|
| |
|
Слаботочка Книги проходящей через данную сферу, П = PjAnr, т. е. эта плотность обратно пропорциональна квадрату расстояния г. Как будет показано далее, плотность потока мощности электромагнитной волны пропорциональна квадрату напряженности поля. Следовательно, достаточно перейти к использованию свободных полей вместо полей индукции, чтобы получить огромный выигрыш в напряженности поля принимаемого сигнала: в данном случае напряженность поля обратно пропорциональна первой степени, а мощность поля обратно пропорциональна второй степени расстояния. Как же получить электромагнитные волны? Для этой цели предназначены антенны, клеммы которой обозначены буквами Л и 3 на рис. 0.3.  Рис. 0.2. Схема связи через поле индукции. Буква А означает систему проводов, подвешенных над землей, а буква 3 - так называемое заземление. В непосредственной близости от антенны находятся связанные с ней электромагнитные поля. Они не отличаются существенно от рассмотренных полей индукции. Если же передающая антенна питается током высокой частоты, то за этой так называемой зоной индукции следует зона излучения, в которой электромагнитное поле свободное; энергия свободных полей уже не возвращается в передающую антенну, а переносится в виде электромагнитных волн во всех направлениях. С некоторым приближением процесс излучения представляется так: связанные с антенной поля занимают большой объем пространства и всякое изменение во времени их электрической составляющей порождает несвязанное с антенной магнитное поле; аналогично, изменение магнитной составляющей поля индукции вызывает свободное электрическое поле. Вновь полученные поля, поскольку они оторвались от антенны, образуют электромагнитную волну, распространяющуюся в пространстве со скоростью света. Очевидно, что, чем быстрее изменяются поля индукции, тем интенсивнее образованные ими поля излучения. Поэтому 500е/с/пмв-ное излучение радиоволн возможно только на высоких частотах, называемых радиочастотами. Величина их порядка десятков килогерц - миллионов мегагерц. Принципиально излучение, возможно и на звуковых частотах, которые называют низкими, но для этого потребовались j6bi антенны неосуществимо больших размеров. Следующая задача - как осуществить передачу информации радиоволнами: ведь волны имеют высокую частоту, а сигнал, ото-8 бражающий информацию,- относительно низкую частоту? Это достигается модуляцией: ток высокой частоты до подведения его к передающей антенне изменяют по амплитуде, частоте или фазе согласно передаваемой информации. Модулирующий сигнал принято называть управляющим или первичным, а модулированные колебания - радиосигналом или вторичным. Из сравнения проводной связи и радиосвязи можно сделать следующие выводы: 1. На передающем пункте проводной связи сообщение должно быть преобразовано в управляющий сигнал, а при радиосвязи требуется еще преобразовать управляющий сигнал в радиосигнал, т. е. осуществить модуляцию. 2. Линия радиосвязи, в отличие от линии проводной связи, не содержит проводов, а образуется электромагнитными волнами, излучение и прием которых производятся антеннами. 3. На приемном пункте проводной связи управляющий сигнал превращается в сообщение, а в радиоприемном устройстве этому должно еще предшествовать преобразование радиосигнала в управляющий (демодуляция). Колебания высокой частоты, модулируемые управляющим сигналом, играют роль переносчика информации. Поэтому исходные колебания высокой частоты называются несущим сигналом а частота их - несущей. 2. Блок-схема системы радиосвязи Рассмотрим упрощенную блок-схему системы радиотелефонной связи (рис. 0.3, а) и соответствующие временные диаграммы напряжений и токов (рис. 0.3,6). До момента времени / = /о от источника информации в передающее устройство сообщение не поступает. Поэтому напряжение, снимаемое с микрофона, постоянно (Иу = Uq), модуляции не происходит и напряжение радиосигнала м, которое генератор высокой частоты создает на зажимах передающей антенны, имеет постоянные амплитуду Uom и несущую частоту щ = 2я/о. С момента поступления звукового сообщения {t = о) оно преобразуется микрофоном в управляющий сигнал низкой частоты Му. Этим сигналом модулируются колебания генератора высокой частоты. В данном случае предполагается амплитудная модуляция, т. е. амплитуда колебаний несущей частоты изменяется по тому же закону, что и мгновенное значение управляющего сигнала. Полученный радиосигнал и при помощи передающей антенны излучается в пространство в виде радиоволн. Достигнув приемной антенны, радиоволны возбуждают на ее зажимах напряжение и, совпадающее по форме с радиосигналом в пере- * Здесь и в дальнейшем слово угловая в терм не угловая частота опускается, дающей антенне. Кроме антенны, приемное устройство содержит детектор и телефон. Детектор преобразует радиосигнал в управляющий, а телефон под воздействием управляющего сигнала воспроизводит переданное звуковое сообщение. Сообщение Источник информации Микрофон renepamt высокой частоты Передающее устройство Линия I связи I I I \ Сообщение Детектор- Те/1ефон Приемное устройство По/! уча- инормо 1. ции 
Рис. 0.3. Упрощенная блок-схема системы радиотелефонной связи (а) и временнйе диаграммы напряжений и токов в ней (б). Схема детектора (рис. 0.4) состоит из элемента, Ъбладающего односторонней проводимостью (в рассматриваемом случае диода Д) и сопротивления нагрузки i?, блокированного конденсатором С. Благодаря диоду ток в цепи детектора /дет идет только в одном направлении и представляет собой импульсы, амплитуда которых из-10- 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 |