Физические основы радиосвязи.

Система электросвязи — это совокупность технических средств и среды распространения электрических сигналов, обеспечивающих передачу сообщения от источника к получению.

1. Источник сообщения, 2) преобразователь сообщения в электрический сигнал, 3)передатчик, 4)

   среда распространения сигналов электросвязи; 5)приемник сигнала; 6)преобразователь электрического сигнала в сообщение; 7)получатель сообщения; 8) источник помех.

Сообщение от источника 1 поступает на выход преобразователя 2 и преобразуется в первичный электрический сигнал.

В передатчике 3 первичный сигнал дополнительно преобразуется к виду, пригодному для передачи через среду распространения 4. Средой распространения может быть искусственная направляющая среда или открытое пространство. В процессе передачи электрический сигнал искажается, и на него могут накладываться помехи.

Под помехой понимается любое воздействие на полезный электрический сигнал, затрудняющее его прием. Помехи весьма разнообразны как по своему происхождению, так и по физическим свойствам. Наличие

помех изображено на схеме в виде элемента 8. Приемник 5 выделяет из суммы вторичного электрического сигнала и помехи только электрический сигнал, а затем вновь преобразует его в первичный. Далее, в преобразователе 6 первичный электрический сигнал преобразуется в копию передаваемого сообщения, которое и поступает сообщение 7. Преобразователи 2 и 6 выполняют функции оконченных устройств системы электросвязи.

23. Опыты по определению скорости света.

Долгое время считалось, что свет распространяется мгновенно. Это

связано с тем, что скорость света очень велика и для ее измерения требуются огромные расстояния или очень точные приборы измерения очень малень­ких промежутков времени. Скорость света в вакууме равна 300 000 000 м/с.

Измерение

скорости света вследствие огромной её ве­личины связано или с использованием очень больших рас­стояний, или с измерением весьма малых промежутков времени.

Астрономический метод позволяет использовать очень большие расстояния-

опыт Рёмера. Когда Земля, враща­ясь вокруг Солнца, находилась на своей орбите в положе­нии Т, Рёмер наблюдал затмения одного из спутников («лун») планеты Юпитера (на рисунке обозначен буквой М).Из этих наблюдений Оле Рёмер определил период обращения спутника вокруг Юпитера и рассчитал моменты за­тмений его на год вперёд. Проверив свои расчёты полгода спустя, Рёмер обнаружил, что затмения спутника Юпитера запаздывают относительно расчётных приблизительно на 1000 сек. Такое запаздывание Рёмер объяснил тем, что за полгода Земля перешла на другую сторону от Солнца (на рисунке в положение Т 1) и удалилась от Юпитера и его спут­ника на расстояние, равное диаметру земной орбиты. Это расстояние и проходит свет за 1000 сек. Так как диаметр земной орбиты округлённо равен 300 000 000 км, то, разделив его на 1000 сек, получим значение скорости света:300 000 000 м/с.

После Рёмера скорость света

неоднократно изме­ряли различными способами. Наиболее важные ре­зультаты были получены в США Альбертом Майкельсо­ном (1852 — 1931). В серии экспериментов, выполненных с 1880-х по 1920-е годы, Майкельсон использовал установ­ку с вращающимся восьмигранным зеркалом, схема ко­торого представлена на рисунке.

Свет от источника направлялся в одну из граней зерка­ла. Отраженный свет проходил путь до расположенного на большом расстоянии неподвижного зеркала и обрат­но. При правильно подобранной скорости вращения вось­мигранного зеркала пучок света, возвращающийся от не­подвижного зеркала, после отражения от грани попада­ет в зрительную трубу, в которую смотрит наблюдатель. При любой другой скорости вращения пучок откланяется в сторону и наблюдатель его не видит. Зная скорость вращения зеркала и расстояние до неподвижного зеркала, можно вычислить скорость света. В 20-е годы прошлого века Майкельсон установил вращающееся зеркало на вершине Маун­т-Вильсон в Южной Калифорнии, а стационарное зеркало на Маунт-Болди (Маунт-Сан-Антонио) на расстоянии 35 км. Позднее Майкельсон измерял скорость света в вакууме, используя длинные, хорошо откачанные трубки.

Принятое в настоящее время значение скорости света с в вакууме составляет 299792458 м/с.

Обычно мы округляем это значение до 3 10 ⁸м/с, если не требуется особая точность.

Майер Проф. В. | Физические основы радиосвязи

Конкурс «Я иду на урок»

Проф. В. В. Майер,
, ГГПИ им. В.Г.Короленко, г. Глазов, Удмуртская Респ.

Урок 8-й, последний, из серии уроков на тему «Электромагнитные волны». См. № 24/08; 2, 4, 6, 8, 18, 20/09

Цели обучения: изучение физических основ и принципов радиосвязи.

Цели развития: формирование умений построения математических моделей, анализа математических соотношений, умений анализа простейших радиосхем.

Цели воспитания: формирование убеждения, что любое физическое открытие может быть использовано на практике; воспитание уважения к творцам науки и техники, обеспечивающим ведущую роль физики в создании современного мира техники.

Дидактические средства

1. Мякишев Г.Я. Физика: Учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений / Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев. – М.: Просвещение, 2004.
2. Касьянов В.А. Физика. 11 кл.: Учебн. для 11 кл. общеобразоват. учеб. заведений. – М.: Дрофа, 2002.
3. Гельфгат И.М., Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А. 1001 задача по физике с ответами, указаниями, решениями. – М.: Илекса, 2007. 
4. Электронная версия опорного конспекта урока; видеофрагменты демонстрационных опытов.
5. Комплект для изучения электромагнитных волн (выпускается ЗАО НПК «Компьютерлинк»), регулятор напряжения школьный типа РНШ.

 

8.1. Введение

Учитель. Наша сегодняшняя задача – узнать, как труды Фарадея, Максвелла и Герца по классической электродинамике вызвали создание устройств, обеспечивающих радиосвязь, т.е. беспроводную передачу информации на расстояние. Первые устройства радиосвязи построены русским физиком А.С.Поповым и, чуть позже, итальянским инженером Г.Маркони в самом начале ХХ в. Эти устройства, непрерывно совершенствуясь в течение целого столетия, полностью преобразили человеческую цивилизацию. Конечно, нас интересуют только физические основы передачи информации с помощью электромагнитного излучения.

 

8.2. Амплитудная модуляция сигнала

Учитель. Чтобы осуществить проводную или беспроводную связь на большие расстояния, вначале нужно исходный сигнал преобразовать в электрический. Например, речь человека относится к звуковым сигналам. Микрофон преобразует звуковые колебания в переменное напряжение – электрический сигнал. Если по одному каналу связи передавать электрические сигналы в одном и том же диапазоне частот, то возникнет неразбериха. Что вы услышите, если одновременно по телефонной линии с вами будут говорить несколько человек? Как выйти из этого положения?

Учащиеся. Можно каждой паре абонентов предоставить свой канал связи, тогда никто никому не будет мешать.

Учитель. Это нерационально. Поступают так. Берут один канал связи и одновременно посылают по нему несущие информацию сигналы высокой частоты, полосы частот которых не накладываются друг на друга.

Учащиеся. Непонятно, как на практике получаются такие сигналы, например, из обычной речи?

Учитель. Пусть сигнал высокой частоты ω описывается формулой

u = u_mcosωt. (8.1)

Тем или иным способом воздействуем на амплитуду u_m этого сигнала сигналом низкой частоты Ω так, чтобы изменение амплитуды составило Δu_mcosΩt. Тогда вместо формулы (8.1) получим

u = (u_m + Δu_mcosΩt)cosωt.

Такой сигнал высокой частоты, амплитуда которого меняется с низкой частотой, называется амплитудно-модулированным. Последнюю формулу можно переписать в виде

u = u_m(1 + mcosΩt)cosωt. (8.2)

Коэффициент m = Δu_m/u_m принято называть глубиной модуляции. Нарисуйте графики амплитудно-модулированного сигнала для глубины модуляции m₁ = 0,5 и m₂ = 1,0.

Учащиеся. Для этого нужно сначала нарисовать высокочастотный сигнал (рис. 8.1, а), а затем изобразить модулирующий низкочастотный сигнал (рис. 8.1, б). После этого нетрудно нарисовать графики амплитудно-модулированных сигналов с глубиной модуляции m₁ = 0,5 (рис. 8.1, в) и m₂ =1,0 (рис. 8.1, г).

 

8.3. Спектр амплитудно-модулированного сигнала

Учитель. Зависимость амплитуды сигнала от его частоты называется спектром. В формуле (8.2) выражение

u_m(1 + mcosΩt)

можно считать медленно меняющейся амплитудой высокочастотного сигнала cosωt. Чтобы получить спектр амплитудно-модулированного сигнала, формулу (8.2) нужно переписать так, чтобы она состояла только из компонентов с постоянными амплитудами. Сделайте это, воспользовавшись тригонометрической формулой

Таким образом, амплитудно-модулированное колебание можно считать не только высокочастотным колебанием с медленно меняющейся амплитудой, но и суммой трёх высокочастотных колебаний разных частот с постоянными амплитудами.

Учитель. Спектр рассматриваемого нами амплитудно-модулированного сигнала представлен на рис. 8.2. Это линейчатый спектр, который состоит из трёх линий с частотами ω – Ω, Ω и ω + Ω. Вы видите, что ширина спектра равна удвоенному значению частоты w модулирующего сигнала. Обратите внимание также на спектр низкочастотного модулирующего сигнала, который состоит из одной линии частотой Ω.

 

8.4. Канал радиосвязи

Учитель. Теперь нетрудно сообразить, что для передачи информации посредством электромагнитных волн канал радиосвязи должен включать в себя передатчик и приёмник, настроенный на частоту передатчика. Причём в передатчике должны быть генератор высокой частоты, модулятор и колебательный контур, а в приёмнике – перестраиваемый колебательный контур и демодулятор. Во многих случаях для увеличения дальности радиосвязи с колебательными контурами передатчика и приёмника соединяют антенны и заземления.

Учащиеся. Для чего нужен модулятор, понятно, а зачем используют демодулятор? Ведь амплитудно-модулированный сигнал содержит низкочастотную информацию?

Учитель. Конечно, но самого сигнала низкой частоты в нём нет, – посмотрите ещё раз на его спектр (рис. 8.2). Поэтому из принятого амплитудно-модулированного сигнала высокой частоты нужно извлечь или, лучше сказать, «изготовить» низкочастотный модулирующий сигнал. Проще всего выпрямить переменное напряжение высокой частоты и сгладить его пульсации так, чтобы в итоге остался сигнал низкой частоты, содержащий передаваемую информацию. На рис. 8.3 изображён простейший канал радиосвязи. Попробуйте разобраться, как он функционирует.

Учащиеся. Слева изображён генератор высокой частоты на транзисторе, который мы уже изучили. Последовательно с источником питания включена вторичная обмотка трансформатора, с первичной обмоткой которого соединён микрофон. Когда в микрофон говорят, меняется напряжение на вторичной обмотке трансформатора. Оно складывается с постоянным напряжением питания. В результате генератор питается пульсирующим напряжением, и амплитуда вырабатываемого им напряжения высокой частоты меняется в соответствии с низкочастотным сигналом. Амплитудно-модулированное напряжение приложено между антенной и заземлением. Поэтому антенна излучает амплитудно-модулированную электромагнитную волну.

Учитель. Радиоприёмник (рис. 8.3, справа) состоит из подключённого к антенне и заземлению колебательного контура, детектора (диода), фильтра низкой частоты, усилителя и динамика. Колебательный контур можно перестраивать по частоте, например, конденсатором переменной ёмкости. В приёмной антенне возбуждается переменный ток одновременно от огромного количества работающих в данный момент радиостанций. Для получения нужной информации следует выделить одну радиостанцию. Эту функцию осуществляет колебательный контур. Объясните, как работает приёмник.

Учащиеся. При настройке контура на частоту радиостанции возникает резонанс, и напряжение на контуре значительно возрастает. Принятый амплитудно-модулированный сигнал детектируется полупроводниковым диодом, из него посредством низкочастотного фильтра выделяется содержащий информацию модулирующий сигнал, который усиливается и преобразуется в звуковой.

Учитель. Уточните, каким требованиям должен удовлетворять колебательный контур.

Учащиеся. Понятно, что колебательный контур приёмника, с одной стороны, должен иметь узкую полосу пропускания, чтобы ненужные станции не мешали. С другой стороны, эта полоса пропускания должна быть достаточно широкой, чтобы контур пропускал весь спектр принятого сигнала.

 

8.5. Физические принципы радиосвязи

Учитель. В основе радиосвязи лежит несколько простых принципов: 1) использование электромагнитной волны высокой частоты в качестве несущей низкочастотную информацию; 2) применение в передатчике и приёмнике колебательных контуров, настроенных на одну и ту же резонансную частоту, равную частоте несущей; 3) модуляция в передатчике высокочастотного колебания содержащим информацию низкочастотным и демодуляция выделенного в приёмнике высокочастотного модулированного колебания. Попробуйте объяснить, почему используются перечисленные принципы. Начнём с первого.

Учащиеся. Низкочастотные электромагнитные волны плохо излучаются, и следовательно, для передачи на большие расстояния необходима значительная мощность. Интенсивность электромагнитного излучения растёт пропорционально четвёртой степени частоты, поэтому для радиосвязи предпочтительнее высокочастотные колебания.

Учитель. Правильно. Но это только одна причина. Чтобы вам проще было сформулировать другую, представьте, что вы находитесь в толпе одинаково громко говорящих людей и что вам нужно услышать и понять вполне определённого человека.

Учащиеся. Подобную ситуацию мы уже рассматривали: мы не можем услышать нужного нам человека потому, что все говорят в одном и том же диапазоне частот. В результате разные звуковые сигналы низкой частоты смешиваются и не удаётся выделить нужную информацию. Поэтому для радиосвязи используют электромагнитные волны высокой частоты, чтобы каждая радиостанция занимала свою полосу частот и не мешала другим.

Учитель. Хорошо. А почему в передатчике и приёмнике используют колебательные контуры, настроенные на одну и ту же частоту?

Учащиеся. Меняя параметры контура приёмника, можно добиться того, чтобы его резонансная частота совпала с частотой интересующей нас радиостанции. Тогда будет приниматься сигнал только этой радиостанции.

Учитель. В качестве передатчика я использую генератор УВЧ, а информацию буду передавать, включая и выключая передатчик: кратковременное включение – «точка», длительное – «тире». Буквы алфавита можно закодировать различными комбинациями точек и тире. Такой код действительно в своё время был создан и получил название азбуки Морзе. Пользуясь этой азбукой, в принципе можно передать любую информацию.

Учащиеся. Сейчас вообще стараются всю информацию передавать цифровым кодом.

Учащиеся. Лампа приёмного диполя зажигается и гаснет в такт с включениями и выключениями генератора.

Учитель. Теперь я включаю генератор УВЧ в сеть через регулятор напряжения и параллельно излучающей антенне располагаю приёмную антенну, длина которой может изменяться (рис. 8.4). Посмотрите, я поворачиваю рукоятку регулятора, и напряжение питания генератора плавно изменяется от максимума до минимума, а в соответствии с этими изменениями меняется свечение лампы приёмного диполя. Проанализируйте опыт и сделайте выводы.

Учащиеся. В опыте мы наблюдаем получение амплитудно-модулированного сигнала, передачу его посредством электромагнитного излучения и приём этого сигнала диполем с лампой. Можно сказать, что продемонстрирован канал радиосвязи.

Учитель. Что находится в корпусе генератора, мы не знаем, но уверены, что он создаёт колебания ультравысокой частоты, которые поступают на дипольную антенну и излучаются в пространство. Приёмный диполь, с одной стороны, является антенной, принимающей сигнал передатчика, а с другой, представляет собой колебательный контур, который можно настроить на частоту передатчика изменением его длины. Лампа, включённая в разрыв приёмной антенны, является своеобразным демодулятором. Действительно, через неё проходит амплитудно-модулированный переменный ток высокой частоты. Но нить лампы светится независимо от направления тока, так что специального детектирования не нужно. Кроме того, нить инерционна и не успевает за колебаниями тока, поэтому сглаживает пульсации подобно тому, как это делает низкочастотный фильтр. В результате мы наблюдаем колебания свечения лампы, содержащие передаваемую информацию.

8.6. Заключение

Учитель. Что нового вы узнали на этом уроке? Чему вы научились? Что произвело на вас наибольшее впечатление?

Учащиеся. Мы узнали, что такое амплитудная модуляция сигнала, что собой представляет спектр амплитудно-модулированного сигнала, познакомились с физическими принципами радиосвязи и научились анализировать канал радиосвязи. На уроке был только один опыт, из которого мы поняли, как осуществляется амплитудная модуляция электромагнитной волны.

Учитель. Как обычно, домашнее задание даётся тем, кому интересно его выполнять, или тем, кто хочет узнать новое, повторить пройденное, углубить свои знания и умения.

1. В чём суть изобретения А.С.Попова? Как работает приёмник А.С.Попова? [Г.Я.Мякишев, § 51, 53; В.А.Касьянов, § 52.]
2. Изложите принципы радиосвязи. Для чего нужна модуляция? Какие виды модуляции существуют? Как осуществляются модуляция и детектирование? [Г.Я.Мякишев, § 52, 53; В.А.Касьянов, § 52, 53.]
3. Что представляет собой канал радиосвязи? Как распространяются радиоволны в атмосфере? [Г.Я.Мякишев, § 55–58; В.А.Касьянов, § 52.]
4. Какова физическая сущность радиолокации? Как осуществляется телевидение? [Г.Я.Мякишев, § 55–58; В.А.Касьянов, § 52.]
5. Колебательный контур радиопередатчика настроен на частоту 1 МГц. Как и во сколько раз нужно изменить индуктивность катушки контура, чтобы передатчик давал радиоволну длиной 150 м?
6. Передатчик излучает электромагнитную волну длиной 30 м, которая модулирована частотой 1 кГц. Сколько электромагнитных колебаний высокой частоты происходит в течение пяти периодов колебаний низкой частоты?
7. Антенна радиолокатора находится на высоте 50 м над уровнем моря. На каком максимальном расстоянии может быть обнаружен катер противника? С какой максимальной частотой при этом должны испускаться импульсы?

2. Виды радиосвязи. Сигналы радиосвязи и их характеристики.

По принципу обмена информацией различают три вида радиосвязи:

• симплексная радиосвязь;

• дуплексная радиосвязь;

• полудуплексная радиосвязь.

По типу аппаратуры, используемой в радиоканале связи, различают следующие виды радиосвязи:

• телефонная;

• телеграфная;

• передачи данных;

• факсимильная;

• телевизионная;

• радиовещания.

По типу используемых радиоканалов связи различают следующие виды радиосвязи:

• поверхностной волной;

• тропосферная;

• ионосферная;

• метеорная;

• космическая;

• радиорелейная.

Виды документированной радиосвязи:

• телеграфная связь;

• передача данных;

• факсимильная связь.

Телеграфная связь – для передачи сообщений в виде буквенно-цифрового текста.

Передача данных для обмена формализованной информацией между человеком и ЭВМ или между ЭВМ.

Факсимильная связь для передачи электрическими сигналами неподвижных изображений.

1 – Телекс – для обмена письменной корреспонденцией между организациями и учреждениями с использованием пишущих машинок с электронной памятью;

2 – Теле (видео) текст – для получения информации из ЭВМ на мониторы;

3 – Теле (бюро) факс – для получения используются факсимильные аппараты (либо у пользователей, либо на предприятиях).

В радиосетях широко используются следующие виды сигналов радиосвязи:

А1 — AT с манипуляцией незатухающими колебаниями;

А2 — манипуляция тонально-модулируемыми колебаниями

F1 — Ч Т

F6 — Д Ч Т

F9 — О Ф Т

АЗН — А1 (В1) — ОМ с 50 % несущей

А1 — ВБП

В1 — НБП

АЗА — А1 (В1) — ОМ с 10 % несущей

А1 — ВБП

В1 — НБП

АЗУ1 — А1 (Bl) — ОМ без несущей

А1 — ВБП

В1 — НБП

3. Особенности распространения радиоволн различных диапазонов.

Распространение радиоволн мириаметрового, километрового и гектометрового диапазонов.

Для оценки характера распространения радиоволн того или иного диапазона необходимо знать электрические свойства материальных сред, в которых распространяется радиоволна, т.е. знать и ε_А земли и атмосферы.

Закон полного тока в дифференциальной форме гласит, что

т.е. изменение во времени потока магнитной индукции обуславливает появление тока проводимости и тока смещения.

Запишем это уравнение с учетом свойств материальной среды:

Земля:

λ < 4 м — диэлектрик

4 м < λ < 400 м – полупроводник

λ > 400 м – проводник

Морская вода:

λ < 3 м — диэлектрик

3 cм < λ < 3 м – полупроводник

λ > 3 м – проводник

Для волны мириаметрового (CВД):

λ = 10 ÷ 100 км f = 3 ÷ 30 кГц

и километрового (ДВ):

λ = 10 ÷ 1 км f = 30 ÷ 300 кГц

диапазонов поверхность земли по своим электрическим параметрам приближается к идеальному проводнику, а ионосфера имеет наибольшую проводимость и наименьшую диэлектрическую проницаемость, т.е. близка к проводнику.

RV диапазонов CДВ и ДВ практически не проникают в землю и ионос­феру, отражаясь от их поверхности и могут распространяться по естест­венным радиотрассам на значительные расстояния без существенной потери энергии поверхностными и пространственными волнами.

Т.к. длина волны СДВ диапазона соизмерима с расстоянием до нижней границы ионосферы, то понятие простой и поверхностной волны теряет смысл.

Процесс распространения RVрассматривается как происходящий в сферическом волноводе:

— внутренняя сторона — земля

— внешняя сторона (ночью — слой Е, днем — слой Д)

Волноводный процесс характеризуется незначительными потерями энергии.

Оптимальные RV – 25 ÷ 30 км

Критические RV (сильное затухание) — 100 км и более.

Присущи явления: — замирания, радиоэха.

Замирания (фединги) в результате интерференции RV, прошедших раз­ные пути и имеющие разные фазы в точке приема.

Если в противофазе в точке приема поверхностная и пространственная волна, то это фединг.

Если в противофазе в точке приема пространственные волны, то это дальний фединг.

Радиоэхо — это повторение сигнала в результате последовательного приема волн, отразившихся от ионосферы разное число раз (ближнее ради­оэхо) или пришедших в точку приема без и после огибания земного шара (дальнее радиоэхо).

Земная поверхность имеет устойчивые свойства , а места измерения условий ионизации ионосферы мало влияют на распространениеRV СДВ диапазона, то величина энергии радиосигнала мало изменяется в течение суток, года и в экстремальных условиях.

В диапазоне км волн хорошо выражены и поверхностная и пространствен­ная волны (и днем, и ночью), особенно на волнах λ> 3 км.

Поверхностные волны при излучении имеют угол возвышения не более 3-4 градусов, а пространственные волны излучаются под большими углами к земной поверхности.

Критический угол падения RV км диапазона очень мал (днем на слой Д, а ночью на слой Е). Лучи с углами возвышения, близко к 90 ° отражаются от ионосферы.

Поверхностные волны км диапазона, благодаря хорошей дифракционной способнос­ти, могут обеспечить связь на расстояние до 1000 км и более. Однако с расстоянием эти волны сильно затухают. (На 1000 км поверхностная вол­на по интенсивности меньше пространственной).

На очень большие расстояния связь осуществляется только прост­ранственной км волной. В области равной интенсивности поверхностной и пространственной волн наблюдается ближний фединг. Условия расп­ространения км волн практически не зависят от сезона, уровня солнечной активности, слабо зависят от времени суток (ночью уровень сигнала боль­ше).

Прием в км диапазоне редко ухудшается из-за сильных атмосфер­ных помех (гроза).

При переходе от КМ (ДВ) км к гектометровому диапазону уменьшается проводимость земли и ионосферы. ε земли и приближается к ε атмос­феры.

Возрастают потери в земле. Волны глубже проникают в ионосферу. На расстоянии в несколько сот км начинают преобладать пространственные волны, т.к. поверхностные поглощаются землей и затухают.

На расстоянии примерно 50-200 км поверхностные и пространственные волны равны по интенсивности и может проявляться ближний фединг.

Замирания частые и глубокие.

С уменьшением λ глубина замираний возрастает при уменьшении дли­тельности запираний.

Особенно сильные замирания на λ больше 100 м.

Средняя длительность замираний колеблется от нескольких секунд (1 сек) до нескольких десятков секунд.

Условия радиосвязи в гектометровом диапазоне (СВ) зависят от сезона и времени суток, т.к. слой Д исчезает, а слой Е – выше, причем в слое Д большое поглощение.

Дальность связи ночью больше, чем днем.

Зимой условия приема улучшаются за счет уменьшения электронной плотности ионосферы и ослабляются в атмосферных полях. В городах при­ем сильно зависит от промышленных помех.

Распространение RV — декаметрового диапазона (КВ).

При переходе от СВ к КВ потери в земле сильно увеличиваются (зем­ля является несовершенным диэлектриком), в атмосфере (ионосфе­ре)-уменьшается .

Поверхностные волны на естественных радиотрассах КВ диапазона имеют малое значение (слабая дифракция, сильное поглощение).

виды, принцип действия, способы организации сетей

Возможность передачи электромагнитных волн открыл Герц (1887 год), наблюдая искру в промежутке знаменитого вибратора. Попов первым догадался заложить полезную информацию, упомянув знаменитого немецкого учёного первым земным посланием. Германия поныне уверена: изобретатель радиосвязи рождён страной Гёте.

Термины

Радиосвязь – вид электросвязи, использующий принцип передачи информации, минуя эфир, посредством электромагнитных волн частотой ниже 3000 ГГц.

Радиовещание – однонаправленная радиосвязь.

Рация (радиостанция) – приёмопередающее устройство радиосвязи.

Поляризация – термин, описывающий поведение вектора электрического поля волны. Различают линейную (занимает одну плоскость), круговую (вращается), эллиптическую (вращается, изменяя периодически амплитуду).

Английский термин прямо затрагивает двунаправленность процесса передачи информации – two-way radio. Ручные рации отделены ныне (2001 год) собственным названием – walkie-talkie. Ранее 40-х годов термины рация, радиостанция употреблялись синонимично. Современный обиход внёс коррективы. Полноценное общение подразумевает использование участниками индивидуального приёмника, передатчика.

История

Вещание шло параллельно развитию связи. Технические средства масс-медиа вполне позволяют общаться, однако передатчики лишены способности принимать информацию. Двустороннее общение предполагает наличие, использование абонентами раций – приёмопередающих устройств.

Спасите наши души

Попов использовал телеграф. Ценящим достоинства музыки требовалось инновационное открытие путей модернизации примитивного сооружения. Надежду подал Флеминг (1904 год), внедривший выпрямитель электрического тока, послуживший основой создания кристаллического выпрямителя «кошачьего уса». Коммерческий телеграф начал бороздить Атлантику в 1907 году.

Это интересно! Тонувший Титаник активно опрашивал окружающие корабли, умело применяя азбуку Морзе. Талант радистов настолько развеселил компанию часом ранее, что матросская братия сочла позывные SOS очередной удачной шуткой.

Полученный урок позволил усовершенствовать методы передачи информации. Начиная 1912 годом, военные, гражданские корабли непременно оборудовали средствами дальней беспроводной связи-телеграфами. Первая мировая война явилась временем создания спасательно-охранной службы SOLAS-14. Эксперты разработали ряд основополагающих норм:

1. Внедрение вахты на частоте 500 кГц (СВ).
2. Судно снабжается двумя радиоустановками: главная, аварийная.
3. Дальность передачи сигнала бедствия главного блока — минимум 100 (морских) миль.
4. Аварийное оборудование функционирует 6 часов автономно, предельное расстояние слышимости – 60..80 морских миль.

Война помешала планам моряков. Напряжённая обстановка заставляла мировое сообщество медлить. Вахту стал нести уже SOLAS-29. Система охватывала суда вместимостью свыше 1600 регистровых тонн. Послевоенный SOLAS-48 пополнил реестр требованием, касающимся маломерных кораблей (300..1600 тонн). «Малюткам» выделили частоту 2,182 МГц КВ-диапазона.

Спасательная служба продолжала развиваться. SOLAS-74 обязал поголовно суда нести вахту, прослушивая частоты 2,182; 156,8 МГц. Выбранные каналы покрывали максимум 100-150 миль. Конференция 1988 года отметила ряд инновационных технологий, способных исправить ситуацию:

• Спутниковые каналы передачи информации.
• Буквопечатающая радиосвязь УБПЧ.
• Цифровой избирательный вызов.

Вкупе технологии повышали предельную дистанцию посыла сигнала бедствия (система INMARSAT, включающая 4 геостационарных спутника, обслуживаемых наземными береговыми станциями), устраняли необходимость в дежурном. Современные SOS принимают специально предназначенные оказывать помощь центры. Берег затем оповещает окрестные плавучие суда. Тонущий корабль волен выбросить аварийный буй. Частота бедствия 1,6 ГГц улавливается спутником, стартует спасательная кампания.

Развитие вещания

Осуществлению чаяний меломанов, призирающих точку-тире, поспособствовал Роберт фон Либен, выпустивший первый газовый триод. Параллельно подсуетился Ли де Форест, американский изобретатель, запатентовавший Аудион. Конструкцию, повторяющую первый триод. Однако название выбрано поудачнее. Оба мало смыслили, подарив последователям право изобрести усилитель (1912 год).

Газовый триод

• Отдельные исследователи склонны считать первой попыткой радиовещания опыт Реджинальда Фессендена рождественским вечером 1906 года.
• Франк Конрад (Электрическая компания Вестингауза, давшая занятие Николе Тесла) в 1916 году стал использовать собственный гараж, передавая информацию, прикрываясь позывными 8XK. Задумка переродилась 2 ноября 1920 года, став коротковолновой станцией KDKA. Сегодня каждый радиолюбитель имеет собственные позывные, позволяя организовать радионаправление собеседникам.
• Калифорниец Чарльз Херрольд (1909 год) начал вещание, передав звук. 1919 год 6 ноября подарил Нидерландам первую коммерческую станцию.

Первая радиостанция

Начиная 1920-м, трели певчих заполнили мир. Первый однокорпусной приёмопередатчик-радиостанцию изобрёл австралиец, старший констебль Фредерик Вильям Дауни (1923 год, Виктория). Полиция – исторический родитель технологии. Громоздкие ящики заняли задние сиденья используемых Ланчий патрульных. Эстафету переняли военные лётчики: разведчик стал сообщать обстановку, пропуская этапы возврата, сбрасывания бумажного послания войскам союзников.

Мобильные рации

Мобильный приёмопередатчик изобрёл Дональд Хингс, снабдивший устройствами сотрудников компании CM&S (1937). Система напоминала солидный рюкзак. Вторая мировая война дала мощный толчок развитию технологии. Переносные радиостанции стали незаменимым другом ополчившихся сторон.

Секретные разработки R&D стартовали в 1940 году. Модель Хингса С-58 Handy-Talkie поступила военным (1942 год). Шестьдесят лет спустя изобретатель получил награду правительства. Историки отмечают заслуги разработчика партизанских систем Джоан-Элеонора (1938-1941 г.г.).

Параллельно работала американская компания Моторола. Первая переносная рация SCR-300 вышла в 1940 году. Появление компактных моделей сопутствовало становлению группы Битлз. Полупроводниковая элементная база помогла миниатюризации устройств.

Разновидности

Критериями деления могут являться:

1. Частота (ДВ, СВ, КВ, УКВ, СВЧ…).
2. Модуляция (амплитудная, фазовая, частотная, ШИМ, ВИМ…).
3. Тип сигнала (цифровой, аналоговый, дискретный…).
4. Поляризация (круговая, линейная, эллиптическая…).
5. Уровень подготовки абонентов (профессиональная, любительская…).
6. Назначение (рабочая, служебная, домашняя, технологическая, тестировочная…).
7. Местоположение абонентов, узлов (космическая, наземная…).
8. Степень подвижности приёмопередающих устройств (мобильная, стационарная, транспортная…).
9. Факт участия человека (автоматическая, автоматизированная, живая…).

Принцип действия

Перенос информации неизвестной субстанцией неимоверно сложно объяснить. Учёные, пытаясь сохранить лицо, отписываются трёхэтажными формулами, употребляя замысловатые термины. Корпускулярно-волновой дуализм продолжает настойчиво демонстрировать неполноценность современных научных взглядов.

Важный момент! Изначально технология изобретена радистами, выступала альтернативой проводной связи. Параллельно бурно развивается развлекательная отрасль – вещание.

Радиоволна

Схема возникновения электромагнитной волны доподлинно неизвестна. Экспериментально установлена структура, поясняемая иллюстрацией:

1. Вектор напряжённости электрического поля лежит в одной плоскости. Амплитуда изменяется, следуя синусоиде.
2. Вектор напряжённости магнитный занимает перпендикулярную плоскость. Форма аналогичная.
3. Волна распространяется вдоль траверсы, сохраняя параметры.

Направление вектора устанавливали путём действия на электрические заряды. Частотный диапазон определён экспертами:

1. Нижняя граница – 0,03 Гц (10 млн. км).
2. Верхняя граница – 3 ТГц (0,1 мм).

Мера поглощения энергии средой определена частотой. Любительской связи отдали наихудшие варианты, максимально плохо преодолевающие эфир.

Излучение-приём

Практиков мало интересует действительное положение вещей. Важно одно: волна переносит:

• Энергию.
• Момент.
• Угловой момент.

Природа неизвестна — вещь работает. Первопроходец Герц шёл следующим эмпирическим путём:

1. Получил электрические колебания LC-контура. Частоту заранее оценил, пользуясь уравнениями Максвелла.
2. Начал разворачивать витки индуктивности, сформировав два прямолинейных плеча вибратора.
3. Меж обкладками конденсатора расположенного поблизости аналогичного контура наблюдал искру.

Постепенно зародилась идея (Попов) передавать информацию беспроводным методом. Первые радиостанции сильно напоминали телеграф.

Поляризация

Герц быстро заметил: лучшую пару составляют приёмный и передающий вибраторы, расположенные параллельно. Понятие поляризации родилось много позже. Однако Попов знал результат эксперимента, использовав одинаковую ориентацию антенн. Избранное положение позволяло вести приём с любого азимута – необходимый критерий стабильности функционирования системы подвижных объектов (морских судов).

Вибратор Герца обладал линейной поляризацией. Параметр приёмной и передающей сторон обязан быть идентичен. Помимо линейной различают:

1. Круговую.
2. Эллиптическую.

Антенна

Нужную поляризацию обеспечивает конструкция антенны, организуя электромагнитную совместимость системы приёмник-передатчик. Попов использовал штырь-вибратор Герца. Получил линейную поляризацию. Спутниковые тарелки обеспечивают различные характеристики. Запад преимущественно рад линейной поляризации, некоторые каналы Российской Федерации – задают круговую. Дань наследию тяжёлого прошлого: спутники-шпионы, постоянно движущиеся, обеспечивают наилучшие показатели, задействовав принципы круговой поляризации.

Модуляция

Радио Попова использовало передачу амплитудно-модулированного двоичного сигнала «точка-тире». Основными типами назовём:

1. Амплитудная модуляция кодирует информацию изменением уровня сигнала несущей частоты. Приёмной стороне подойдёт кристаллический детектор, описанный выше, исторически явившийся первой ласточкой. Технология активно стала использоваться гражданскими диапазонами КВ. Сравнительно длинная волна легко огибает земную поверхность, покрывая тысячи миль.
2. Частотная модуляция изменяет частоту несущей предопределённым образом. Изобретена Эдвином Армстронгом (1933 год). Технология улучшает качество звучания, составляя базис развлекательных радиостанций. Факт использования УКВ-диапазона объясняет теорема Котельникова.

Дальняя связь капризна, лепту вносят солнечная активность, погодные условия. Частотная модуляция замечательно противостоит разрядам молнии. Факт доказан компанией Дженерал Электрик (1940 год).

Радио Попова

Выбор частот

Страны определили вещанию, связи полосы. Широким массам отданы диапазоны, демонстрирующие максимальные недостатки: значительное затухание, поглощение парами воды. Преимущества достались армии, спасателям, полиции.

1. Типичный диапазон УКВ (FM) вещания – 87,5..108 МГц.
2. СССР занимал вдобавок полосу 65,8..74 МГц.
3. Япония доныне довольствуется отрезком 76..95 МГц.

Обычно частоты даются с шагом 100 кГц. Южная Корея, США, Филиппины, Карибы задействуют лишь нечётные множители каналов. Европа, Греция, Африка поступают наоборот. И только Италия уменьшила шаг вдвое (50 кГц). Частоты каналов фазовой модуляции ниже УКВ сегодня устарели.

Любительские

Радиолюбителям страны выделяют ограниченные диапазоны:

• Длинные волны – 135,7..137,8 кГц.
• Средние волны – 472..479 кГц. Международная практика ограничивает излучение мощностью 1 Вт. Россия запрещает.
• Короткие волны предполагают использование передатчика мощностью максимум 1 кВт. Диапазоны: 1,8; 3,5; 7; 10; 14; 18; 21; 25; 28 МГц.
• УКВ (FM). 50; 70; 220 МГц запрещены российским законодательством. Разрешенные: 144..146; 430..440; 1260..1300 МГц; 2,4; 5,65; 10; 24; 47; 75,5; 122,25; 134; 241 ГГц.

Радиолюбитель обязан сдать экзамен государственной комиссии, получив позывной.

Гражданские

Частоты доступны гражданам, включая лишённых личных позывных (см. выше). История развития вопроса красноречиво иллюстрируется примером США, осваивающего грабли. Послевоенный бум заставил правительство пересмотреть ряд вопросов. Радиолюбителям вырезали скромный надел 460-470 МГц, одновременно ограничили мощность передатчиков (класс А – 60 Вт, класс В – 5 Вт), немедля вызвав критику профессионалов:

• Дороговизна оборудования.
• Невозможность связи горожан. Короткие волны гасятся любыми препятствиями.

27 МГц

Был найден компромисс – средняя область КВ-диапазона, задействованная медициной, промышленностью. США стали регистрировать радиолюбителей, аппаратура постепенно дешевела. Отчётность бесстрастно показала резкий рост желающих общаться средствами эфира: 500.000 официальных пользователей (январь 1977 года). СССР разрешили обывателям засорять 27 МГц 30 декабря 1988 года. Шизофреники скажут: вот, развалили Союз радиолюбители. Параноики добавят музыкантов, алкоголиков, тунеядцев, интеллигенцию, отдельных студентов…

Советские органы выделили передатчикам мощностью 0,5 Вт 10 полузасекреченных каналов, шагом 12,5 кГц. Промышленность выпустила радиостанции Урал-Фермер. Результат виден невооружённым глазом. Фермеры отказались наводнять Урал сельскохозяйственной продукцией. Радиостанции мощностью ниже 10 Вт не подлежат государственной регистрации. Соглашения постоянно меняются, уточняйте сведения, получая свежие цифры.

Сегодня диапазон 27 МГц международный, предъявляет единственное ограничение: мощность передатчика ниже 10 Вт. Широко используют дальнобойщики. Весомые преимущества коротких волн позволяют им огибать препятствия. Мировая практика предусматривает ряд соглашений, исполняемых производителями:

• Первый канал – 26,965 МГц.
• Шаг – 10 кГц.
• Присвоены номера каналов – 1..40.
• С9EF – 27,065 МГц – служба спасения. Использование местами прекращено, любителям общаться запрещено по-прежнему. С9Е (см. ниже) эксплуатировать разрешается. 21 декабря 2012 года канал начала отслеживать Гражданская Аварийная Связь. Часть территории РФ охвачено проектом бесплатного оказания экстренной помощи.

• Дальнобойщики зачастую наводняют C15EA, С15EF (27,135 МГц).
• 27,140 МГц традиционно занималась игрушечными станциями, управляемой детской техникой.
• С19EF, C19EA (27,185) отвели целям передачи сводок (погода, наличие пробок). Использование мешает работе частоты 27,19 МГц.
• 27,19 МГц общепринятый способ организации дальней связи волнами однополосной модуляции.
• Российский 20-й канал (частотная модуляция) был выделен обладателям усилителей. Мощность передатчиков достигает сотен Вт, помогая преодолеть волне гигантские расстояния.
• 27-й российский канал аналог предыдущего. Используют амплитудную модуляцию.

Загруженность эфира заставила искать способы впихнуть больше информации. Изобрели нулевой канал 26,96 МГц, сообразно ввели еще 40 каналов (шаг 10 кГц). Радиолюбители быстро разрубили путы, выдумав незамысловатую систему обозначений, учитывающую ералаш:

• С (можно опустить) означает набор 40 каналов.
• Номер (1..40).
• Тип сетки – первая буква кодового слова. Исходная «Еurope», либо добавленная «Poland». Вторая иногда именуется «Russia».
• Последние буковки указывают тип модуляции. Любители применяют частотную, амплитудную.

Особенности международных отношений вызывают периодически путаницу. Зарубежные производители неправильно заводят российскую сетку, изготавливая аппаратуру. Любители решают проблему, выбирая «Польшу».

ДМВ: 433,075..434,775 МГц

Максимальная выходная мощность нерегистрируемого передатчика ограничена цифрой 0,01 Вт. Более мощную аппаратуру настраивают. Международным сообществом частоты/устройства называются LPD433 (маломощная аппаратура 433 МГц). Используются:

1. Промышленностью.
2. Медициной.
3. Научными организациями.
4. Бытовые устройства: пульты управления, радиосигнализация, любительские радиостанции, не требующие регистрации.

Запрещается применять внешние, тем более направленные антенны. Диапазон 433,075..434,775 МГц вместил 69 каналов, шаг 25 кГц. Некоторые станции 8-канальные.

1. 433,075 (1).
2. 433,1 (2).
3. 433,2 (6).
4. 433,3 (10).
5. 433,35 (12).
6. 433,475 (17).
7. 433,625 (23).
8. 433,8 (30).

Существуют ограничения:

• Соответствие аппаратуры общепринятым характеристикам.
• Применение за пределами 350 км от центра Москвы.
• Запрещено использовать область 406..406,1 МГц.
• Получение разрешения Федерального агентства связи.
• Регистрация средств: стационарных – 60 Вт, мобильных – 20 Вт, ручных – 5 Вт.

Зарубежная практика пестрит необычными правилами:

• Любители США проходят регистрацию согласно лицензии FCC.
• Великобритания раздаёт лицензии диапазона 432..440 МГц заядлым радистам, допуская мощности 400 Вт. Каналы 1..14 считают выходными, 62..69 – входными.

ДМВ: 446, 00625..446,09375 МГц

Систему часто называют PMR446 (аналог FRS США), максимальная мощность передатчика – 0,5 Вт. Общепринятый вызывной, аварийный канал – 8; автомобильный (эквивалент 15 канала 27 МГц) – 2. Столь неровные цифры призваны уберечь от помех соседние диапазоны. Номера каналов-частоты:

Настройка частоты

1. 446,00625.
2. 446,01875.
3. 446,03125.
4. 446,04375.
5. 446,05625.
6. 446,06875.
7. 446,08125.
8. 446,09375.

Белорусы используют 16 каналов, прибавляя 8 сверху. Россия разрешила LPD в ноябре 2005 года. Европой зарегистрирован своеобразный рекорд: связь Великобритания-Нидерланды дальностью 535,8 км. Типовые значение существенно ниже.

Принципы построения каналов

Проектировщик решает последовательно круг задач:

1. Выбор частотного диапазона.
2. Обоснование метода модуляции.
3. Обеспечение электромагнитной совместимости путём указания соответствующих конструкций антенн.
4. Расчёт мощности, дальности.
5. Решение вопроса о необходимости применение кодирования информации, включая избыточность пакетов.
6. Определение конструкции устройств, возможности покупки готовых узлов системы.
7. Указание способов монтажа, транспортировки, хранения, использования.
8. Гарантийные условия.

Инженер обязан уметь найти необходимые сведения, преследуя специфические цели заказчика. Знать наизусть громадный объем не позволяют современные технологии обучения, переподготовки персонала. Перечень литературы зачастую пестрит иностранными изданиями. Важный пункт – знание английского языка, умение пользоваться мировой паутиной.

Процесс обмена информацией

Преимущества изобретения Попова доступны сторонам, выполнившим ряд условий:

• Единая частота.
• Одинаковая поляризация.
• Верный выбор пространственного направления.

Наличие единственной частоты обусловливает возможность однонаправленной передачи. Поэтому организации применяют наборы позывных, условных сигналов – регламент. Известные «первый, первый, я второй, приём». Условные знаки помогают абоненту захватить канал. Новое сообщение начинается словами, предусмотренными протоколом: «второй, второй, я первый, …текст сообщения… Приём!». Захвативший общение возвращает палку эстафеты инициировавшему общение.

Полнодуплескная схема

Принцип универсален. Корабли, самолёты, солдаты, полиция снабжены позывными. Организации сажают централизованных операторов, заправляющих общением. Радиолюбители равноправны.

Описанную схему называют полудуплексной. Означает наличие возможности взаимного общения, но поочерёдно. Полнодуплескная схема подразумевает использование двух частот, практически встречается редко.

Физический класс | Принципы радиосвязи «

С помощью электромагнитных волн можно передавать речь, музыку другие звуки и сигналы на расстояние.

Радиосвязь – передача информации с помощью электромагнитных волн.

Важным принципом радиосвязи является использование модуляции (амплитудной или частотной) под действием сигнала, несущего информацию, например, звукового.

Так можно изобразить схему радиопередатчика:

Электромагнитные колебания звуковой частоты не способны излучаться антенной. Поэтому для осуществления радиотелефонной связи необходимо использовать высокочастотные колебания.

Незатухающие гармонические колебания высокой частоты вырабатывает генератор. Для передачи звука эти высокочастотные колебания изменяют, или как говорят, модулируют с помощью электрических колебаний низкой (звуковой) частоты.

Так выглядит схема радиоприемника:

В приемнике из модулированных колебаний высокой частоты выделяются низкочастотные колебания. Этот процесс называется детектированием (демодуляцией).

Полученные в результате детектирования колебания соответствуют тем звуковым колебаниям, которые воздействовали на микрофон передатчика. После усиления колебания низкой частоты могут быть превращены в звук.

 

Радиоприемник имеет колебательный контур, настроенный на частоту радиостанции, поскольку радиоприем связан с явлением резонанса.

Простейший детекторный приемник состоит из контурной катушки L, конденсатора настройки переменной емкости С, полупроводникового диода D, конденсатора С1 (фильтр), телефона.

Приемник работает исключительно за счет энергии электромагнитных волн. Поэтому высокие требования предъявляются к антенне А и заземлению приемника. Так как выходная мощность приемника невелика, то прием возможен только на головной телефон.

Обратно

 

Радиосвязь — это… Что такое Радиосвязь?

радиосвязь — радиосвязь …   Орфографический словарь-справочник

РАДИОСВЯЗЬ — (Radio communication) сообщение между двумя пунктами по радио. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 Радиосвязь род электрической связи, осуществляемой между двумя или нескольким …   Морской словарь

Радиосвязь на КВ — (телефон, телеграф) дисциплина радиоспорта. Соревнование по радиосвязи часто называется контест (англ. contest). Номера коды спортивной дисциплины во Всероссийском реестре видов спорта и виды программы[1]: Радиосвязь на КВ телефон : 1450061811Я,… …   Википедия

РАДИОСВЯЗЬ — электросвязь, осуществляемая посредством радиоволн. Передача сообщений ведется при помощи радиопередатчика и передающей антенны, а прием при помощи приемной антенны и радиоприемника. В радиопередатчике формируются радиосигналы электрические… …   Большой Энциклопедический словарь

РАДИОСВЯЗЬ — РАДИОСВЯЗЬ, радиосвязи, мн. нет, жен. (неол.). Сообщение, связь по радио. Установить радиосвязь с отдаленными пунктами севера. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

РАДИОСВЯЗЬ — РАДИОСВЯЗЬ, и, жен. Связь, осуществляемая по радио. Прямая р. Одноканальная, многоканальная р. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

радиосвязь — сущ., кол во синонимов: 1 • связь (97) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

РАДИОСВЯЗЬ — Разновидность беспроводной связи, при которой в качестве носителя сигнала используются радиоволны, свободно распространяемые в пространстве Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 …   Словарь бизнес-терминов

радиосвязь — Электросвязь, осуществляемая посредством радиоволн (ГОСТ 24375). [ОСТ 45.124 2000 ] Тематики службы связи EN radiocommunication …   Справочник технического переводчика

Радиосвязь —         Электросвязь посредством радиоволн. Для осуществления Р. в пункте, из которого ведётся передача сообщений (радиопередача), размещают радиопередающее устройство, содержащее Радиопередатчик и передающую антенну (См. Антенна), а в пункте, в… …   Большая советская энциклопедия

Способы организации радиосвязи: преимущества и недостатки

Рассмотрим основные способы организации радиосвязи. Она является одним из самых простых и надежных способов обеспечения связи.Чтобы выяснить, какие способы организации радиосвязи существуют в настоящее время, проанализируем ее особенности. Рации удобны и полезны. Применять их можно там, где невозможно воспользоваться иными видами связи.

Особенности радиосвязи

Системы радиосвязи доступны по ценовому диапазону, их легко можно развернуть, они нетребовательны к условиям окружающей среды.

Варианты радиоволн

Радиоволны в зависимости от диапазона обладают определенными характеристиками. Длинные волны существенно поглощаются ионосферой, поэтому больше всего используются приземные волны, которые при распространении огибают землю. При удалении от передатчика довольно быстро уменьшается их интенсивность.

Средние волны ионосферой поглощаются днем, а в вечернее время от нее отражаются.

Короткие волны распространяются путем отражения ионосферой, поэтому вблизи передатчика образуется зона радиомолчания. В дневное время в максимальной степени распространяются волны с частотой 30 МГц, а ночью – 3 МГц. При незначительной мощности передатчика короткие волны распространяются на существенные расстояния.

Влияние атмосферы

На способы организации радиосвязи оказывают влияние эффекты, существующие в ионосфере и тропосфере. Они связаны с флуктуациями распространения свободных электронов. Среди ионосферных эффектов, которые оказывают влияние на распространение радиоволн, выделяют поглощение, мерцание, изменение частоты, дисперсию. При увеличении частоты они ослабляют распространение радиоволн.

Достоинства

Часто только способы организации радиосвязи позволяют обеспечивать управление подразделениями и частыми в чрезвычайной обстановке при движении командиров (штабов).

Среди преимуществ этого вида связи выделяют:

• установление связи с объектами, расположение которых неизвестно;
• передача сигнала через территорию, на которой находится противник;
• радиосигналы проходят через местность, зараженную радиоактивным излучением;
• установление связи с объектами, которые находят в движении в море, в воздухе, на земле;
• возможность передавать боевые сигналы, донесения, распоряжения существенному количеству военнослужащих.

Каковы способы организации радиосвязи? Преимущества и недостатки данного вида связи – это важный вопрос. Положительные характеристики выделены, теперь проанализируем минусы радиосвязи.

Недостатки

Противник может перехватывать передачи и переговоры, определять места расположения работающих радиостанций, создавать им намеренные помехи. Радиосвязь зависит от условий прохождения волны, присутствия помех в месте приема. Среди минусов данного вида связи отметим существенное влияние на ее качество ядерных взрывов. Снижается качество радиосигнала при уменьшении расстояния между радиостанциями, которые работают в движении. Все эти особенности определяют способы организации радиосвязи. Достоинства и недостатки проанализированы, переходим к характеристике вариантов ее создания. Все эти способы используются в настоящее время в ВС, МВД.

Радионаправление

Радионаправлением называется способ организации радиосвязи между двумя пунктами управления (штабами, командирами).

Среди его достоинств отмечают:

• простоту установления связи, скорость передачи сигнала;
• увеличение скорости передачи информации при обмене важными сведениями.

Радионаправлением называется способ организации радиосвязи, который позволяет скрывать важные сведения от разведки противника. При установке направленных антенн можно увеличить дальность связи.

Среди минусов этого способа выделим значительный расход средств радиосвязи на точке управления, используемого для организации радиосвязи. На практике такие способы организации радиосвязи используют при передаче на важных направлениях значительного количества сообщений.

Радиосеть

Рассмотрим способы организации радиосвязи. Их назначение и характеристика связана с особенностями способа. Радиосвязь используется при передаче информации между тремя и более пунктами управления (штабами, командирами).

В сравнении с радионаправлением у нее меньшая устойчивость, защищенность от разведки, пропускающая способность.

Каковы способы организации радиосвязи в ВС? Она обеспечивает циркулярную передачу, поддерживает связь между всеми корреспондентами с минимальным использованием средств и сил.

Связь по радиосвязи на практике, как правило, используется для передачи сигналов оповещения, команд существенному количеству корреспондентов. С помощью радиосети осуществляется обмен информации меньшей степени секретности, к которой предъявляются меньшие требования по своевременности ее донесения до корреспондентов.

Разновидности

Радиосети могут быть дежурными, постоянно действующими, скрытыми.

Постоянно действующими считают радиосети, в которых осуществляется работа на передачу без каких-либо ограничений.

Что такое дежурные способы организации радиосвязи в ОВД? Это сети, которые предполагают незамедлительный прием сообщений от подчиненных частей и подразделений на основном пульте управления.

Резервными являются радиосети, в которых работа открывается по дополнительной команде при отсутствии возможности обмена сообщениями в основных радиосвязях.

Скрытые радионаправления создают для связи с максимально значимыми корреспондентами. Их применяют при передаче самых значимых и срочных сигналов, команд, донесений, приказов. Работа на передачу в таких радиосетях открывается лишь при разрешении начальника связи главного штаба.

При этом запросы о слышимости не осуществляются, для передачи используют короткие сигналы или радиограммы, не предполагающие предварительного вызова и подтверждения на осуществление приема.

В зависимости от средств, назначения, частот, сил, и выбираются способы организации радиосвязи. Радиоданные: их назначение и содержание необходимо изучать детально, чтобы использовать их в ВС. В радиосети связь может создаваться на одной или нескольких частотах на абонентской радиосвязи, на частотах передатчиков. От способа назначения рабочих частот существенно зависит характер функционирования линии, а также ее основные возможности.

Дл радиосетей, которые предполагают оперативность и простоту связи, назначают одну частоту приему и передачи информации.

Основные способы организации радиосвязи: радионаправление и радиосеть используются в ВС, МВД.

Связь на частотах датчиков

Ее используют для осуществления двухсторонней связи сразу между несколькими радиостанциями без перенастройки приемников и передатчиков, а также для гарантии циркулярных передач оной радиостанции сети ее остальным участникам. У каждой радиостанции в такой сети передача информации ведется на частоте своего передатчика, а для приема – на частоте аппаратов корреспондентов.

Комбинированная радиосвязь является разновидностью радиосети на частотах передатчиков. В этом случае гарантируется двухстороннее общение корреспондентов с главной сетевой радиостанции.

Важные моменты

У всех станций сети есть возможность вести передачу сигнала без перерывов. Корреспонденты сети делают это главной станции, а она передает сигналы любому корреспонденту.

Для радиосвязей, между корреспондентами которых проводится продолжительный обмен информацией, характерна одна вызывная и некоторое число рабочих частот. На вызывной частоте в такой радиосвязи осуществляется вызов и передача коротких сигналов (команд) боевого управления.

В тех ситуациях, когда применяются радиостанции, оснащенные специальными устройствами частотной стабилизации, радиосвязь организуется между ними по абонентской радиосвязи.

В случае ограниченности числа радиосредств, времени, радиочастот, связь обеспечивается путем вхождения в действующие сети радиостанции.

Применение в ВС

Чтобы обеспечить вхождение радиостанции штаба (старшего командира) в сети подчиненных используется постоянный позывной сигнал. Всех их подчиненные обязаны знать наизусть, чтобы отличать от радиосигналов противника. В современном бою особое место занимание обеспечение и организация радиосвязи.

Способы взаимодействия

Радиосвязь взаимодействия создается тремя способами:

• создание специальных радиосвязей взаимодействия;
• взаимное вхождение радиостанций в иные сети;
• с помощью оперативных групп, которые прибывают в воинскую часть с собственными средствами связи.

Под способами организации радиосвязи понимают приемы, методы, порядок использования сил и возможностей связи для качественного решения поставленных задач.

Основными вариантами обмена информацией считают радионаправление и радиосвязь. Использование одного из этих методов в каждом конкретном случае определяется характером и особенностями организации управления, присутствуем средств и сил, радиопомех и защиты, а также других факторов.

Радиосвязь является способом организации связи между несколькими радиостанциями. Радионаправление применяется для организации связи между двумя радиостанциями. В обоих способах предполагается назначение главной радиостанции, которая обеспечивает связь главному начальнику. Она руководит остальными подчиненными станциями созданной сети, следит за полным соблюдением ими порядка и режима работы, безопасностью, контролировать процесс радиообмена.

Особенности позывных радиостанции

Основная радиостанция сети должна призывать к порядку каждую станцию, которая допускает нарушения установленной дисциплины связи. Ее требования обязаны выполнять безоговорочно все остальные радиостанции, включенные в сеть. Позывные, которые присваиваются радиостанции начальника, применяются при передаче радиограмм. Позывные делят на телефонные и международные.

Вторая группа предполагает буквенно-цифровые либо буквенные сочетания из 4-5 знаков. Они, как правило, присваиваются радиостанциям, функционирующим в сеансовых либо стабильно действующих радионаправлениях и радиосетях, которые предусмотрены регламентом связи.

Телефонные позывные являются сочетанием слов с несколькими цифрами. Их закрепляют за конкретными радиостанциями при формировании временных радиосетей либо станций местного назначения. В одной радиостанции допускается использование телефонных позывных с одинаковой словарной базой для всех корреспондентов этой сети, но с различными цифровыми индексами у каждого из участников.

Телефонные и международные позывные могут быть циркулярными и индивидуальными. Первая группа закрепляется за отдельной станцией. Такой позывной назначается в радиосети для одномоментного вызова всех объектов сети. Вид позывных, которые применяются в радионаправлении и радиосети, назначаются распоряжением начальника, отвечающего за организацию радиосвязи.

В ВС и МВД категорически запрещается использование произвольных позывных. Радиопередатчик закрепляют за радиосетью, назначают ему определенные позывные для связи.

В зависимости от средств, частоты, сил, назначения связи допускается обеспечение радиосигнала на одной частоте, что дает возможность осуществлять циркулярную передач, поддерживать связь с минимальным расходом сил и средств.

В радионаправлении связь можно организовать не только на одной, но и на разных частотах приема и передачи.

Радиорелейная связь организуется в ВС по сети, по направлению, по оси. Использование каждого их способов связано с конкретными условиями обстановки, особенностями рельефа местности, управления, секретности связи, необходимости в обмене, обеспеченности средствами связи.

Направлением радиорелейной связи считают вариант ее организации между пунктами управлениями. В настоящее время этот вид связи является одним из самых распространенных в ВС. Именно с помощью этого способа обеспечивается максимальная надежность работы связи, пропускная способность. Среди минусов – необходимость повышенного использования радиорелейных станций и радиочастот при штабе части, отвечающей за организацию связи.