmiştir. Rus fizikçisi A. Popov. Bu gün radyonun günü olarak kabul edilir. Radyo iletişimini gerçekleştirmek için, elektromanyetik dalgaların radyasyonunu sağlamak için gereklidir. Elektromanyetik dalgalar bobin ve kondansörden konturda meydana gelirse, değişken manyetik alan bobine döner ve alternatif elektrik alanı kondenser plakalar arasında konsantre edilir. Bu devre kapalı denir (Şekil 44, A).

Kapalı salınım devresi pratikte elektromanyetik dalgaları çevreleyen boşluğa yaymaz. Kontur bir bobin ve düz bir kapasitörün iki plakasından oluşursa, bu plakalar geniş açıda konuşlandırılır, çevrede elektromanyetik alanın daha serbestçe boşaltılması (Şekil 44, B). Açıklanan osilasyon devresinin limit durumu, plakaların bobinin karşı uçları üzerindeki çıkarılmasıdır. Böyle bir sistemin açık bir salınım devresi denir (Şekil 44, B). Gerçekte, kontur bir bobin ve uzun bir tel - antenden oluşur.

ANTEN'teki akım dalgalanmalarının aynı genliğine sahip elektromanyetik salınımların elektromanyetik salınımların enerjisi (başarısız salınımların yardımı ile), salınım sıklığının dördüncü derecesine kadar orantılıdır. TENS, yüzlerce ve hatta binlerce hertz'deki frekanslarda, elektromanyetik salınımların yoğunluğu ihmal edilebilir. Bu nedenle, elektromanyetik dalgalar, yüzlerce megahertz ila yüzlerce yüz bin hertz frekansı ile radyo ve televizyon iletişimi yapmak için kullanılır.

Frekanslı (taşıyıcı) salınımların çeşitli modülasyonlarını kullanarak radyo konuşması, müzik ve diğer ses sinyallerini iletirken. Modülasyonun özü, jeneratör tarafından üretilen yüksek frekans salınımlarının düşük frekansın yasası ile değiştirilmesidir. Bu, radyo iletimi ilkelerinden biridir. Bir diğer prensip ters işlemdir - algılama. Radyo alınan anten alıcısından alındığında, modüle edilmiş sinyal ses düşük frekanslı salınımlarla filtrelenmelidir.

Radyo dalgaları kullanarak, bir şanzıman sadece ses sinyalleri değil, aynı zamanda nesnelerin görüntüleri de iletilir. Modern deniz filosunda, havacılık ve kozmonotiklerde büyük bir rol radar çalıyor. Radar tabanı, dalgaların iletken organlardan yansımasının özelliğidir. (Dielektrik yüzeyinden, elektromanyetik dalgalar zayıf yansıtılır ve metallerin yüzeyinden neredeyse tamamendir.)