|
| |
|
Слаботочка Книги ЗАКЛЮЧЕНИЕ Радиоволны в зависимости от диапазона применяются для различных целей. Длинные и сверхдлинные волны используются для дальней радиотелеграфной связи и навигации. Средние волны нашли широкое применение в радиовещании. Наибольшую дальность связи и вещания обеспечивают короткие волны. Диапазон УКВ исполь-зуется в радиолокации, высококачественном радиовещании с частотной модуляцией, телевидении и многоканальной радиосвязи. Несколько слов о распространении и применении световых и инфракрасных волн. И те и другие интенсивно поглощаются и рассеиваются атмосферой, особенно при наличии в ней облаков и тумана. Несмотря на это, волны оптического и инфракрасного диапазонов все больше и больше применяются в радиотехнике. Необычайно широкий спектр диапазона (10 Мгц) позволит передавать огромное количество информации. Инфракрасные системы обнаружения и наведения дополняют, а в ряде случаев и вытесняют радиолокационные системы. Их преимущества: меньшие размеры, более простая конструкция, известная из оптики, и высокая надежность. Особенно успешно используются пассивные инфракрасные системы обнаружения целей, не требующие передатчиков. Все эти системы отличаются хорошей помехозащищенностью. Обнаружению объектов световыми и инфракрасными волнами в какой-то мере препятствует фон, создаваемый световым излучением неба и инфракрасным излучением Земли. Следует отметить выдающуюся роль советских ученых в разработке теории распространения радиоволн. Начало исследованиям в этой области положил М. В. Шулейкин, который в 1923 г. на основе трудов Зоммерфельда вывел практическую формулу для расчета напряженности поля радиоволн, распространяющихся над плоской земной поверхностью. Затем М.В. Шулейкин исследовал структуру ионосферы с целью расчета коротковолновых линий радиосвязи. Эта задача более полно решена А. Н. Щукиным в 1932 г. Наиболее законченное исследование распространения радиоволн в ионосфере принадлежит Я. Л. Альперту и В. Л. Гинзбургу. Изучение распространения УКВ было начато в 1922 г. советскими учеными Б. А. Введенским и А. И. Данилевским. В 1928 г. Б. А. Введенский опубликовал формулу для расчета поля УКВ с учетом отражения волн от плоской земли, а затем в 1935 г. эту формулу уточнил на основе теории дифракции. Наиболее общее решение вопроса распространения УКВ дано В. А. Фоком, который в своих трудах (1944-1956 гг.) учел не только дифракцию, но и атмосферную рефракцию и различные неоднородности атмосреры. Важные исследования дальнего распространения УКВ были проведены П. Е. Краснушкиным, В. Н. Троицким и др. в последнее время Обнаружено излучение радиоволн Солнцем (1944 г.), Луной (1946 г.), звездами и даже космическими объектами в виде туманностей, находящихся за пределами нашей Галактики. Так, в 1950 г. установлено радиоизлучение источником, расположенным на расстоянии 750 ООО световых лет от Земли. Возникла новая наука - радиоастрономия, которая изучает свойства космических объектов путем наблюдения за их радиоизлучением. Космическое радиоизлучение отличается очень малой интенсивностью и происходит преимущественно в диапазоне ультракоротких волн. Поэтому возникновение радиоастрономии как науки связано с бурным развитием радиолокации, результатом которого, в частности, явилось создание высокочувствительных приемников и высокоэффективных антенн ультракоротких волн, необходимых для радиоастрономических исследований. Развитие радиолокации позволило создать и другое направление в радиоастрономии, кроме наблюдения за собственным радиоизлучением объектов. Начиная с 1946 г. был проведен ряд опытов с посылкой радиоимпульсов на Луну и приемом отраженных от нее импульсов. В 1956 г. американские ученые впервые наблюдали радиоизлучение Венеры на волнах 3 и 9,4 см. Они пользовались антенной с параболическим рефлектором диаметром 15 ж и установили, что температура Венеры приблизительно равна 150-200° С. Более полные данные были получены советскими учеными А. Кузьминым и А. Соломоновичем, которые в 1960 г. наблюдали радиоизлучение Венеры на волне Х = Ъ мм при помощи антенны, имеющей диаметр рефлектора 22 м. Радиотехника обогатила астрономию многими другими весьма важными данными. Все это свидетельствует об огромных возможностях применения электромагнитных волн в науке и технике и показывает, что движение электромагнитной энергии органически связывает все объекты материального мира. ПРИЛОЖЕНИЕ Символический метод в электротехнике Этот метод основан на использовании комплексных чисел. Комплексное число А является суммой вещественного числа А и мнимого числа /Л , где / = Y- - мнимая единица: А = А-\- }А\ Такая запись называется алгебраической формой комплексного числа. Изображаются комплексные числа векторами на комплексной плоскости, где по горизонтальной оси откладываются вещественные числа, а по вертикальной - мнимые (рис. П. \,а). Вправо от точки пересечения осей единицей измерения является +1, вверх +У, влево-1, вниз-/. Рассматривая А и А как проекции вектора на оси вещественных и мнимых чисел соответственно, получаем изображение вектора А в виде отрезка А = Y + А , повернутого относительно оси вещественных чисел на угол ф = arctg Л /. Длина .вектора А называется модулем, а угол ф - аргументом комплексного числа. Мнимые U=UmSw(<vtHfi)   ф / Вещественные UUmCoe{ajt-t-0) Рис. П.1. Графическое изображение комплексных чисел. Из рис. П. 1, а видно, ЧТО Л = Л cos ф и Л = Л sin ф. Это позволяет перейти ко второй форме комплексного числа - тригонометрической: Л = Л -f /Л = Л (cos Ф + / sin ф). По формуле Эйлера, известной из курса математики, выражение в скобках равно df: cosф -f-/sin ф = Qff. Отсюда получаем третью форму записи комплексного числа показательную: А = Aeff. Раскроем содержание этого выражения. Если вектор Л разделить на число единиц в нем, т. е. на модуль А, то должен получиться единичный вектор, повернутый на такой же угол ф, как и весь вектор Л. Значит, в показательной форме комплексного числа первый множитель Л - модуль вектора, а второй множитель e/f-единичный вектор, повернутый на угол ф относительно оси вещественных чисел. Отсюда следует также, что для углов Ф = О, 90°, 180°, ?70°, 360° единичный вектор е должен иметь значения соотретственно -\-\, +/, -1, -j, -\-\. В этом мож- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 [141] 142 143 |