4.6.3. Принципи радіозвязку

Для встановлення радіозв'язку треба мати передавальну і прий­мальну станції. На рис. 4.17 подано блок-схему радіозв'язку. Принцип радіозв'язку полягає в тому, що струми

провідності передавача за допомогою антени перетворюються в струми зміщення (швидкозмінне електричне поле), які поширюються в просторі без провідників. Досягаючи приймача, ці струми зміщення знову перетворюються в струми провідності, які діють на індикаторний пристрій (телефон, гучномовець, телеграфний апарат та ін.).

Рис. 4.17. Принципи радіозв’язку

1. Розглянемо призначення і дію окремих елементів радіопере­давача.

Коли передається розмова або музика, звукові коливання за допомогою мікрофона перетворюються в електричні коливання, які потрапляють у підсилювач низької частоти (ПНЧ). Може здатися, що за допомогою цих електричних коливань можна добути електромагнітні хвилі, а потім на приймальній станції знову дістати звукові коливання. Але коливання, утворені голосом людини, - це коливання низьких частот (у межах від 75 до 3000 Гц), що відповідають довжинам електромагнітних хвиль від 4000 до 100 км. Оскільки антени можуть випромінювати електромагнітні хвилі тільки тоді, коли їх розміри порядку довжини хвилі, то передавати звукові коливання таким способом практично неможливо.

З викладених мотивів в радіотехніці застосовують електромагнітні хвилі високої частоти (потужні струми зміщення), в межах від 105 до 108 Гц (довжина хвиль від 3 км до 3 м). Для строго напрямленого випромінювання (наприклад, у радіолокації) застосовують коливання з ще більшою частотою - 1010 Гц і вище. Тому радіопередавач неодмінно повинен мати генератор високої частоти.

Радіохвилі в приймачі збуджують струми провідності - високочастотні електричні коливання. Проте внаслі­док інерції жодна механічна система неспроможна їх реєструвати. Отже, окремо взяті низькочастотні й високо­частотні коливання не можуть задо­вольнити радіомовлення.

Радіомовлення засноване на вико­ристанні обох видів коливань, а саме: на передавальній станції низькочас­тотні звукові коливання накладаються на

високочастотні. Інакше кажучи, ви­сокочастотні коливання модулюються звуковими частотами. Модулювати можна такі параметри: амплітуду, частоту або фазу випромінюваних хвиль.

Розглянемо амплітудну модуляцію, яку використовують найчас­тіше. Амплітудна модуляція являє собою зміну амплітуди напруженос­тей електричного і магнітного полів радіохвилі високої частоти за законом звукової частоти. На рис. 343 показано немодульовані і модульовані високочастотні коливання. Зміна амплітуди високочас­тотних коливань відповідає змінам опору мікрофона, тобто тим звуковим коливанням, які потрапляють у мікрофон.

Рис. 4.18, а - високочастотні коливання, створені генератором; б - низькочастотні коливання (звукова частота); в - модульовані коливання; г – демодульовані низькочастотні коливання

Вибірністю (або селективністю) радіоприймача називається влас­тивість його виділяти з багатьох електричних коливань, що діють в антені, коливання потрібної частоти. Це досягається за допомогою явища резонансу - настроюванням контуру приймальної антени на несучу частоту даного передавача. Як правило, радіоприймач можна перестроювати з однієї несучої частоти на іншу і приймати сигнали багатьох передавачів.

Якість радіоприймача оцінюється також його чутливістю, тобто здатністю приймати радіосигнали певної сили. Кількісно чутливість визначається величиною найменшої напруги сигналу в антені прий­мача, при якій можливий нормальний радіоприйом. Якщо, напри­клад, чутливість становить 10 мкВ, то це означає, що сигнали від 10 мкВ і вище будуть прийняті нормально, а слабші не дадуть достатньої напруги на виході приймача.

Енергія електромагнітних хвиль, випромінюваних у різних напря­мах антеною передавача, розсіюється у величезному просторі, і тільки незначна частина її уловлюється антеною радіоприймача. Тому сприйнятий сигнал спочатку підсилюється у підсилювачі високої частоти (ПВЧ).

Оскільки телефон, репродуктор і людське вухо реагують лише на коливання струму звукової частоти і не реагують на високочастотні коливання, то їх треба демодулювати, або детектувати.

Детектуванням називається процес виділення коливань низької (звукової) частоти з модульованого сигналу високої частоти. Змінний струм низької частоти утворює спад і з нього знімається напруга для дальшого підсилення в підсилювачі низької частоти (ПНЧ). Після підсилення струм низької частоти надходить до телефону або гучномовця, які відтворюють звукові коливання, утворені на передавальній станції і перенесені до приймача радіохвилями.