Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Радиоволновой диапазон и его классификация

Диаграмма направленности полуволн. вибратора (ПВВ)

ПВВ, как и другие антенны (А.), излучает и принимает энергию в различных направлениях неодинаково. Направленные свойства антенны оцениваются диаграммами направленности (ДН). ДН передающей антенны иногда называют характеристикой излучения (ХИ), а ДН приемной – приемной характеристикой (ПХ).

ХИ показывает зависимость напряженности поля излучения Е от напряжения при неизменном расст. от антенны. Для полной оценки направленных свойств А. нужны две диаграммы, снятые во взаимно ┴ плоскостях (плоскость оси антенны и ┴ ей, см.рис).

На ДН напряженность поля излучения А. в каждом направлении изображается вектором, и концы совокупности всех векторов соединяют плавной кривой.

Например, если ДН в плоскости ┴ оси антенны имеет вид круга (рис.3-1), то это значит что в этой плоскости это ненаправленная антенна (Е поля во всех направлениях одинакова). В плоскости оси антенны (рис.3-2) ДН имеет вид "лежащей восьмерки", т.е. в направлениях, ┴ вибратору, создается Е_макс поля, а в направлениях, совпадающих с его осью, Е→0. При переходе от одного направления к другому, Е поля плавно изменяется, т.о., в каждой плоскости, проходящей через ось вибратора имеются два макс. излучения и два направления с нулевой напряженностью.

ПХ показывает зависимость ЭДС, наводимой в антенне от направл., с которого приходит энергия. Т.к. любая антенна обратима, то ПХ=ХИ, поэтому при оценке направленных свойств А. приводят ДН, которая одноврем. явл. одновременно ХИ и ПХ.

Радиоволновой диапазон и его классификация

В основе р/связи лежит использование для передачи инфы ЭМ волн, свободно распростр. в пространстве со скоростью с=3∙10⁸ м/с, (скорость света), что обеспечивает практич. мгнов. передачу сообщений на большие расстояния. Из всего спектра ЭМ волн используются волны, с частотами f=(3·10³..3∙10¹²) Гц. Официально к радиоволнам относят ЭМ волны с частотой f<6∙10¹²Гц.

12 диапазонов согласно международному регламенту связи
Диапазон f	Диапазон λ	Название f	Наименование λ
30÷300 Гц	10³÷10⁴ км	Сверхнизкие (СНЧ)	Мегаметровые
300÷3∙10³ Гц	100÷10³ км	Инфранизкие (ИНЧ)	Гектокилометр.
3÷30 кГц	10÷100 км	Оч. низкие (ОНЧ)	Мериаметровые
30÷300 кГц	1÷10 км	Низкие (НЧ)	Километровые
300÷3∙10³ кГц	100÷10³ м	Средние (СВ)	Гектометровые
3÷30 МГц	10÷100 м	Высокие (ВЧ)	Декаметровые
30÷300 МГц	1÷10 м	Оч. высокие ОВЧ)	Метровые
300÷3∙10³ МГц	10÷100 см	Ультравысок. (УВЧ)	Дециметровые
3÷30 ГГц	1÷10 см	Сверхвысокие (СВЧ)	Сантиметровые
30÷300 ГГц	1÷10 мм	Кр. высокие (КВЧ)	Миллиметровые
300÷3∙10³ ГГц	0,1÷1 мм	Гипервысокие (ГВЧ)	Децимиллиметр.

Кстати, резкой границы между смежными диапазонами нет. Под длиной волны понимают расстояние, проходимое волной за один период колебания: λ=c∙T=c/f.

Излучение и прием ЭМВ производится с помощью передающей и приемной антенн. В прост. случае возбуждение радиоволн осущ. в перед. антенне при протек. в ней тока ВЧ: i_A=I_m∙cos(ωt-φ), где I_m- амплитуда тока; ω=2πf – частота колеб.; t – время; φ – нач. фаза.

При протекании такого тока в антенне происходит преобразование энергии колебания высокой частоты в энергию возбуждаемых в пространстве ЭМ волн. Эффективность такого преобразования зависит от частоты питающего тока. Излучаемая мощность тем больше, чем выше частота тока в антенне.

5. Принцип передачи по р/волновому каналу связи. Функц. схема р/линии. Осн. элементы р/передающих устройств*

При передаче инфы по р/линии входящее сообщение преобразуется в эл. сигнал, который изменяется во времени по закону передаваемой инфы. Эл. сигналы, содерж. инфу не передаются непосредственно по р/линии, т.к. как правило, они НЧ и для их излучения нужны антенны значительных размеров.

Для передачи НЧ сообщений используется косвенный метод: ЭМ волны возбуждаются в пространстве посредством ВЧ тока: i(t)=I_mcos(2πft-φ), где I_m- амплитуда тока; ω=2πf – частота колеб.; t – время; φ – нач. фаза, один из параметров которого изменяется по закону передаваемого сообщения - модуляция.

Различают амплитудную (АМ), частотную (ЧМ) и фазовую (ФМ) модуляцию. НЧ сигналы, модулирующие ВЧ несущие колебания называются управляющими. Итоговые сигналы - радиосигналы.

Функциональная схема р/линии (рис.5-1).

msg – входящее/исходящее сообщение;

Блоки р/передающего устройства: 1) ПУ – преобразующее устройство, преобразует msg в управляющее напряжение Uу, изменяющееся по закону передаваемого сообщения, например для звука ПУ – микрофон;

2) ЗГ – задающий генератор, вырабатывает гармонические колебания ВЧ (несущие), U_ЗГ=U_m∙cos(ω_Ht);

3) МУ – модуляционное устройство, в нем модулирующее напряжение изменяет один из параметров подводимого от ЗГ ВЧ напряжения, на выходе получаются ВЧ модулированные колебания: U=U_m(t)∙cos(ω_Ht), U_m=A∙U_Y(t), A=const.

(см. оборот)

4) УМ – усилитель мощности, для увеличения модулированных ВЧ колебания;

5) А – антенна, в ней ВЧ модулированные колебания возбуждают ЭМ волны, их распространение в пространстве зависит от свойств антенны (ДН).

Блоки р/приемного устройства: 1) А – антенна, в ней под действием излучаемого ЭМ поля возбуждается ЭДС сигнала.

2) ВЦ – входная цепь, осущ. селекцию принимаемых сигналов;

3) УВЧ – усилитель ВЧ, усиливает слабый веделенный сигнал;

4) Д – детектор,преобразует ВЧ сигнал на входе и выделяет из него НЧ, управляющий сигнал, т.е. детектирует/демодулирует.

5) УНЧ – усилитель НЧ, увеличивает мощность слабого НЧ сигнала с выхода Д.

6) ВУ – выходное устройство, преобразует НЧ управляющий сигнал в форму, неоходимую получателю (например динамик).

6. Принцип передачи по р/волновому каналу связи. Функц. схема р/линии. Осн. элементы р/приемных устройств*

Функциональная схема р/линии (рис.6-1).

msg – входящее/исходящее сообщение;

Блоки р/приемного устройства: 1) А – антенна, в ней под действием принимаемых ЭМ волн возбуждается ЭДС: E_A=E_m(t)∙cos(ω_HT)=k∙U_m∙cos(ω_Ht), k=const; помимо ЭДС основного принимаемого сигнала м.б. и от других р/передающих станций, но они отличаются частотой и законом модуляции.

2) ВЦ – входная цепь, осущ. селекцию принимаемых сигналов, из всех сигналов, возбуждаемых в антенне после ВЦ остается только один: U'(t)=k∙U_m(t)∙cos(ω_Ht);

3) УВЧ – усилитель ВЧ, усиливает слабый выделенный сигнал, на выходе получаем усиленные, пока модулированные ВЧ колебания;

5) УНЧ – усилитель НЧ, увеличивает мощность слабого НЧ сигнала с выхода Д.

6) ВУ – выходное устройство, преобразует НЧ управляющий сигнал в форму, неоходимую получателю (например динамик)

Блоки р/передающего устройства: 1) ПУ – преобразующее устройство, преобразует msg в управляющее напряжение Uу, изменяющееся по закону передаваемого сообщения;

2) ЗГ – задающий генератор, вырабатывает гармонические колебания ВЧ (несущие)

3) МУ – модуляционное устройство, в нем модулирующее напряжение изменяет один из параметров подводимого от ЗГ ВЧ напряжения

4) УМ – усилитель мощности, для увеличения модулированных ВЧ колебания;

12 3 4 5 6 7 8 Следующая ⇒