Физические основы радиосвязи

Если на пути распространения электромагнитных волн расположить колебательный контур, то в нем будут происходить вынужденные колебания. Если частота электромагнитной волны далека от частоты собственных колебаний контура , то амплитуда вынужденных колебаний крайне мала и ими можно пренебречь. При совпадении частоты вынужденных колебаний с частотой собственных колебаний в контуре возникают заметные электромагнитные колебания, т.е. наблюдается электрический резонанс. Резкое увеличение амплитуды электромагнитных колебаний в контуре при совпадении частоты вынужденных колебаний с собственной частотой контура называется электрическим резонансом.

Чтобы передатчики не мешали друг другу, каждый из них должен работать на свей частоте, отличной от частот других передатчиков. Конденсатор C1 приемника (рисунок 54) позволяет настроить контур LC1 в резонанс с частотой определенного передатчика, т.е. с нужной радиостанцией. Диод Д и конденсатор С2 образуют детектор. Т – телефон. Проблема передачи звуковых частот на расстояние состоит в том, чтобы передавать ВЧ электромагнитные колебания, на которые тем или иным способом накладываются низкочастотные звуковые колебания. Управление колебаниями ВЧ в соответствии с колебаниями НЧ называется модуляцией.

Модуляция может быть амплитудной (АМ) и частотной (FM). При амплитудной модуляции амплитуда ВЧ колебаний (Рисунок 55 в) изменяется в соответствии со звуковой частотой (Рисунок 55а).

	Рисунок 55. Амплитудная модуляция

Радиопередатчик (рисунок 56а) работает следующим образом: генератор высокой частоты Г создает синусоидальный сигнал с постоянной амплитудой и частотой. Эта частота называется несущей, так как именно она модулируется в модуляторе М сигналом низкой частоты, поступающим от микрофона МК (позиция 1 на рисунках 56а, 57), и в дальнейшем несет звуковую информацию. Модулированный сигнал из модулятора (позиция 2 на рисунках 56а, 57) поступает на усилитель высокой частоты УВЧ и затем передается антенной А 1 в пространство.

б) радиоприемник

Рисунок 56. Структурная схема радиопередатчика (а) и структурная схема радиоприемника (б).

Радиоприемник (рисунок 56б) работает следующим образом: сигнал от передатчика (позиция 2 на рисунке 57) принимается антенной А 2. Входной контур приемника настроен в резонанс с несущей частотой передатчика. Усиленный за счет резонанса сигнал подается на УВЧ, где он усиливается до необходимой величины. Далее сигнал поступает на детектор, где он преобразуется (позиции 3 и 4 на рисунках 56б, 57) в низкочастотный сигнал. Сигнал НЧ усиливается усилителем НЧ и поступает на громкоговоритель Гр.

Аналогичным образом передается и видеосигнал. Роль микрофона играет иконоскоп – прибор, преобразующий световой сигнал в низкочастотный электрический. Принцип действия иконоскопа будет рассмотрен в следующих разделах конспекта. Электрический видеосигнал тоже поступает на модулятор и далее модулированный высокочастотный сигнал передается в эфир. В телевизионном приемнике выделяется низкочастотный видеосигнал, который затем поступает на электрод кинескопа, управляющий яркостью.

е

Сигнал НЧ от источника сигнала

1 t

e

2 Модулированный ВЧ сигнал

t.

e

3 Сигнал ВЧ после выпрямления

t

e

Сигнал НЧ после детектора

4 t