Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 368

Станции радионавигационной службы, входящие в состав радионавигационной системы, используются при работе во время движения или остановок в произвольных пунктах. Радионавигационная сухопутная станция, напротив, не предназначена для работы во время движения, она представляет собой стационарный комплекс.

Радиопеленгация – это процесс пеленга от наблюдателя на излучающий радиоволны источник с помощью радиопеленгатора. Под пеленгом понимается определение направления. Радиопеленгатор представляет собой приемник, главной составляющей которого является антенна направленного действия. Радиопеленгация используется в воздушной, морской и космической навигации, радиоастрономии, метеорологии, разведке и т. д.

В радиопеленгации используются амплитудные пеленгаторы, которые наводятся в антенне при ее разных положениях в пространстве.

В начале XX в. А. С. Попов зафиксировал явление направленности приема, которое впоследствии стало основой для амплитудного метода радиопеленгации. Первые радиопеленгаторы были созданы после изобретения рамочной антенны. Основными учеными, работающими над теорией и практикой радиопеленгации с самого ее возникновения, были М. В. Шулейкин, Б. А. Введенский и др.

Радиопеленгация осуществляется при помощи радиопеленгаторов, каждый из которых состоит из антенно-фидерной системы и приемоиндикатора. Антеннофидерная система принимает радиоволны, которые распространяются от пеленгуемого объекта. С помощью амплитудного метода в приемоиндикаторе сравниваются амплитуды, а за счет фазового метода измеряется разность фаз.

При использовании радиопеленгацией двух радиопеленгаторов, которые располагаются на достаточном расстоянии друг от друга, можно определить место нахождения пеленгуемого объекта. Этот объект будет находиться в точке пересечения направлений радиопеленгаторов.

Пеленгатор располагается в определенной фиксированной точке и находится в стационарном состоянии. В оперативной пеленгации определение, пеленгование и поиск передатчика радиосигналов осуществляются с помощью подвижных радиосредств. Благодаря подвижному радиопеленгатору можно определить направление на передатчик, кроме того, он позволяет измерить дальность.

Пеленгация может осуществляться пеленгационной рамочной антенной. Пеленгационная антенна вертикальнополяризованных волн представляет собой рамку, состоящую из нескольких витков. Витки антенны находятся в вертикальной плоскости. При небольшом диаметре витка диаграмма направленности пеленгационной рамочной антенны принимает вид восьмерки. При антенном эффекте, когда возникает электрическая асимметрия, происходит искажение диаграммы направленности.

Для того чтобы определить точный пеленг, рамка антенны поворачивается вокруг вертикали и фиксируется в том положении, при котором сигнал или пропадает, или минимален. В это время передатчик направлен в сторону прямой линии, которая проходит через ось рамочной антенны. Чтобы определить пеленг без перемещения антенны, применяется комбинированное включение штыревой и рамочной антенн.

Для радиопеленгации УКВ-волн используются многовибраторные системы или горизонтальный полуволновой вибратор.

Радиопеленгация является основой для международной спортивной игры, которая носит название «Охота на лис». Принцип игры «Охота на лис» состоит в следующем. Спортсмен за определенное количество времени, как правило, это 2 ч, должен найти «лису». «Лисами» являются радиопередатчики, которые устанавливаются в труднодоступных местах – гористой, болотистой, пересеченной местности или в лесу. За 120 мин участники должны найти от 3 до 5 так называемых лис. Для этого спортсмены пользуются радиопеленгаторами, специальными радиоприемниками, которые определяют направление на источник радиосигналов. Режим передачи одного «лиса» составляет 1 мин передачи радиосигналов, 4 мин молчания, тем самым за 5 мин в радиоэфир выходят 5 «лис». После начала соревнований участники пеленгуют источники сигналов, прогнозируют месторасположение «лис», выбирают наиболее приемлемый маршрут, чтобы оптимально быстро и эффективно найти все радиопередатчики. В зависимости от уровня проведения соревнований различаются они по длине волны, одни проводятся с длиной волны 2 м 144 МГц, другие 80 м 3,5 МГц. Победителем становится спортсмен, нашедший все контрольные пункты за самое короткое время.

Радиоприемник – устройство, принимающее и преобразующее радиосигналы. Конструкция радиоприемников существенно различается в зависимости от назначения. Радиоприемники бывают радиовещательными, радиосвязными и радиолокационными. Радиовещательный приемник принимает передаваемые радиовещательными станциями модулированные сигналы в диапазонах длинных, средних или коротких длин волн. Радиоприемники различаются по составу диапазонов, эксплуатационных удобств, основных характеристик и делятся на три основных вида: стационарные, переносные, автомобильные. Стационарные радиоприемники бывают объединены с электропроигрывателем (это радиола) или с магнитофоном (это магнитола). Иногда радиоприемник включает и электропроигрыватель, и магнитофон (это магниторадиола). Стационарные радиоприемники имеют питание от электросети.

Переносные радиоприемники имеют питание от батареек. Как правило, во всех радиоприемниках применяются полупроводниковые приборы для усиления принимаемых сигналов, преобразования по частоте и детектирования. Усилитель промежуточной частоты выполняет усиление полезного сигнала. Усилители низкозвуковой частоты выполняют усиление мощности детектированных колебаний, регулируют громкость и тембр звука. Устройство радиоприемника позволяет осуществлять его настройку на любую радиовещательную станцию. Для этого сначала выбирается диапазон частоты с несущей частотой радиостанции и на соответствующем ей делении шкалы ручкой устанавливают указатель.

Первые радиоприемники появились одновременно с появлением радиовещательных станций в начале ХХ в.: в 1919 г. в России – в Нижнем Новгороде, в 1920 г. – в Москве, в 1922 г. – в Лондоне, в 1923 г. – в Германии, Бельгии, в 1926 г. – в Японии, в 1920 г. – в США. В середине ХХ в. радиовещание распространилось почти во всех странах мира, с каждым годом растет промышленный выпуск радиоприемников.

Радиосвязной радиоприемник с приемной антенной – радиоприемное устройство, принимающее сообщения, передаваемые радиопередающим устройством с передающей антенной. Колебания радиочастот модулируются радиопередатчиком в радиосигнал, он направляется в передающую антенну, которая распространяет электромагнитные волны в пространстве. Они принимаются приемной антенной, создают в ней электрические колебания, идущие в радиоприемник. В приемнике они направляются в усилитель, после детектируются, и выделяется сигнал, который преобразуется воспроизводящим устройством.

Для того чтобы снизить радиопомехи, радиопередатчики и радиоприемники размещаются на специальных радиопередающих и радиопринимающих станциях. Радиосигнал на большие расстояния передается при помощи спутников связи, находящихся на высоте 40 000 км. Радиопередатчики имеют мощности в несколько десятков киловатт. Радиосвязь применяется для передачи программ радио и телевидения, телеграфных сообщений, цифровой информации.

Радиолокационный приемник и передатчик – это устройства, методом радиолокации ведущие наблюдения за различными объектами. Радиолокационное передающее и принимающее устройство – это оборудование радиолокационной станции радара. Такие станции появились в 1930-х гг. и применялись в военных целях (для обнаружения самолетов). В наше время такие станции используются и для научно-исследовательских и других целей, в картографировании, метеорологии, навигации. Метод радиолокации основан на образовании эхо-сигналов при отражении радиоволн от объекта. При этом измеряются направление прихода сигналов, расстояние до объекта и скорость его движения. Так как различные объекты по-разному отражают радиоволны, то по этому отражению или излучению радиоволн объекты бывают сосредоточенными и распределенными, поверхностными или объемными.

Но основные действия любого радиоприемника – это селективность (выделение частот с искомой информацией, усиление полученных колебаний), детектирование (преобразование радиочастотных колебаний в электрические). Это осуществляют находящиеся в составе приемника электрические фильтры, колебательные контуры, резонаторы, усилители колебаний, детектор. В зависимости от типа усилителя радиоприемники бывают прямого усиления, регенеративные и сверхрегенеративные, рефлексные и супергетеродинные. Радиоприемники прямого усиления усиливают колебания без преобразования частот. В регенеративных и сверхрегенеративных радиоприемниках подключается цепь положительной обратной связи. Характеристики любого радиоприемника – это селективность, чувствительность, стабильность. Селективность – выделение нужного сигнала. Чувствительность – прием слабых сигналов. Стабильность – достаточно длительное ведение приема сигналов без дополнительной регулировки.