Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 369

Радиосвязь

Радиосвязь – это электрическая связь, которая осуществляется с помощью радиоволн. Радиосвязь происходит благодаря передаче сообщений из пункта передачи в пункт приема. В первом пункте располагается радиопередающее устройство, в состав которого входят радиопередатчик и передающая антенна. В пункте приема сообщений находится радиоприемное устройство, которое составляют радиоприемник и приемная антенна. В передатчике генерируются радиоволны определенной частоты в соответствии с передаваемым сообщением. Передатчик посылает радиосигнал в передающую антенну, которая возбуждает в пространстве модулированные электромагнитные волны. Волны передаются приемной антенне, в которой, в свою очередь, тоже возбуждаются электрические колебания, поступающие в радиоприемник. В радиоприемнике слабый сигнал демодулируется или детектируется после обработки в электронном усилителе.

В результате проведенных операций получается сигнал, равнозначный первоначальному. Он преобразовывается впоследствии в адекватное исходному сообщению послание. Радиосвязь применяется в радионавигации, радиолокации и других областях техники.

Еще в 1880-е гг. Т. А. Эдисон пытался осуществить возможность радиосвязи. До 1888 г., когда Г. Герцем были открыты электромагнитные волны, попытки Эдисона были тщетны в практическом плане. Но в теоретическом плане его работы послужили хорошим базисом для последующих исследований. Герц разработал первый радиопередатчик, который представлял собой искровой излучатель электромагнитных волн. Через 4 года У. Крукс подробно описал основные принципы и возможности радиосвязи. В 1895 г., основываясь на всех теоретических данных, А. С. Попов, а через год и Г. Маркони изобрели чувствительные приемники, которые передавали сигналы без использования проводов. 7 мая 1895 г. Попов впервые продемонстрировал свою радиоаппаратуру и беспроводную передачу сигналов. Эта дата стала официальным днем появления радиосвязи.

В том же году Попов использовал приемник для автоматической записи грозовых разрядов, положив тем самым начало радиометеорологии. Радиосвязь начала использоваться в коммерческих целях в США и странах Западной Европы. Она стала применяться в военноморском деле, гуманистических целях – при спасениях людей, которые потерпели кораблекрушение. С 1915 г. аппаратура для радиосвязи развивалась на базе электронных ламп, с 1950-х гг. были внедрены полупроводниковые приборы.

Неблагоприятное влияние на качество радиосвязи зависит от помех, которые возникают в результате наложения электромагнитных колебаний посторонних источников радиоизлучений на волны радиопередатчика. Кроме этого, на качество связи влияют затухания радиоволн во время распространения от передающей антенны к приемной.

Негативным отличием радиосвязи от электросвязи по закрытым кабелям и линиям является то, что при распространении волн в открытом пространстве радиосигналы могут принимать разные радиоприемники, в том числе и те, для которых передаваемая информация не предназначена. Это приводит к возникновению радиоподслушивания и радиоперехвата.

С помощью линий радиосвязи передаются телеграммы, телефонные сообщения, цифровая информация и факсимиле, на метровых и других коротких волнах передаются телевизионные программы.

Службы радиосвязи, представляющие собой средства для ее установления, организационные и технические мероприятия, различаются по структуре, дальности действия, назначению и т. д. Существуют службы наземной и космической радиосвязи, фиксированная, подвижная, а также служба радиовещания и телевидения. Кроме этого, существуют ведомственные службы радиосвязи, находящиеся в различных организациях и министерствах, а также внутрипроизводственная радиосвязь на предприятиях и в учреждениях.

Радиостанция – это комплекс радиоэлектронных приборов и инженерных сооружений, который предназначен для приема и передачи радиоволн. Радиостанция также означает студию, в которой подготавливает радиопередачи коллектив дикторов и журналистов.

Радиостанции появились в первой четверти XX в. В СССР история радиостанций начинается с того момента, когда М. А. Бонч-Бруевич со своей командой инженеров создал в 1922 г. первый ламповый радиопередатчик с амплитудной модуляцией.

Радиовещательные станции передают радиосигнал, принимаемый простейшими бытовыми приемниками. Локальное вещание проводится в диапазоне ДВ со средним или низким качеством вещания. Диапазону ДВ уподобляется СВ, его отличием является то, что в ночное время можно передавать радиосигналы на большие расстояния. Интервал между частотами ближайших станций на этих диапазонах составляет 9—10 кГц. Диапазон КВ характеризуется низким качеством радиосигнала, но его достоинством считается возможность передачи радиоволн на достаточно большие расстояния, его разнос составляет 5 кГц. УКВ представляет собой локальное вещание, частотную модуляцию, которая использует антенны и радиоприемники дешевые по своей стоимости. УКВ – это стерео с разностным сигналом, FM – стерео с пилотным тоном. На УКВ интервал между частотами соседних радиостанций составляет не менее 180 кГц.

Для того чтобы между станциями не возникало взаимных помех, существуют специальные службы по распределению частот. В России этим занимается Федеральная служба по надзору в сфере связи, между странами частоты распределяет Международный союз электросвязи.

Цифровые радиостанции передают закодированные и сжатые цифровые радиосигналы в диапазонах ДВ и КВ. Только при небольшой мощности радиопередатчика качество передачи получается хорошим.

Телевизионные станции передают телевизионный сигнал в УКВ-, МВ– и ДВ– диапазонах. В аналоговом телевидении для передачи изображения применяется амплитудная модуляция, а для передачи звука – частотная модуляция.

Для подавления сигнала зарубежных, конкурирующих и других нежелательных радиостанций применяются радиостанции глушения. Военные используют подобные станции в своих целях: не только для заглушки радиостанции, но и нарушения связи своего противника. Практикуются передачи сигнала китайским способом, т. е. передача радиосигнала другой станции. Кроме того, передаются также случайные сигналы, и определенные радиосигналы, сдвинутые во времени. К 1988 г. радиостанции глушения практически перестали использоваться по назначению, многие из них были переоборудованы в радиовещательные станции. На сегодняшний день радиостанции глушения функционируют в КНДР, Китае и на Кубе.

На контрольных радиостанциях применяется радиоприемник с хорошей антенной. Радиостанции используются для контролирования качества сигнала, поиска, координирования действий радиостанций глушения и пеленгации определенных источников радиосигнала.

Радиорелейные станции представляют собой приемно-передающие сооружения или установки, которые образуют радиорелейные линии. Расстояния между радиостанциями доходит до десятков километров. Используются радиорелейные станции при ретрансляции передач и для телефонных разговоров в такой местности, в которой прокладка кабелей не представляется возможной.

Навигационные станции используются в ближней и дальней навигации, а также при вводе самолета на посадочную полосу аэродрома и т. д.

В последнее время стали широко распространяться так называемые пиратские радиостанции. Они ведут радиопередачи в диапазонах FM и КВ, причем без обязательных государственных лицензий. Такие радиостанции, как правило, стационарны, но могут быть и подвижными. Правительства борются в меру своих сил с «пиратами», но их нелицензированная продукция продолжает поступать на потребительский рынок.

Радиотехника – это отрасль науки, которая изучает методы и технические средства использования радио. В радиотехнике радио применяется для определения места нахождения объектов, передачи сообщений, дистанционного управления и т. д.

Современная радиотехника представляет собой высокотехнологичные разработки, которые синтезируют последние достижения науки и техники в различных областях. Радиотехнические знания применяются при обработке и в методах формирования сигналов, они синтезируют радиофизические эффекты в технических, аэрокосмических, биологических и других средах и объектах. Радиоинженеры создают космические ракетные комплексы, миниатюрные сотовые телефоны и др.

Прародителем радиотехники является знаменитый А. С. Попов, изобретатель беспроводного радио. В 1895 г. Попов создал телеграфный радиоприемник, который предназначался для обнаружения и регистрации электрических колебаний. 7 мая того же года он сделал научный доклад о своем изобретении на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге. После доклада Попов продемонстрировал принцип работы своей беспроводной системы связи. В 1945 г. Советом министров СССР был учрежден День радио и радиотехники 7 мая.