Большая энциклопедия техники
Шрифт:
Пеленгация может осуществляться пеленгационной рамочной антенной. Пеленгационная антенна вертикальнополяризованных волн представляет собой рамку, состоящую из нескольких витков. Витки антенны находятся в вертикальной плоскости. При небольшом диаметре витка диаграмма направленности пеленгационной рамочной антенны принимает вид восьмерки. При антенном эффекте, когда возникает электрическая асимметрия, происходит искажение диаграммы направленности.
Для того чтобы определить точный пеленг, рамка антенны поворачивается вокруг вертикали и фиксируется в том положении, при котором сигнал или пропадает, или минимален. В это время передатчик направлен в сторону прямой линии, которая проходит через ось рамочной антенны. Чтобы определить пеленг без перемещения антенны, применяется комбинированное включение штыревой и рамочной антенн.
Для радиопеленгации УКВ-волн
Радиопеленгация является основой для международной спортивной игры, которая носит название «Охота на лис». Принцип игры «Охота на лис» состоит в следующем. Спортсмен за определенное количество времени, как правило, это 2 ч, должен найти «лису». «Лисами» являются радиопередатчики, которые устанавливаются в труднодоступных местах – гористой, болотистой, пересеченной местности или в лесу. За 120 мин участники должны найти от 3 до 5 так называемых лис. Для этого спортсмены пользуются радиопеленгаторами, специальными радиоприемниками, которые определяют направление на источник радиосигналов. Режим передачи одного «лиса» составляет 1 мин передачи радиосигналов, 4 мин молчания, тем самым за 5 мин в радиоэфир выходят 5 «лис». После начала соревнований участники пеленгуют источники сигналов, прогнозируют месторасположение «лис», выбирают наиболее приемлемый маршрут, чтобы оптимально быстро и эффективно найти все радиопередатчики. В зависимости от уровня проведения соревнований различаются они по длине волны, одни проводятся с длиной волны 2 м 144 МГц, другие 80 м 3,5 МГц. Победителем становится спортсмен, нашедший все контрольные пункты за самое короткое время.
Радиоприемник
Радиоприемник – устройство, принимающее и преобразующее радиосигналы. Конструкция радиоприемников существенно различается в зависимости от назначения. Радиоприемники бывают радиовещательными, радиосвязными и радиолокационными. Радиовещательный приемник принимает передаваемые радиовещательными станциями модулированные сигналы в диапазонах длинных, средних или коротких длин волн. Радиоприемники различаются по составу диапазонов, эксплуатационных удобств, основных характеристик и делятся на три основных вида: стационарные, переносные, автомобильные. Стационарные радиоприемники бывают объединены с электропроигрывателем (это радиола) или с магнитофоном (это магнитола). Иногда радиоприемник включает и электропроигрыватель, и магнитофон (это магниторадиола). Стационарные радиоприемники имеют питание от электросети.
Переносные радиоприемники имеют питание от батареек. Как правило, во всех радиоприемниках применяются полупроводниковые приборы для усиления принимаемых сигналов, преобразования по частоте и детектирования. Усилитель промежуточной частоты выполняет усиление полезного сигнала. Усилители низкозвуковой частоты выполняют усиление мощности детектированных колебаний, регулируют громкость и тембр звука. Устройство радиоприемника позволяет осуществлять его настройку на любую радиовещательную станцию. Для этого сначала выбирается диапазон частоты с несущей частотой радиостанции и на соответствующем ей делении шкалы ручкой устанавливают указатель.
Первые радиоприемники появились одновременно с появлением радиовещательных станций в начале ХХ в.: в 1919 г. в России – в Нижнем Новгороде, в 1920 г. – в Москве, в 1922 г. – в Лондоне, в 1923 г. – в Германии, Бельгии, в 1926 г. – в Японии, в 1920 г. – в США. В середине ХХ в. радиовещание распространилось почти во всех странах мира, с каждым годом растет промышленный выпуск радиоприемников.
Радиосвязной радиоприемник с приемной антенной – радиоприемное устройство, принимающее сообщения, передаваемые радиопередающим устройством с передающей антенной. Колебания радиочастот модулируются радиопередатчиком в радиосигнал, он направляется в передающую антенну, которая распространяет электромагнитные волны в пространстве. Они принимаются приемной антенной, создают в ней электрические колебания, идущие в радиоприемник. В приемнике они направляются в усилитель, после детектируются, и выделяется сигнал, который преобразуется воспроизводящим устройством.
Для того чтобы снизить радиопомехи, радиопередатчики и радиоприемники размещаются на специальных радиопередающих и радиопринимающих станциях. Радиосигнал на большие расстояния передается при помощи спутников связи, находящихся на высоте 40 000 км. Радиопередатчики имеют мощности в несколько десятков киловатт. Радиосвязь применяется для передачи программ радио и телевидения, телеграфных сообщений,
Радиолокационный приемник и передатчик – это устройства, методом радиолокации ведущие наблюдения за различными объектами. Радиолокационное передающее и принимающее устройство – это оборудование радиолокационной станции радара. Такие станции появились в 1930-х гг. и применялись в военных целях (для обнаружения самолетов). В наше время такие станции используются и для научно-исследовательских и других целей, в картографировании, метеорологии, навигации. Метод радиолокации основан на образовании эхо-сигналов при отражении радиоволн от объекта. При этом измеряются направление прихода сигналов, расстояние до объекта и скорость его движения. Так как различные объекты по-разному отражают радиоволны, то по этому отражению или излучению радиоволн объекты бывают сосредоточенными и распределенными, поверхностными или объемными.
Но основные действия любого радиоприемника – это селективность (выделение частот с искомой информацией, усиление полученных колебаний), детектирование (преобразование радиочастотных колебаний в электрические). Это осуществляют находящиеся в составе приемника электрические фильтры, колебательные контуры, резонаторы, усилители колебаний, детектор. В зависимости от типа усилителя радиоприемники бывают прямого усиления, регенеративные и сверхрегенеративные, рефлексные и супергетеродинные. Радиоприемники прямого усиления усиливают колебания без преобразования частот. В регенеративных и сверхрегенеративных радиоприемниках подключается цепь положительной обратной связи. Характеристики любого радиоприемника – это селективность, чувствительность, стабильность. Селективность – выделение нужного сигнала. Чувствительность – прием слабых сигналов. Стабильность – достаточно длительное ведение приема сигналов без дополнительной регулировки.
Радиосвязь
Радиосвязь – это электрическая связь, которая осуществляется с помощью радиоволн. Радиосвязь происходит благодаря передаче сообщений из пункта передачи в пункт приема. В первом пункте располагается радиопередающее устройство, в состав которого входят радиопередатчик и передающая антенна. В пункте приема сообщений находится радиоприемное устройство, которое составляют радиоприемник и приемная антенна. В передатчике генерируются радиоволны определенной частоты в соответствии с передаваемым сообщением. Передатчик посылает радиосигнал в передающую антенну, которая возбуждает в пространстве модулированные электромагнитные волны. Волны передаются приемной антенне, в которой, в свою очередь, тоже возбуждаются электрические колебания, поступающие в радиоприемник. В радиоприемнике слабый сигнал демодулируется или детектируется после обработки в электронном усилителе.
В результате проведенных операций получается сигнал, равнозначный первоначальному. Он преобразовывается впоследствии в адекватное исходному сообщению послание. Радиосвязь применяется в радионавигации, радиолокации и других областях техники.
Еще в 1880-е гг. Т. А. Эдисон пытался осуществить возможность радиосвязи. До 1888 г., когда Г. Герцем были открыты электромагнитные волны, попытки Эдисона были тщетны в практическом плане. Но в теоретическом плане его работы послужили хорошим базисом для последующих исследований. Герц разработал первый радиопередатчик, который представлял собой искровой излучатель электромагнитных волн. Через 4 года У. Крукс подробно описал основные принципы и возможности радиосвязи. В 1895 г., основываясь на всех теоретических данных, А. С. Попов, а через год и Г. Маркони изобрели чувствительные приемники, которые передавали сигналы без использования проводов. 7 мая 1895 г. Попов впервые продемонстрировал свою радиоаппаратуру и беспроводную передачу сигналов. Эта дата стала официальным днем появления радиосвязи.
В том же году Попов использовал приемник для автоматической записи грозовых разрядов, положив тем самым начало радиометеорологии. Радиосвязь начала использоваться в коммерческих целях в США и странах Западной Европы. Она стала применяться в военноморском деле, гуманистических целях – при спасениях людей, которые потерпели кораблекрушение. С 1915 г. аппаратура для радиосвязи развивалась на базе электронных ламп, с 1950-х гг. были внедрены полупроводниковые приборы.
Неблагоприятное влияние на качество радиосвязи зависит от помех, которые возникают в результате наложения электромагнитных колебаний посторонних источников радиоизлучений на волны радиопередатчика. Кроме этого, на качество связи влияют затухания радиоволн во время распространения от передающей антенны к приемной.