Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования - Яворский Б.М.
Скачать (прямая ссылка):
I Динамик \
Рис. IV.4.8
частотами, значительно меньшими частоты самой электромагнитной волны. Частота исходной Смодулированной) волны называется несущей частотой, а частота изменения параметров волны при модуляции — частотой модуляции.
3°. Схема современного радиопередатчика изображена на рис. IV.4.8, а. Генератор незатухающих колебаний (задающий генератор) (IV.2.9.1°) вырабатывает высокочастотные колебания несущей частоты, изображенные на рис. IV.4.9, а. Звуковые колебания (рис. IV.4.9, б) поступают в микрофон и преобразовываются в электрические колебания. В модуляторе незатухающие синусоидальные колебания преобразуются в модулированные колебания (рис. IV.4.9, в). После усиления модулированные колебания поступают в передающую антенну, которая излучает электромагнитные волны.
4°. Приемное устройство (радиоприемник) схематически изображено на рис. IV.4.8, б. Электромагнитные волны поступают в антенну приемника и вызывают электромагнитные колебания в резонирующем контуре Р/С. Слабые коле-
Рис. 1V.4.9
340
ОТДЕЛ IV. ГЛ. 4. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
бания высокой частоты поступают в усилитель, а затем в детектор — проводник с односторонней проводимостью (например, двухэлектродная электронная лампа (III.3.8. Г)). В детекторе происходит процесс демодуляции — выделения низкочастотной составляющей колебаний из колебаний с несущей частотой. Из детектированных колебаний (рис. IV.4.9,г) выделяется низкочастотная (звуковая) составляющая (рис. IV.4.9,d), которая вновь усиливается и подается на воспроизводящее устройство (динамик, телефон и т. д.).
Резонирующий контур приемника состоит из катушки и конденсатора переменной емкости (111.1.11.4°). Это позволяет добиться совпадения частот колебаний контура е частотой волны, излучаемой той или иной радиостанцией. Для высококачественного воспроизведения в приемнике сигналов, передаваемых радиостанцией, необходимо, чтобы частота модуляции была в 5—10 раз меньше несущей частоты. Для передачи речи и музыки модуляция осуществляется со звуковыми частотами, обычно не превосходящими (10-^13)-103 Гц. Для радиовещания можно использовать все диапазоны радиоволн, начиная с длинных. Практически широковещательные радиостанции используют диапазоны длинных, средних и коротких радиоволн (таблица IV.4.1).
5°. Схема телевидения в основном совпадает со схемой радиовещания (рис. IV.4.8,a и б). В передатчике колебания несущей частоты модулируются не только звуковым сигналом, но и предварительно усиленными сигналами изображения, поступающими от передающих трубок (иконоскопов или суперортиконов). В объем модуляции входят также сигналы для синхронизации развертки электронного пучка в электронно-лучевой трубке (111.3.10.3°) — иконоскопе, на экране которого возникает изображение. В телевизионном приемнике высокочастотный сигнал разделяется на три: сигнал изображения, звуковое сопровождение и сигнал управления.
После усиления эти сигналы поступают в свои тракты и используются по назначению. Сигналы управления синхронизируют работу генераторов, осуществляющих развертку электронного луча по горизонтали (111.3.10.4°) — вдоль строк — и перебрасывание его с одной строки на другую. Всего за 1/25 секунды электронный пучок записывает 625 строк, составляющих один кадр. Если при этом отсутствует видеосигнал, то экран освещен равномерно. Усиленный сигнал изображения подается на управляющий
4.5. РАДИОСВЯЗЬ, ТЕЛЕВИДЕНИЕ, РАДИОЛОКАЦИЯ 341
электрод электронной пушки (111.3.10.3°). При этом меняется интенсивность электронного пучка и, в связи с этим, яркость данной точки экрана, где возникает изображение. Телевизионный сигнал несет большой объем информации и занимает полосу частот порядка 4—5 МГц (в радиовещательном приемнике — около 10 кГц). В качестве несущих частот электромагнитных волн используются высокие частоты — от 50 МГц до 900 МГц (что соответствует длинам волн от 6 м до 30 см) (ср. с таблицей IV.4.1).
6°. Радиолокацией называется обнаружение и определение местонахождения различных объектов с помощью радиоволн (п. Г). Радиолокация основана на явлении отражения и рассеяния радиоволн телами.
Радиолокатор (радар) представляет собой комбинацию ультракоротковолнового (таблица IV.4.1) радиопередатчика и радиоприемника, имеющих общую приемно-передаю-щую антенну, которая создает остронаправленное излучение (радиолуч). Излучение осуществляется короткими импульсами с продолжительностью приблизительно Ю-3 с. В промежутки времени между двумя последовательными импульсами излучения антенна автоматически переключается на прием сигнала, отраженного от цели. Расстояние до цели, ее местонахождение, определяется по промежутку времени At между отправлением сигнала и приемом отраженного сигнала. Радиолокация наиболее эффективна в случае a^k, где d — линейные размеры лоцируемых тел. Поэтому в радиолокации применяются ультракороткие радиоволны дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазонов (таблица IV.4.1). В радиолокационной астрономии методы радиолокации используются для уточнения движения планет Солнечной системы и их спутников, искусственных спутников Земли, космических кораблей и т. д.
