Электромагнитный сигнал
это электро-магнитные волны, распространяющиеся в пространстве. Распространяется в пространстве со скоростью света.
Чтобы образовался электро-магнитный сигнал, необходимо:
наличие высокочастотного электрического сигнала
наличие антенны (устройства, преобразующее электрический сигнал в электро-магнитный). Размеры должны быть соизмеримы с длиной волны излучения. Любой проводящий материал, имеющий подходящие размеры, может стать антенной.
Характеристики:
Частота - характеристика сигнала, по которой он может быть принят (несущая частота).
Т — период колебания — время, в течение которого волна совершает полный цикл
ν= 1/T =Гц – количество полных колебаний за секунду (важная характеристика)
От этого зависит:
-характер распространения электро-магнитной волны. Земной шар покрыт ионосферой, свойство отражать электро-магнитные волны при небольшой их частоте. Волны, огибающие земную поверхность – сверх длинные волны. Если сигнал отражается от ионосферы – средние волны. Короткие и ультракороткие волны – проходят сквозь ионосферу, по земле распространяются только в зоне прямой видимости.
Зона прямой видимости:
h1 и h2 – высота антенны (м)
-длина волны
1мм-1м – УКВ, КВ
1м-1км – СВ
1 км- 10 км – СДВ
1 признак разделения сигнала – по времени. Затем, по частоте.
Мощность сигнала
Pизл. [ВТ]
Eизл. [В] – интенсивность, напряж. поля, возникающая при излучении сигнала
-потенциальная дальность, на которое мы можем его принять
Фон электро-магнитного излучения Земли. Если наш сигнал ниже этого фона, то сигнал невозможно принять.
- потребительская мощность передатчика – сколько потребляется энергии при генерации сигнала
Вид модуляции
Задача: Необходимо низкочастотные сигналы передавать в высокочастотном диапазоне
Решение: наложение низкочастотных сигналов на высокочастотные
Модуляция – изменение по определенному закону одного из параметров ВЧ сигнала. Будет распространяется в зависимости от своей частоты, но одновременно в нем будет информация.
fc – несущая – доставка информации
F - модулирующая – несет информацию
U-амплитуда, возможны изменения – амплитудная модуляция
ϕ – фаза – фазовая модуляция
ω – частота – частотная модуляция
Амплитудная модуляция
-когда по закону информации меняется амплитуда сигнала несущей частоты
Глубина (индекс) модуляции –
Глубина изменения модуляции от 0 до 1
- немодулированный сигнал
Модулированный сигнал:
Передается 3 гармоники, перед. 1 частотой
Сигнал занимает определенный диапазон, ширина определения (удовоенная частота модуляции).
Ширина спектра сигнала - важная характеристика
При передаче сложного сигнала будет много гармоник.
Несущая нужна для приема сигнала, спектр сигнала всегда симметричен. Часто исп. Сигналы с одной бок. полосой, следовательно ширина спектра уменьшена в 2 раза.
От m зависит боковая составляющая. Большая часть энергии составл. в несущую. Есть сигналы с подавляющей несущей – на них сложно настраиваться.
Частотная модуляция
-модуляция, в которой по закону информации меняется несущая частота.
Спектр будет бегать по частоте с размахом f=девиации (спектр не стоит на месте), большая частота при сложном сигнале.
Фазовая модуляция
- в закладных устройствах практически не используется
-это когда по закону модуляции меняется только фаза сигнала
Фаза- мгновенное значение частоты в какой-либо момент времени
Информация о том, какой детектор надо применять (что необходимо знать):
Несущая частота – для обнаружения сигнала
Мощность сигнала – дальность
Вид модуляции – необходимое устройство
Характеристики сигнала:
Несущая частота
Ширина спектра
При создании ЭМ-сигнала образуются ближние и дальние зоны.
Е – напряженность ЭМ-поля (интенсивность излучения)
На больших расстояниях будет постоянный уровень ЭМС. Ближняя зона соизмерима с длиной волны, в ней ЭМ-поле не успевает сформироваться, но интенсивность выше, чем дальней (разница в 10ки раз).
!Очень высокая интенсивность в ближней зоне, быстро уменьшается по интенсивности.
Как только антенна входит в ближнюю зону, то ловит сигнал – работа приема по принципу радиоизлучения.
Радиус ближней зоны 30-40 см.