Презентація теми розвитку засобів зв'язку. Телебачення та розвиток засобів зв'язку

Радіозв'язок - передача та прийом інформації за допомогою радіохвиль, що розповсюджуються у просторі без проводів. Види радіозв'язку: радіотелеграфна, радіотелеграфна, радіотелефонна та радіомовлення, радіотелефонна та радіомовлення, телебачення, телебачення, радіолокація. радіолокація.

Радіотелеграфний зв'язок здійснюється шляхом передачі поєднання точок і тире, що кодує букву алфавіту в абетці Морзе. У 1843 році американський художник Семюел Морзе (1791 - 1872) винайшов телеграфний код. Він розробив для кожної літери знаки з точок та тире. Під час передачі повідомлення довгі сигнали відповідали тире, а короткі – точкам. Код Морзе використовується й у наші дні. Радіотелеграфний зв'язок здійснюється шляхом передачі поєднання точок і тире, що кодує букву алфавіту в абетці Морзе. У 1843 році американський художник Семюел Морзе (1791 - 1872) винайшов телеграфний код. Він розробив для кожної літери знаки з точок та тире. Під час передачі повідомлення довгі сигнали відповідали тире, а короткі – точкам. Код Морзе використовується й у наші дні.

Радіомовлення – передача в ефір мовлення, музики, звукових ефектів з допомогою е/м хвиль. Радіомовлення – передача в ефір мовлення, музики, звукових ефектів з допомогою е/м хвиль. Радіотелефонний зв'язок передбачає передачу такої інформації лише прийому конкретним абонентом. Радіотелефонний зв'язок передбачає передачу такої інформації лише прийому конкретним абонентом. Радіолокація-виявлення об'єктів та визначення їх координат за допомогою відображення радіохвиль. Відстань від об'єкта до радіолокатора s = st / 2; с – швидкість світла; t-проміжок часу між t-проміжок часу між імпульсами імпульсами

Телебачення В основі телевізійної передачі зображень лежать три фізичні процеси: В основі телевізійної передачі зображень лежать три фізичні процеси: Перетворення оптичного зображення на електричні сигнали Перетворення оптичного зображення на електричні сигнали Передача електричних сигналів через канали зв'язку Передача електричних сигналів через канали зв'язку Перетворення переданих електричних сигналів на оптичне зображення Перетворення переданих електричних сигналів на оптичне зображення

Для перетворення оптичного зображення електричні сигнали використано явище фотоефекту, вивчене А.Г. Столєтовим. Для передачі телевізійних сигналів використовується радіозв'язок, основоположником якого був А.С. Попов. Ідея відтворення зображення на люмінесцентному екрані належить також нашому співвітчизнику Б.Л. Розінг. Російський інженер-винахідник В.К. Зворикін розробив першу телевізійну трубку, що передає – іконоскоп. Для перетворення оптичного зображення електричні сигнали використано явище фотоефекту, вивчене А.Г. Столєтовим. Для передачі телевізійних сигналів використовується радіозв'язок, основоположником якого був А.С. Попов. Ідея відтворення зображення на люмінесцентному екрані належить також нашому співвітчизнику Б.Л. Розінг. Російський інженер-винахідник В.К. Зворикін розробив першу телевізійну трубку, що передає – іконоскоп.

КОЛІРНЕ ТЕЛЕБАЧЕННЯ дозволяє передавати та відтворювати кольорові зображення рухомих та нерухомих об'єктів. Для цього в телевізійній камері, що передає кольорового телебачення зображення розділяється на 3 одноколірних зображення. Передача кожного з цих зображень здійснюється за тим самим принципом, що й у чорно-білому телебаченні. В результаті на екрані кінескопа кольорового телевізора відтворюються одночасно 3 одноколірні зображення, що дають у сукупності кольорове. Перша система кольорового телебачення механічного типу була запропонована російським інженером І. А. Адаміаном.

Винахід радіо Попов Олександр Степанович () - російський фізик та електротехнік, один з піонерів застосування електромагнітних хвиль у практичних цілях, винахідник радіо.

Повідомлення про можливість практичного застосуванняелектромагнітних хвиль встановлення зв'язку без проводів вперше зробив 7 травня 1895 року А.С. Попов. Цей день вважається днем народження радіо. Повідомлення можливості практичного застосування електромагнітних хвиль встановлення зв'язку без проводів вперше зробив 7 травня 1895 року А.С. Попов. Цей день вважається днем народження радіо. 24 березня 1896 року на засіданні фізичного відділення Російського фізико-хімічного товариства Попов за допомогою своїх приладів наочно продемонстрував передачу сигналів на відстань 250 м, передавши першу у світі радіограму з двох слів «Генріх Герц». Повідомлення можливості практичного застосування електромагнітних хвиль встановлення зв'язку без проводів вперше зробив 7 травня 1895 року А.С. Попов. Цей день вважається днем народження радіо. Повідомлення можливості практичного застосування електромагнітних хвиль встановлення зв'язку без проводів вперше зробив 7 травня 1895 року А.С. Попов. Цей день вважається днем народження радіо. 24 березня 1896 року на засіданні фізичного відділення Російського фізико-хімічного товариства Попов за допомогою своїх приладів наочно продемонстрував передачу сигналів на відстань 250 м, передавши першу у світі радіограму з двох слів «Генріх Герц».

В антені під дією змінного електричного поля виникали вимушені коливання вільних електронів із частотою, що дорівнює частоті е/м хвилі. Змінна напруга з антени надходила на когерер – скляну трубку, заповнену металевою тирсою. Під дією змінної напруги високої частотив когерері виникають електричні розряди між окремою тирсою, і його опір зменшується в раз. В антені під дією змінного електричного поля виникали вимушені коливання вільних електронів із частотою, що дорівнює частоті е/м хвилі. Змінна напруга з антени надходила на когерер – скляну трубку, заповнену металевою тирсою. Під дією змінної напруги високої частоти в когерер виникають електричні розряди між окремими тирсою, і його опір зменшується в раз.

Сила струму в котушці електромагнітного реле зростає і реле включає електричний дзвінок. Так реєструвався прийом е/м антени хвилі. Молоточок ел. дзвінка, ударяючи по когерер, струшував тирсу і повертав його в вихідне положення– приймач знову готовий до реєстрації е/м хвиль. Сила струму в котушці електромагнітного реле зростає і реле включає електричний дзвінок. Так реєструвався прийом е/м антени хвилі. Молоточок ел. дзвінка, ударяючи по когерер, струшував тирсу і повертав його у вихідне положення - приймач знову був готовий до реєстрації е / м хвиль.

Дещо пізніше створив подібні ж прилади і провів з ними експерименти італійський фізик та інженер Г. Марконі. У 1897 році він отримав патент на застосування електромагнітних хвиль для бездротового зв'язку. Завдяки великим матеріальних ресурсів та енергії, Марконі, який не мав спеціальної освіти, досяг широкого застосування нового способу зв'язку. У 1897 році він отримав патент на застосування електромагнітних хвиль для бездротового зв'язку. Завдяки великим матеріальних ресурсів та енергії, Марконі, який не мав спеціальної освіти, досяг широкого застосування нового способу зв'язку. Попов своє відкриття не запатентував. Попов своє відкриття не запатентував.

Збільшення дальності зв'язку На початку 1897 р. Попов здійснив радіозв'язок між берегом і кораблем, а в 1898 р. дальність радіозв'язку між кораблями була доведена до 11 км. Великою перемогою Попова і радіозв'язку, що ледь зародився, було порятунок 27 рибалок з відірваної крижини, віднесеної в море. Радіограма, передана на відстань 44 км, дозволила криголамові своєчасно вийти в море. Роботи Попова були відзначені золотою медаллю на Всесвітній виставці 1900 року в Парижі. У 1901 році на Чорному морі Попов у своїх дослідах досягав дальності в 148 км.

На той час у Європі вже існувала радіопромисловість. Роботи Попова в Росії не набули розвитку. Відставання Росії у цій галузі загрозливо наростало. І коли в 1905 у зв'язку з російсько-японською війною, що почалася, знадобилася велика кількість радіостанцій, нічого не залишалося, як замовити їх іноземним фірмам.

Відносини Попова з керівництвом морського відомства загострилися, і в 1901 р. він переїхав до Петербурга, де був професором, а потім першим виборним директором Електротехнічного інституту. Турботи, пов'язані з виконанням відповідальних обов'язків директора, дуже розхитали здоров'я Попова, і він раптово помер від крововиливу в мозок.

Навіть здобувши велику популярність, Попов зберіг всі основні риси свого характеру: скромність, увага до чужих думок, готовність йти назустріч кожному і посильно допомагати тим, хто потребує допомоги. Коли роботи із застосування радіозв'язку на кораблях привернули до себе увагу закордонних ділових кіл, Попов отримав низку пропозицій переїхати для роботи за кордон. Він рішуче відкинув їх. Ось його слова: «Я гордий тим, що народився російською. І якщо не сучасники, то, можливо, нащадки наші зрозуміють, наскільки велика моя відданість нашій Батьківщині і який щасливий я, що не за кордоном, а в Росії відкрито новий засіб зв'язку».

генератор, Що Задає, виробляє гармонійні коливання високої частоти (несуча частота більше 100 тис.Гц). генератор, Що Задає, виробляє гармонійні коливання високої частоти (несуча частота більше 100 тис.Гц). Мікрофон перетворює механічні звукові коливання на електричні тієї ж частоти. Мікрофон перетворює механічні звукові коливання на електричні тієї ж частоти. Модулятор змінює за частотою або амплітудою високочастотні коливання за допомогою електричних коливань низької частоти. Модулятор змінює за частотою або амплітудою високочастотні коливання за допомогою електричних коливань низької частоти. Підсилювачі високої та низької частоти посилюють по потужності високочастотні та звукові (низькочастотні) коливання. Підсилювачі високої та низької частоти посилюють по потужності високочастотні та звукові (низькочастотні) коливання. Передавальна антена випромінює модульовані електромагнітні хвилі. Передавальна антена випромінює модульовані електромагнітні хвилі.

Приймальна антена приймає е/м хвилі. Е/м хвиля, що досягла приймальної антени, індукує в ній змінний струмтієї ж частоти, де працює передавач. Приймальна антена приймає е/м хвилі. Е/м хвиля, що досягла приймальні антени, індукує в ній змінний струм тієї ж частоти, на якій працює передавач. Детектор виділяє з модульованих коливань низькочастотні. Детектор виділяє з модульованих коливань низькочастотні. Динамік перетворює е/м коливання на механічні звукові коливання. Динамік перетворює е/м коливання на механічні звукові коливання.

Модуляція сигналу, що передається – кодована зміна одного з його параметрів. Модуляція сигналу, що передається – кодована зміна одного з його параметрів. У радіотехніці застосовуються амплітудна, частотна та фазова модуляція. У радіотехніці застосовуються амплітудна, частотна та фазова модуляція. Амплітудна модуляція – зміна амплітуди коливань високої (несучої) частоти коливаннями низької (звукової) частоти. Амплітудна модуляція – зміна амплітуди коливань високої (несучої) частоти коливаннями низької (звукової) частоти. Детектування (демодуляція) - виділення з модульованих коливань високої частоти звукового сигналу. Детектування здійснюється пристроєм, що містить елемент з односторонньою провідністю: вакуумний або провідниковий діод-детектор. Детектування (демодуляція) - виділення із модульованих коливань високої частоти звукового сигналу. Детектування здійснюється пристроєм, що містить елемент з односторонньою провідністю: вакуумний або провідниковий діод-детектор.

Поширення радіохвиль РАДІОВОЛНИ, електромагнітні хвилі з частотою менше 6000 ГГц (з довжиною хвилі λ більше 100 мкм). Радіохвилі з різною λ відрізняються за особливостями при поширенні в навколоземному просторі та за методами генерації, посилення та випромінювання. Їх поділяють на наддовгі (λ > 10 км), довгі (10-1 км), середні (м), короткі (м), УКХ (λ 10 км), довгі (10-1 км), середні (1000-100 м). ), короткі (100-10 м), УКХ (λ

Поширення радіохвиль Іоносфера – це іонізована верхня частина атмосфери, що починається з відстані приблизно кілометрів від поверхні землі і переходить у міжпланетну плазму. Іоносфера здатна поглинати та відображати е/м хвилі. Від неї добре відбиваються довгі та короткі хвилі. Іоносфера - це іонізована верхня частина атмосфери, що починається з відстані приблизно км від поверхні землі і переходить у міжпланетну плазму. Іоносфера здатна поглинати та відображати е/м хвилі. Від неї добре відбиваються довгі та короткі хвилі. Довгі хвилі здатні огинати опуклу поверхню Землі. За рахунок багаторазового відображення від іоносфери радіозв'язок на коротких хвилях можливий між будь-якими точками на Землі. Довгі хвилі здатні огинати опуклу поверхню Землі. За рахунок багаторазового відображення від іоносфери радіозв'язок на коротких хвилях можливий між будь-якими точками на Землі. УКХ не відображаються іоносферою і вільно проходять через неї; вони не огинають поверхню Землі, тому забезпечують радіозв'язок лише в межах прямої видимості. Телемовлення можливе лише у цьому частотному діапазоні. Для розширення зони прийому телевізійних передач, антени передавачів встановлюються на більшій висоті, для цієї ж мети використовують ретранслятори – спеціальні станції, що приймають сигнали, що підсилюють їх і випромінюють далі. УКХ здатні забезпечувати зв'язок через ШСЗ, і навіть зв'язок із космічними кораблями. УКХ не відображаються іоносферою і вільно проходять через неї; вони не огинають поверхню Землі, тому забезпечують радіозв'язок лише в межах прямої видимості. Телемовлення можливе лише у цьому частотному діапазоні. Для розширення зони прийому телевізійних передач, антени передавачів встановлюються на більшій висоті, для цієї ж мети використовують ретранслятори – спеціальні станції, що приймають сигнали, що підсилюють їх і випромінюють далі. УКХ здатні забезпечувати зв'язок через ШСЗ, і навіть зв'язок із космічними кораблями.

Космічний зв'язок Супутники зв'язку використовуються для ретрансляції телевізійних програм на всю територію країни, для мобільної телефонного зв'язку. Супутник приймає сигнали і посилає їх наземної станції, що знаходиться на відстані в кілька тисяч кілометрів від першої. Прийняті наземною станцієюсигнали від супутника зв'язку посилюються та надсилаються приймачам інших станцій. Супутники зв'язку використовуються для ретрансляції програм на всю територію країни, для мобільного телефонного зв'язку. Супутник приймає сигнали і посилає їх наземної станції, що знаходиться на відстані в кілька тисяч кілометрів від першої. Прийняті наземною станцією сигнали від супутника зв'язку посилюються і надсилаються приймачам інших станцій.

Радар Крістіан Хюльсмайєр, проживаючи в Дюссельдорфі, винайшов радіолокатор. Днем народження винаходу можна вважати 30 квітня 1904 року, коли Хюльсмайєр отримав від Імператорського бюро патентів посвідчення на свій винахід. А 18 травня радар уперше був випробуваний на кельнському залізничному мості... Крістіан Хюльсмайєр, проживаючи в Дюссельдорфі, винайшов радіолокатор. Днем народження винаходу можна вважати 30 квітня 1904 року, коли Хюльсмайєр отримав від Імператорського бюро патентів посвідчення на свій винахід. А 18 травня радар вперше був випробуваний на кельнському залізничному мості... Крістіан Хюльсмайєр Крістіан Хюльсмайєр Радар, або радіолокатор, посилає спрямований пучок радіохвиль. Автомобіль, літак або будь-який інший великий металевий предмет, що зустрівся на шляху радіопроменя, відображає його як дзеркало. Приймач радара вловлює відображення і вимірює час проходження імпульсу до об'єкта, що відбиває, і назад. На цей час розраховується відстань до об'єкта. Вчені використовують радари для вимірювання відстані до інших планет, метеорологи-для виявлення грозових фронтів і прогноз погоди, дорожня інспекція- щоб визначити швидкість руху автомобіля. Радар, або радіолокатор, посилає спрямований пучок радіохвиль. Автомобіль, літак або будь-який інший великий металевий предмет, що зустрівся на шляху радіопроменя, відображає його як дзеркало. Приймач радара вловлює відображення і вимірює час проходження імпульсу до об'єкта, що відбиває, і назад. На цей час розраховується відстань до об'єкта. Вчені використовують радари для вимірювання відстані до інших планет, метеорологи-для виявлення грозових фронтів і прогноз погоди, дорожня інспекція- щоб визначити швидкість руху автомобіля.

Аварійна радіорятувальна служба Це сукупність ШСЗ, що рухаються на кругових навколополярних орбітах, наземних пунктів прийому інформації та радіобуїв, що встановлюються на літаках, судах, а також альпіністами. При аварії радіобуй посилає сигнал, який приймається одним із супутників. ЕОМ, розташована на ньому, обчислює координати радіобую та передає інформацію в наземні пункти. Система створена в Росії (КОСПАС) та США, Канаді, Франції (САРКАТ). Це сукупність ШСЗ, що рухаються на кругових навколополярних орбітах, наземних пунктів прийому інформації та радіобуїв, що встановлюються на літаках, судах, а також альпіністами. При аварії радіобуй посилає сигнал, який приймається одним із супутників. ЕОМ, розташована на ньому, обчислює координати радіобую та передає інформацію в наземні пункти. Система створена в Росії (КОСПАС) та США, Канаді, Франції (САРКАТ).

Теми повідомлень Життя та діяльність А.С. Попова Життя та діяльність А.С. Попова Історія винаходу телебачення Історія винаходу телебачення Основні напрямки розвитку засобів зв'язку Основні напрямки розвитку засобів зв'язку Здоров'я людини та стільниковий телефонЗдоров'я людини та стільниковий телефон Радіоастрономія Радіоастрономія Кольорове телебачення Кольорове телебачення Історія створення телеграфу, телефону Історія створення телеграфу, телефону Інтернет(історія створення) Інтернет(історія створення)

Заняття 2/1
Основи радіозв'язку
Навчальні питання
1. Класифікація радіохвиль.
2. Поширення радіохвиль різних діапазонів.

Література

Крухмальов
Ст.
І.
і
ін.
Основи
побудови
телекомунікаційних систем та мереж. Підручник Гаряча лініяТелеком, М: 2008. 2000у.
2. Моторкін В.А. та ін. Практичні основи радіозв'язку. Навчальне
посібник. Хімки, ФГОУ ВПО АГЗ МНС Росії, 2011. 2476к.
3. Папков С.В. та ін Терміни та визначення зв'язку в МНС Росії. -
Новогірськ: АГЗ. 2011. 2871к.
4. Моторкін В.А. та ін. Курс лекцій з дисципліни (спеціальність
– захист у НС) «Системи зв'язку та оповіщення» (навчальний посібник) –
Хімки: АГЗ МНС Росії – 2011. 2673к.
Головін О.В. та ін. Радіозв'язок – М.: Гаряча лінія – Телеком,
2003. С. 47-60.
Носов М.В. Системи радіозв'язку - Н.: АГЗ, 1997.
Папков С.В., Алексєєнко М.В. Основи організації радіозв'язку
в РСЧС - Н.: АГЗ, 2003. С. 3-10.
1.
03.02.2017
2

1-е навчальне питання
Класифікація радіохвиль
03.02.2017
3

300
м
f МГц
Діапазон хвиль - Діапазон частот
ЕМ хвилі промислової частоти
Радіодіапазон:
Наддовгі (СДВ) – Наднизькі (СНЧ)
Довгі (ДВ) – Низькі (НЧ)
Середні (СВ) – Середні (СЛ)
Короткі (КВ) – Високі (ВЧ)
Ультракороткі (УКХ): Дуже високі (ОВЧ),
Ультрависокі (УВЧ),
Надвисокі (НВЧ)
Міліметрові (ММВ)
Дециміліметрові (ДММВ)
Оптичний діапазон:
Інфрачервоні промені
Світло світло
Ультрафіолетові промені
300
f МГц
м
Довжина хвилі (м)
-105
Частота (МГц)
(0-3)·10-3
105-104
104-103
103-102
102-101
101-100
100-10-1
10-1-10-2
10-2-10-3
10-3-10-4
(3-30) · 10-3
(3-30) · 10-2
(3-30)-1
(3-30)0
(3-30)1
(3-30)·102
(3-30) · 103
(3-30) · 104
(3-30) · 105
3,5 · 10-4-7,5 · 10-7
7,5 · 10-7-4 · 10-7
4·10-7-5·10-9
8,6 · 106-4 · 108
4 · 108-7,5 · 108
7,5 · 108-6 · 1010
Рентгенівські промені
10-8-10-12
3·1010-3·1012
- промені
10-12-10-22
3·1012-3·1024
03.02.2017
6

Вид радіохвиль
Тип радіохвиль
Діапазон
радіохвиль
(довжина хвилі)
Міріаметрові
Наддовгі
(СДВ)
10...100 км
4
3...30 кГц
Дуже низькі
(ОНЧ)
Кілометрові
Довгі (ДВ)
1...10 км
5
30...300 кГц
Низькі (НЧ)
Гектометрові
Середні (СВ)
100 ... 1000 м
6
300...3000 кГц
Середні (СЧ)
Декаметрові
Короткі (КВ)
10...100 м
7
3...30 МГц
Високі (ВЧ)
Метрові
1...10 м
8
30...300 МГц
Дуже високі
(ОВЧ)
Дециметрові
10...100 см
9
300...3000 МГц
Ультрависокі
(УВЧ)
1...10 см
10
3...30 ГГц
Понад високі
(НВЧ)
Міліметрові
1...10 мм
11
30...300 ГГц
Вкрай високі
(КВЧ)
Дециміліметрові
е
0,1...1 мм
12
300...3000 ГГц
Гіпервисокі (ГВЧ)
Сантиметрові
Ультракороткі
(УКХ)
№
діапазо
на
Діапазон
частот
Вид радіочастот

2-е навчальне питання
Поширення радіохвиль різних діапазонів
03.02.2017
8

Види поширення радіохвиль:
вздовж земної поверхні;
з випромінюванням у верхні шари атмосфери і їх назад до
поверхні Землі;
з прийомом із Землі та зворотною передачею на Землю за допомогою
космічні ретранслятори.
03.02.2017
Рис. Ідеальне поширення радіохвилі
9

03.02.2017
10

Рис. Шляхи розповсюдження радіохвиль

Вид радіохвиль
Основні засоби
поширення
радіохвиль
Дальність зв'язку, км
Міріаметрові та
кілометрові
(наддовгі та
довгі)
Дифракція. Відображення
від Землі та іоносфери
До тисячі. Тисячі
Гектометрові
(Середні)
Дифракція.
Заломлення в
іоносфері
Сотні. Тисячі
Декаметрові
(короткі)
Заломлення в
іоносфері та відображення
від Землі
Тисячі
Метрові та більше
короткі
Вільне
поширення та
відображення від Землі.
Розсіювання у тропосфері
Десятки. Сотні

Особливості поширення хвиль діапазонів СЧ, НЧ та ГНЧ
Хвилі з довжинами від 1 до 10 км, діапазон НЧ, і ще довші,
перевищують розміри нерівностей грунту та перешкод, і за їх
поширення помітно проявляється дифракція (огинання земної поверхні,
і т.д).
Хвилі далі поширюються у вільному просторі прямолінійно,
можливе утворення «мертвої зони». При зниженні частоти втрати енергії
хвиль при поглинанні ґрунтом зменшуються. Тому НЧ і ОНЧ при однаковій
потужності випромінювання поширюються великі відстані, ніж короткі.
При потужності десятки кВт напруженість поля поверхневих хвиль
достатня для прийому сигналів на відстані в тисячі кілометрів.
Просторові хвилі цих діапазонів, при поширенні в
напрямі іоносфери, що відображаються і повертаються до Землі. Тут відбувається
відображення від земної поверхні тощо. Таке поширення називається
багатоскачковим.
Дальнє іоносферне поширення хвиль має для радіозв'язку негативні
наслідки, якщо в зону прийому одночасно приходять поверхневі та
Просторові хвилі - багатопроменевість. У пункті У відбувається додавання
хвиль – інтерференція.
Хвилі діапазону ОНЧ мають здатність проникати на велику
глибину в поверхневий шар землі та навіть у морську воду. Це робить
03.02.2017 зв'язок у діапазоні ОНЧ із підземними та підводними об'єктами. 14
можливою

Вид радіохвиль
Основні засоби
поширення радіохвиль
Дальність зв'язку, км
Міріаметрові та
кілометрові (наддовгі
та довгі)
Дифракція. Відображення від
Землі та іоносфери
До тисячі. Тисячі
Гектометрові (середні)
Дифракція. Заломлення в
іоносфері
Сотні. Тисячі
Декаметрові (короткі)
Заломлення в іоносфері та
відображення від Землі
Тисячі
Метрові та більш короткі
Вільне поширення та
відображення від Землі.
Розсіювання у тропосфері
Десятки. Сотні

Втрати у ґрунті зростають із підвищенням частоти, дальність радіозв'язку з
допомогою поверхневих хвиль у СЧ менше, ніж НЧ (1500 км).
Просторові хвилі вдень сильно поглинаються в іоносфері, вночі
радіоприйом на відстані 2-3 тис. км. Між зоною радіоприймання
поверхневих хвиль, і більш віддаленої зоною прийому просторових хвиль
розташовується територія, на якій інтенсивність тих та інших хвиль мають
однаковий порядок величини. Тому можливі глибокі інтерференційні
завмирання та радіозв'язок виявляється нестійким.
Поширення хвиль діапазону ВЧ
Через значні втрати енергії в грунті далекий зв'язок поверхневими
хвилями у діапазоні ВЧ рідко перевищує 100 км. Іоносферне поширення
хвиль, з підвищенням частоти покращується завдяки зменшенню втрат.
Відображення хвиль від гладкої поверхні виходить дзеркальним: кут
падіння дорівнює куту відображення. Іоносфера неоднорідна та нерівна, тому
хвилі відбиваються у різних напрямах, тобто. має місце розсіяне
відображення. Рис. показано цю властивість відбитих хвиль, що утворюють
порівняно широкий промінь 1. Між зоною поширення поверхневої
хвилі та територією, в яку приходять просторові хвилі, утворюється
«мертва зона» Частина енергії хвиль може взагалі не позначитися на Землі, а
поширюється у шарі як у провіднику (траєкторія позначена 2). Якщо хвилі
відчувають в іонізованому шарі недостатнє заломлення, то вони йдуть у
03.02.2017
17
заатмосферне
простір; цьому випадку відповідає траєкторія 3.

Рис. Шлях радіохвиль в іоносфері
03.02.2017
Рис. Складання радіохвиль внаслідок багатопроменевого поширення
19

Вид радіохвиль
Основні засоби
поширення радіохвиль
Дальність зв'язку, км
Міріаметрові та
кілометрові (наддовгі
та довгі)
Дифракція. Відображення від
Землі та іоносфери
До тисячі. Тисячі
Гектометрові (середні)
Дифракція. Заломлення в
іоносфері
Сотні. Тисячі
Декаметрові (короткі)
Заломлення в іоносфері та
відображення від Землі
Тисячі
Метрові та більш короткі
Вільне поширення та
відображення від Землі.
Поглинання. Розсіювання в
тропосфері
Десятки. Сотні

Поширення хвиль діапазонів ОВЧ, УВЧ та НВЧ
Хвилі мікрохвильових діапазонів поширюються подібно до світла
прямолінійно. Дифракція у цих діапазонах слабка. Хвилі, випромінювані під
кутом до земної поверхні, йдуть у заатмосферний простір практично
без зміни траєкторії, ця властивість дозволило успішно застосувати
мікрохвилі для супутникового зв'язку.
Нездатність хвиль цих діапазонів огинати поверхню вимагає
радіозв'язку забезпечення геометричної видимості між передавальної та
приймальною антенами (Рис. а, б).
Оскільки хвилі відбиваються від земної поверхні, у місці прийому
можлива інтерференція променів (Рис. в); і виникають інтерференційні
завмирання та спотворення переданих повідомлень.
При порівняно високій потужності дальність зв'язку значно
перевищує звичайну. Нерівності земної поверхні та відмінність ґрунтів,
рослинного покриву, наявність річок та водойм, селищ, інженерних
споруд та ін. впливають на нижні шари повітря, ведуть до утворення
атмосфері зон з різною температурою та вологістю, локальних потоків
повітря тощо. У цих зонах, на висотах до кількох кілометрів, відбувається
розсіяння хвиль, як це схематично показано на Рис. м. У цьому випадку частина
енергії хвиль досягає пунктів, віддалених від передавальної антени на
відстань,
в 5-10 разів перевищує дальність геометричної видимості.
03.02.2017

Рис. Особливості поширення радіохвиль УКХ діапазону
03.02.2017
Рис. Дальнє поширення за допомогою «атмосферного хвилеводу»
22

Неоднорідності існують і в іоносфері (нерівномірність концентрації
вільних електронів), де теж відбувається іоносферне розсіювання хвиль. При
Великої потужності розсіювання забезпечує зв'язок на відстанях 1-2 тис. км.
Інші види далекого поширення УВЧ та НВЧ виявляються при
освіті в атмосфері протяжних і чітко виражених неоднорідностей
вигляді шару. Хвилі поширюються всередині шару, відбиваючись від його меж, або
між поверхнею землі та нижньою межею шару. Ці два випадки
схематично зображені на Рис. д. Ще один вид далекого поширення відображення від слідів метеорів. Через мінливість процесу метеорне
поширення застосовується лише у спеціальних системах радіозв'язку.
Крім приймального радіосигналу на приймач діють сторонні
коливання різного походження – радіоперешкоди, що можуть викликати спотворення
повідомлень, що приймаються: при радіотелефонному зв'язку (у вигляді клацань, тріску та
шуму, що погіршують розбірливість мовних повідомлень); телеграфний апарат
друкує неправильні знаки; на бланку факсимільного апарату виходять зайві
лінії, що псують зображення:
Сторонні радіосигнали.
Побічні випромінювання радіопередаючих пристроїв.
Атмосферні завади.
Промислові перешкоди.
Внутрішні шуми радіо (флуктуаційні шуми).
03.02.2017
23
Космічні
шуми.

Принципи радіозв'язку

Електромагнітні хвилі
поширюються на величезні
відстані, тому їх використовують
для передачі звуку (радіоволн) та
зображення (телебачення).
Умова виникнення
електромагнітної хвилі це
наявність прискорення у тих, хто рухається
зарядів!
Радіозв'язок - це передача
інформації за допомогою
електромагнітні хвилі.

Мікрофон перетворює механічні
коливання в електромагнітні коливання
звуковий частоти.

Після модуляції хвиля готова до передачі.
Маючи високу частоту вона може передаватися в
просторі.
І несе інформацію звукової частоти.

У приймачі необхідно виділити із високочастотних
модульованих коливань сигналу звукової частоти, тобто.
провести детектування

Принципи радіозв'язку

Перетворює електромагнітні коливання на
механічні коливання звукової частоти

Джеймс Максвелл
Англ. фізик Джеймс Клерк
Максвелл розробив
теорію електромагнітного
поля і передбачив
існування
електромагнітні хвилі.

Генріх Герц
1887 року Г.Герц вперше
отримав електромагнітні
хвилі
та досліджував їх властивості.
Він виміряв довжини цих
хвиль і визначив швидкість
їхнє поширення.

Для отримання електромагнітних хвиль Генріх Герц
використовував найпростіший пристрій, званий
вібратор Герца.
Цей пристрій є відкритим
коливальний контур.

Електромагнітні хвилі реєструвалися з
допомогою приймального резонатора, в якому
збуджуються коливання струму.

Олександр Степанович Попов
А.С.Попов застосував
електромагнітні хвилі для
радіозв'язку.
Використання когерера, реле,
електричний дзвінок Попов
створив прилад для виявлення
та реєстрації електричних
коливань – радіоприймач.

Схема приймача Попова

Генріх Герц

Принцип радіозв'язку у тому, що
створений електричний струм високої частоти,
створений у передавальній антені, викликає в
навколишньому просторі швидко мінливе
електромагнітне поле, яке
поширюється у вигляді електромагнітної
хвилі.

Для отримання електромагнітних хвиль Генріх Герц використав найпростіший пристрій, який називається вібратором Герца. Цей пристрій представлений

Коливання
високої частоти НЕСУЧА частота
Графік коливань
звуковий частоти,
тобто.
МОДУЛЮЮЧИХ
вагань
Графік
МОДУЛОВАНИХ
з амплітуди
вагань

Електромагнітні хвилі реєструвалися за допомогою приймального резонатора, в якому збуджуються коливання струму.

Детектування.

Винахід радіо

Принцип радіозв'язку:
У передавальній антені створюється
змінний електричний струм
високої частоти, який викликає в
навколишньому просторі
швидкомінююче електромагнітне
поле, що розповсюджується у вигляді
електромагнітні хвилі.
Досягаючи приймальної антени,
електромагнітна хвиля викликає у ній
змінний струм тієї ж частоти,
якою працює передавач.

А.С.Попов застосував електромагнітні хвилі для радіозв'язку. Використавши когерер, реле, електричний дзвінок Попов створив прилад

Для здійснення
радіозв'язку
використовують коливання
високої частоти,
інтенсивно
випромінювані антеною
(виробляються
генератором).
Для передачі звуку
ці високочастотні
коливання змінюють –
модулюють з
допомогою
електричних
коливань низької
частоти.
МОДУЛЯЦІЯ -
зміна амплітуди
високочастотних
вагань
відповідно
звуковий частотою.

Схема приймача Попова

У приймачі з модульованих коливань
високої частоти виділяються низькочастотні
коливання. Такий процес називається
детектуванням.
ДЕТЕКТУВАННЯ – процес перетворення
високочастотного сигналу сигнал низької частоти.
Отриманий після
детектування сигнал
відповідає тому
звуковий сигнал, який
діяв на мікрофон
передавача. Після
посилення коливання низької
частоти можуть бути
перетворені на звук.

Принцип радіозв'язку полягає в тому, що створений електричний струм високої частоти, створений в антені, що передає, викликає в оточенні

Пристрій радіоприймача
Основним
елементом
радіоприймача
Попова служив
когерер – трубка з
електродами та
металевими
тирсою.
Винайшов Едуард Бранлі
1891р.

Найпростіший радіоприймач

Детектування.

Схема передавального пристрою

Схема приймального пристрою

Застосування радіохвиль
радіохвилі,
телебачення,
космічний зв'язок,
радіолокація.

Радіохвилі

Пристрій радіоприймача

Телебачення

Найпростіший радіоприймач

Космічний зв'язок

7 травня – день РАДІО

Радіолокація
Виявлення та
визначення
розташування
різних
об'єктів за допомогою
радіохвиль.

Схема передавального пристрою

Радіолокація (від латинських слів «radio» випромінюю і «lokatio» – розташування)
Радіолокація – виявлення та точне
визначення положення об'єктів з
допомогою радіохвиль.

Схема приймального пристрою

Історія розвитку радіолокації
А. С. Попов у 1897 році під час дослідів з радіозв'язку між кораблями
виявив явище відображення радіохвиль від борту корабля. Радіопередавач
було встановлено на верхньому містку транспорту «Європа», що стояв на якорі,
а радіоприймач – на крейсері «Африка». Під час дослідів, коли між
кораблями потрапляв крейсер «Лейтенант Ільїн», взаємодія приладів
припинялося, доки судна не сходили з однієї прямої лінії
У вересні 1922 р. в США, Х. Тейлор і Л. Янг проводили досліди з радіозв'язку
декаметрових хвилях (3-30 МГц) через річку Потомак. В цей час річкою пройшов
корабель, і зв'язок перервався - що наштовхнуло їх теж на думку про застосування
радіохвиль для виявлення об'єктів, що рухаються.
У 1930 році Янг та його колега Хайленд виявили відображення радіохвиль від
літака. Незабаром після цих спостережень вони розробили метод використання
радіоеха для виявлення літака.

Застосування радіохвиль

Історія створення радара (RADAR – абревіатура Radio Detection
And Ranging, тобто. радіовиявлення та вимірювання дальності)
Роберт Вотсон-Уатт (1892 - 1973р.)
Шотландський фізик Роберт Вотсон-Уатт перший у 1935 р. побудував
радарну установку, здатну виявити літаки на
відстані 64 км. Ця система зіграла величезну роль у захисті
Англії від нальотів німецької авіації під час другої світової
війни. У СРСР перші досліди з радіовиявлення літаків
були проведені в 1934 році. Промисловий випуск перших РЛС,
прийнятих на озброєння, було розпочато 1939г. (Ю.Б.Кобзарєв).

Радіохвилі

Радіолокація заснована на явищі відображення радіохвиль від
різних об'єктів.
Помітне відображення можливе від об'єктів у тому випадку, якщо їх лінійні
розміри перевищують довжину електромагнітної хвилі. Тому
радари
8
11
працюють у діапазоні НВЧ (10 -10 Гц). А також потужність випромінюваного сигналу
~ω4.

Телебачення

Антена радіолокатора
Для радіолокації використовуються антени у вигляді параболічних.
металевих дзеркал, у фокусі яких розташований випромінюючий
диполь. За рахунок інтерференції хвиль виходить гостроспрямоване
випромінювання. Вона може обертатися і змінювати кут нахилу, посилаючи
радіохвилі у різних напрямках. Одна й та сама антена
поперемінно автоматично з частотою імпульсів підключається до
передавачу, то до приймача.

Телебачення:

Космічний зв'язок

Робота радіолокатора
Передавач виробляє короткі імпульси змінного струму НВЧ
(Тривалість імпульсів 10-6 с, проміжок між ними в 1000 разів більше),
які через антеневий перемикач надходять на антену і випромінюються.
У проміжках між випромінюваннями антена приймає відбитий від об'єкта
сигнал, підключаючись при цьому до входу приймача. Приймач виконує
посилення та обробку прийнятого сигналу. У найпростішому випадку
результуючий сигнал подається на променеву трубку (екран), що показує
зображення, синхронізоване з рухом антени. Сучасний радар
включає в себе комп'ютер, який обробляє прийняті антеною сигнали та
відображає їх на екрані у вигляді цифрової та текстової інформації.

Радіолокація

Визначення відстані до об'єкту
ct
S
2
з 3 108 м/с
S – відстань до об'єкта,
t – час розповсюдження
радіоімпульсу
до об'єкту та
назад
Знаючи орієнтацію антени під час виявлення мети, визначають її
координати. За зміною цих координат з часом визначають
швидкість цілі та розраховують її траєкторію.

Глибина розвідки радіолокатора
Мінімальна відстань, на якій можна знайти мету (час
поширення сигналу туди і назад має
бути більше або дорівнює тривалості імпульсу)
lmin
c
2
-тривалість імпульсу
Максимальна відстань, на якій можна знайти мету
(Час поширення сигналу туди і назад не
має бути більше періоду слідування імпульсів)
lmax
cT
2
Т-період проходження імпульсів

Застосування радіолокації
Авіація
По сигналах на екранах радіолокаторів диспетчери аеропортів
контролюють рух літаків повітряними трасами, а пілоти
точно визначають висоту польоту та обриси місцевості, можуть
орієнтуватися вночі та у складних метеоумовах.

Основне застосування радіолокації – це ППО.
Головне завдання спостерігати за
повітряним
простором,
виявити та вести
мета, у разі
необхідності
навести на неї ППО
та авіацію.

Крилата ракета (безпілотний літальний апарат одноразового
запуску)
Управління ракетою в польоті повністю
автономне. Принцип роботи системи
навігації заснований на зіставленні
рельєфу території конкретного району
знаходження ракети з еталонними картами
рельєфу місцевості за маршрутом її польоту,
попередньо закладеними на згадку
бортової системи керування.
Радіовисотомір забезпечує політ по
заздалегідь закладеному маршруту в режимі
огинання рельєфу за рахунок точного
витримування висоти польоту: над морем не більше 20 м, над суходолом - від 50 до 150 м (при
підході до мети – зниження до 20 м).
Корекція траєкторії польоту ракети на
маршевій ділянці здійснюється по
даним підсистеми супутникової навігації
та підсистеми корекції по рельєфу
місцевості.

Літак - невидимка
"Стелс"-технологія зменшує ймовірність того, що літак буде
запеленгований супротивником. Поверхня літака зібрана з
кількох тисяч плоских трикутників, виконаних з
матеріалу, що добре поглинає радіохвилі. Промінь локатора,
падаючий неї, розсіюється, тобто. відбитий сигнал не
повертається в точку, звідки він прийшов (до радіолокаційної
станції супротивника).

Радар для вимірювання швидкості руху транспорту
Одним із важливих методів зниження аварійності є
контроль швидкісного режиму руху автотранспорту на
дороги. Першими цивільними радарами для виміру
швидкості руху транспорту американські поліцейські
користувалися вже наприкінці Другої світової війни. Нині вони
застосовуються у всіх розвинених станах.

Робота радіолокатора

Метеорологічні радіолокатори для прогнозування
погоди. Об'єктами радіолокаційного виявлення можуть
бути
хмари,
опади,
грозові
вогнища.
Можна, можливо
прогнозувати град, зливи, шквал

Застосування у космосі
У космічних дослідженнях радіолокатори застосовуються
для керування польотом
і стеження за супутниками,
міжпланетними
станціями,
при
стиковці
кораблів.
Радіолокація планет дозволила уточнити їх параметри
(наприклад відстань від Землі та швидкість обертання), стан
атмосфери, здійснити картографування поверхні.

Слайд 2

Цілі уроку:

Ознайомити учнів із практичним застосуванням е/м хвиль; Розкрити фізичний принципрадіозв'язку;

Слайд 3

Радіозв'язок - передача та прийом інформації за допомогою радіохвиль, що розповсюджуються у просторі без проводів.

Види радіозв'язку: радіотелеграфна, радіотелефонна та радіомовлення, телебачення, радіолокація.

Слайд 4

Слайд 5

Радіомовлення – передача в ефір мовлення, музики, звукових ефектів з допомогою е/м хвиль. Радіотелефонний зв'язок передбачає передачу такої інформації лише прийому конкретним абонентом. Радіолокація-виявлення об'єктів та визначення їх координат за допомогою відображення радіохвиль. Відстань від об'єкта до радіолокатора s=st/2; с – швидкість світла; t-проміжок часу між імпульсами

Слайд 6

Телебачення

В основі телевізійної передачі зображень лежать три фізичні процеси: Перетворення оптичного зображення на електричні сигнали Передача електричних сигналів по каналах зв'язку Перетворення переданих електричних сигналів на оптичне зображення

Слайд 7

Слайд 8

КОЛІРНЕ ТЕЛЕБАЧЕННЯ дозволяє передавати та відтворювати кольорові зображення рухомих та нерухомих об'єктів. Для цього в телевізійній камері, що передає кольорового телебачення зображення розділяється на 3 одноколірних зображення. Передача кожного з цих зображень здійснюється за тим самим принципом, що й у чорно-білому телебаченні. В результаті на екрані кінескопа кольорового телевізора відтворюються одночасно 3 одноколірні зображення, що дають у сукупності кольорове. Перша система кольорового телебачення механічного типу була запропонована в 1907-08 російським інженером І. А. Адаміаном.

Слайд 9

Винахід радіо

Попов Олександр Степанович (16.03. 1859-13.01. 1906) - російський фізик та електротехнік, один з піонерів застосування електромагнітних хвиль у практичних цілях, винахідник радіо.

Слайд 10

Повідомлення можливості практичного застосування електромагнітних хвиль встановлення зв'язку без проводів вперше зробив 7 травня 1895 року А.С. Попов. Цей день вважається днем народження радіо. 24 березня 1896 року на засіданні фізичного відділення Російського фізико-хімічного товариства Попов за допомогою своїх приладів наочно продемонстрував передачу сигналів на відстань 250 м, передавши першу у світі радіограму з двох слів «Генріх Герц».

Слайд 11

Приймач А.С. Попова

Електричний дзвінок когерер Електромагнітне реле

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Збільшення дальності зв'язку

На початку 1897 року Попов здійснив радіозв'язок між берегом і кораблем, а в 1898 дальність радіозв'язку між кораблями була доведена до 11 км. Великою перемогою Попова і радіозв'язку, що ледь зародився, було порятунок 27 рибалок з відірваної крижини, віднесеної в море. Радіограма, передана на відстань 44 км, дозволила криголамові своєчасно вийти в море. Роботи Попова були відзначені золотою медаллю на Всесвітній виставці 1900 року в Парижі. У 1901 році на Чорному морі Попов у своїх дослідах досягав дальності в 148 км.

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Слайд 19

Принцип радіотелефонного зв'язку

Звук Мікрофон ГВЧ Модулятор УВЧ Передавальна антена ЕФІР Приймальна антена УВЧ Детектор УНЧ Динамік

Слайд 20

генератор, Що Задає, виробляє гармонійні коливання високої частоти (несуча частота більше 100 тис.Гц). Мікрофон перетворює механічні звукові коливання на електричні тієї ж частоти. Модулятор змінює за частотою або амплітудою високочастотні коливання за допомогою електричних коливань низької частоти. Підсилювачі високої та низької частоти посилюють по потужності високочастотні та звукові (низькочастотні) коливання. Передавальна антена випромінює модульовані електромагнітні хвилі.

Слайд 21

Приймальна антена приймає е/м хвилі. Е/м хвиля, що досягла приймальні антени, індукує в ній змінний струм тієї ж частоти, на якій працює передавач. Детектор виділяє з модульованих коливань низькочастотні. Динамік перетворює е/м коливання на механічні звукові коливання.

Слайд 22

Модуляція сигналу, що передається – кодована зміна одного з його параметрів. У радіотехніці застосовуються амплітудна, частотна та фазова модуляція. Амплітудна модуляція – зміна амплітуди коливань високої (несучої) частоти коливаннями низької (звукової) частоти. Детектування (демодуляція) - виділення із модульованих коливань високої частоти звукового сигналу. Детектування здійснюється пристроєм, що містить елемент з односторонньою провідністю: вакуумний або провідниковий діод-детектор.

Слайд 23

Поширення радіохвиль

РАДІОВОЛНИ, електромагнітні хвилі з частотою менше 6000 ГГц (з довжиною хвилі λ більше 100 мкм). Радіохвилі з різною λ відрізняються за особливостями при поширенні в навколоземному просторі та за методами генерації, посилення та випромінювання. Їх поділяють на наддовгі (λ > 10 км), довгі (10-1 км), середні (1000-100 м), короткі (100-10 м), УКХ (λ

Слайд 24

Іоносфера - це іонізована верхня частина атмосфери, що починається з відстані приблизно 50-90 км від поверхні землі і переходить у міжпланетну плазму. Іоносфера здатна поглинати та відображати е/м хвилі. Від неї добре відбиваються довгі та короткі хвилі. Довгі хвилі здатні огинати опуклу поверхню Землі. За рахунок багаторазового відображення від іоносфери радіозв'язок на коротких хвилях можливий між будь-якими точками на Землі. УКХ не відображаються іоносферою і вільно проходять через неї; вони не огинають поверхню Землі, тому забезпечують радіозв'язок лише в межах прямої видимості. Телемовлення можливе лише у цьому частотному діапазоні. Для розширення зони прийому телевізійних передач, антени передавачів встановлюються на більшій висоті, для цієї ж мети використовують ретранслятори – спеціальні станції, що приймають сигнали, що підсилюють їх і випромінюють далі. УКХ здатні забезпечувати зв'язок через ШСЗ, і навіть зв'язок із космічними кораблями.

Слайд 25

Космічний зв'язок

Супутники зв'язку використовуються для ретрансляції програм на всю територію країни, для мобільного телефонного зв'язку. Супутник приймає сигнали і посилає їх наземної станції, що знаходиться на відстані в кілька тисяч кілометрів від першої. Прийняті наземною станцією сигнали від супутника зв'язку посилюються і надсилаються приймачам інших станцій.

Слайд 26

Радар

Крістіан Хюльсмайєр, проживаючи в Дюссельдорфі, винайшов радіолокатор. Днем народження винаходу можна вважати 30 квітня 1904 року, коли Хюльсмайєр отримав від Імператорського бюро патентів посвідчення на свій винахід. А 18 травня радар уперше був випробуваний на кельнському залізничному мосту... Радар, або радіолокатор, посилає спрямований пучок радіохвиль. Автомобіль, літак або будь-який інший великий металевий предмет, що зустрівся на шляху радіопроменя, відображає його як дзеркало. Приймач радара вловлює відображення і вимірює час проходження імпульсу до об'єкта, що відбиває, і назад. На цей час розраховується відстань до об'єкта. Вчені використовують радари для виміру відстані до інших планет, метеорологи - для виявлення грозових фронтів і прогнозу погоди, дорожня інспекція - щоб визначити швидкість руху автомобіля.

Слайд 27

Аварійна радіорятувальна служба

Це сукупність ШСЗ, що рухаються на кругових навколополярних орбітах, наземних пунктів прийому інформації та радіобуїв, що встановлюються на літаках, судах, а також альпіністами. При аварії радіобуй посилає сигнал, який приймається одним із супутників. ЕОМ, розташована на ньому, обчислює координати радіобую та передає інформацію в наземні пункти. Система створена в Росії (КОСПАС) та США, Канаді, Франції (САРКАТ).

Слайд 28

Теми повідомлень

Життя та діяльність А.С. Попова Історія винаходу телебачення Основні напрями розвитку засобів зв'язку Здоров'я людини та стільниковий телефон Радіоастрономія Кольорове телебачення Історія створення телеграфу, телефону Інтернет(історія створення)

Переглянути всі слайди

Презентація до уроку "Принципи радіозв'язку та телебачення" Російський учений А. С. Попов у 1888 р. передбачив можливість передачі сигналів за допомогою електромагнітних хвиль на далекі відстані. Практичне вирішення цієї проблеми він здійснив у 1896 р., переданий уперше у світі на відстань 250 м бездротову радіограму з двох слів – Генріх Герц. .У ці роки Т. Марконі, розвиваючи ідею радіозв'язку, зайнявся питаннями виготовлення радіоапаратури. У 1897 р., випередивши скромного А. З. Попова, він отримав патент можливість передачі мови з допомогою електромагнітних хвиль.

Перегляд вмісту документа
«Презентація "Принципи радіозв'язку та телебачення"»

Принципи радіозв'язку та телебачення.

Підготувала вчитель фізики

Дадика Оксана Олександрівна

Трішки історії

Перше експериментальне підтвердження електромагнітної теорії Максвелла було дано у дослідах Г. Герца у 1887 р.

Для отримання електромагнітних хвиль Герц застосував прилад, що складається із двох стрижнів, розділених іскровим проміжком. За певної різниці потенціалів у проміжку між ними виникала іскра – високочастотний розряд, порушувалися коливання струму та випромінювалася електромагнітна хвиля. Для прийому хвиль Герц застосував резонатор – прямокутний контур із проміжком, на кінцях якого укріплено невеликі мідні кульки.

Російський учений А. С. Попов у 1888 р. передбачив можливість передачі сигналів за допомогою електромагнітних хвиль на далекі відстані. Практичне вирішення цієї проблеми він здійснив у 1896 р., переданий вперше у світі на відстань 250 м бездротову радіограму з двох слів – Генріх Герц.

У ці роки Т. Марконі, розвиваючи ідею радіозв'язку, зайнявся питаннями виготовлення радіоапаратури. У 1897 р., випередивши скромного А. З. Попова, він отримав патент можливість передачі мови з допомогою електромагнітних хвиль.

А.С. Попов

Джерело радіохвиль

Народжуються радіохвилі при зміні електричного поля, наприклад коли через провідник проходить змінний електричний струм або коли через простір проскакують іскри.

Навіщо потрібні радіохвилі?

Відкриття радіохвиль дало людству безліч можливостей. Серед них: радіо, телебачення, радари, радіотелескопи та бездротові засоби зв'язку. Все це полегшувало нам життя. За допомогою радіо люди завжди можуть попросити допомоги у рятувальників, кораблі та літаки подати сигнал лиха, і можна дізнатися, що відбуваються у світі.

Радіозв'язок у роки Великої Вітчизняної війни

З перших днів Великої Вітчизняної війни радіозв'язок став найважливішим засобом оперативного управління військами та інформування населення величезної країни. «Від Радянського Інформбюро» - ці слова, починаючи з 24 червня 1941 р. і до кінця війни, відкривали зведення повідомлень з фронту, які тисячі людей щодня слухали.

Надійний радіозв'язок – запорука успіху

У перші місяці війни противнику вдалося зруйнувати значну частину наших повітряних та польових кабельних ліній, що призвело до тривалих перерв у роботі провідного зв'язку. Стало очевидно забезпечити надійне управління військами та їхню тісну взаємодію, особливо під час боїв у тилу противника і, безумовно, в авіації, бронетанкових військах та Військово-морському флоті, де радіозв'язок був єдиним засобом зв'язку. Під час війни найбільші вітчизняні радіозаводи та науково-дослідні інститути зуміли вдосконалити та модернізувати радіостанції, що перебувають на озброєнні військ, та створити нові, більш ефективні засоби зв'язку.

Модернізація радіостанцій

Під час війни найбільші вітчизняні радіозаводи та науково-дослідні інститути зуміли вдосконалити та модернізувати радіостанції, що перебувають на озброєнні військ, та створити нові, більш ефективні засоби зв'язку. Зокрема, були виготовлені переносні ультракороткохвильові радіостанції, що призначалися для стрілецьких та артилерійських частин, радіостанція РБМ-5 підвищеної потужності, економічна та надійна, яка використовувалася і як особиста радіостанція командуючих арміями, корпусів та дивізій, кілька типів спеціальних танкових радіостанцій, радіостанцій військ, різноманітні конструкції радіоприймачів.

Радіоперешкоди

Дуже успішно радіоперешкодами порушувалося управління німецькими з'єднаннями та об'єднаннями у січні-квітні 1945 р. під час Східно-Прусської операції, в якій активну участь брали 131-й та 226-й радіодивізіони спецпризначення. Їм вдалося перешкодити ворогові підтримувати стійкий радіозв'язок, хоча він мав 175 радіостанцій у 30 радіомережах та на 300 радіочастотах. Загалом у Кенігсберзькому угрупованні противника було зірвано прийом близько 1200, а Земландської - 1000 радіограм.

Важлива роль

Винятково важливу роль відіграв радіозв'язок при організації взаємодії між фронтами, арміями та об'єднаннями різних видівРадянських Збройних Сил у виконанні ними спільних завдань. У цьому відношенні цікава організація радіозв'язку Південно-Західного, Донського та Сталінградського фронтів у Сталінградській наступальній операції; Центрального, Степового та Воронезького фронтів, у битві під Курском; 1-го Прибалтійського та трьох Білоруських фронтів у Білоруській стратегічній операції; 1-го, 2-го Білоруських та 1-го Українського фронтів у Берлінській операції та ін.

І на останок…

Велика Вітчизняна війна багато в чому визначила розвиток радіоелектронного озброєння нашої армії.

Телебачення - галузь науки, техніки та культури, пов'язана з передачею зорової інформації (рухомих зображень) на відстань радіоелектронними засобами; власне спосіб такої передачі. Поряд з радіомовленням телебачення - один з найбільш масових засобів поширення інформації та один з основних засобів зв'язку, що використовується в наукових, організаційних, технічних та ін прикладних цілях. Кінцевою ланкою телевізійної передачі служить людське око, тому телевізійні системи будуються з урахуванням особливостей зору. Реальний світ сприймається людиною візуально в кольорах, предмети - рельєфними, розташованими в обсязі деякого простору, а події в динаміці, русі: отже ідеальна телевізійна система повинна забезпечувати можливість відтворювати ці властивості матеріального світу. У сучасному телебаченні завдання передачі руху та кольору успішно вирішено. На стадії випробувань знаходяться телевізійні системи, здатні відтворювати рельєфність предметів та глибину простору.

Телевізійний прийом кінескопом У телевізорі є електронно-променева з магнітним управлінням, що називається кінескопом. У кінескопі електронна гармата створює електронний пучок, який фокусується на екрані, покритому кристалами, здатними світитися під ударами електронів, що швидко рухаються. По дорозі до екрану електрони пролітають через магнітні поля двох пар котушок, розташованих зовні трубки. Передача телевізійних сигналів у будь-яку точку нашої країни забезпечується за допомогою штучних ретрансляційних супутників Землі в системі «Орбіта».

Антена телевізійного приймача приймає випромінювані антеною телевізійного передавача ультракороткі хвилі, модульовані сигналами зображення, що передається. Для отримання в приймачі сильніших сигналів та зменшення різних перешкод, як правило, робиться спеціальна приймальна телевізійна антена. У найпростішому випадку вона є так званим напівхвильовим вібратором, або дипольом, тобто металевим стрижнем довжиною трохи менше половини довжини хвилі, розташованого горизонтально під прямим кутом до напрямку на телецентр. Прийняті сигнали посилюються, детектуються і знову посилюються подібно до того, як це робиться у звичайних приймачах для прийому звукового радіомовлення. Особливістю телевізійного приймача, який може бути прямого посиленняабо супергетеродинного типу, є те, що він розрахований на прийом ультракоротких хвиль. Напруга і струм сигналів зображення, отриманих в результаті посилення після детектора, повторюють всі зміни струму, що модуляцію на телевізійному передавачі. Інакше кажучи, сигнал зображення в приймачі точно відображає послідовну передачу окремих елементів об'єкта, що повторюється 25 разів в секунду. Сигнали зображення впливають на приймальну трубку, яка є головною частиною телевізора. Як відбувається телевізійний прийом?

Застосування електронно-променевої трубки прийому телевізійних зображень було запропоновано професором Петербурзького технологічного інституту Б. Л. Розінгом ще 1907 року і забезпечило розвиток високоякісного телебачення. Саме Борис Львович Розінг своїми роботами заклав підвалини сучасного телебачення.

Кінескоп Кінескоп - електронно-променевий прилад, що перетворює електричні сигнали на світлові. Основні частини: 1) електронна гармата, призначена для формування електронного променя, у кольорових кінескопах та багатопроменевих осцилографічних трубках поєднуються в електронно-оптичний прожектор; 2) екран, покритий люмінофором речовиною, що світиться у разі потрапляння на нього пучка електронів; 3) система, що відхиляє, керує променем таким чином, що він формує необхідне зображення.

Історично телебачення розвивалося починаючи з передачі лише яскравості кожного елемента зображення. У чорно-білому телевізорі сигнал на виході передавальної трубки піддається посиленню і перетворенню. Каналом зв'язку є радіоканал або кабельний канал. У приймальному пристрої прийняті сигнали перетворюються на однопроменевому кінескопі, екран якого покритий люмінофором білого світіння.

1) Електронні гармати 2) Електронні промені 3) Фокусуюча котушка 4) Відхиляючі котушки 5) Анод 6) Маска, завдяки якій червоний промінь потрапляє на червоний люмінофор, і т. д. 7) Червоні, зелені та сині зерна люска зерна люмінофора (збільшено). Пристрій кольорового кінескопу

Червоного синього зеленого Передача та прийом кольорових зображень потребують більш складних телевізійних систем. Замість однієї трубки, що падає, потрібно застосовувати три трубки, що передають сигнали трьох одноколірних зображень - червоного, синього і зеленого кольору. червоного зеленого синього синім червоним зеленим Екран кінескопа кольорового телевізора покритий кристалами люмінофорів трьох сортів. Ці кристали розташовані в окремих осередках на екрані у строгому порядку. На екрані кольорового телевізора три пучки створюють одночасно три зображення червоного, зеленого та синього кольору. Накладення цих зображень, що складаються з маленьких ділянок, що світять, сприймається оком людини як багатобарвне зображення з усіма відтінками кольорів. Одночасно світіння кристалів в одному місці синім, червоним та зеленим кольором сприймається оком як білий колір, тому на екрані кольорового телевізора можна отримувати чорно-білі зображення.

(ТК-1) Перший телевізор індивідуального користування КВН-49 Телерадіола "Білорусь-5" м Кольорові телевізори «Мінськ» та «Райдуга»

Висновок У висновку хочеться сказати, що було вивчено досить велику кількість науково-популярної літератури, а також енциклопедії та довідники. Детально було вивчено принцип радіозв'язку, процеси амплітудної модуляції та детектування. Виходячи з вивченого можна зробити такі висновки: Радіо у житті людства у XX столітті зіграло величезну роль. Воно займає важливе місце у господарстві будь-якої країни. Завдяки винаходу радіо у XX столітті отримали величезний розвиток різноманітні засоби зв'язку. Вчені всього світу, у тому числі російські та радянські, продовжують удосконалювати сучасні засоби зв'язку. І без винаходу радіо це навряд чи було б можливим. Вже до 2014 року в нашій країні буде запроваджено передачу інформації за допомогою цифрового зв'язку.

Список літератури 1. І.В.Бренєв "Винахід радіо А.С.Поповим" МОСКВА "Радянське радіо" Б.Б.Буховцев, Г.Я.Мякішев "Фізика. Підручник для 11 класу загальноосвітніх установ" Москва "Освіта" 3. В.С. Віргінський, В.Ф. Хотеєнков "Нариси історії та науки техніки пп." МОСКВА "Освіта" Ф.М. Дягілєв "З історії фізики та життя її творців" МОСКВА "Освіта" О.Ф. "Освіта" е видання 6. В.П.Орехов "Коливання і хвилі в курсі фізики середньої школи" Москва "Освіта"1977 7. Попов В.І. Основи стільникового зв'язкустандарту GSM ("Інженерна енциклопедія ПЕК"). М., "Еко-Трендз", 2005

Література

Принципи радіозв'язку

Генріх Герц

Для отримання електромагнітних хвиль Генріх Герц використав найпростіший пристрій, який називається вібратором Герца. Цей пристрій представлений

Електромагнітні хвилі реєструвалися за допомогою приймального резонатора, в якому збуджуються коливання струму.

Винахід радіо

А.С.Попов застосував електромагнітні хвилі для радіозв'язку. Використавши когерер, реле, електричний дзвінок Попов створив прилад

Схема приймача Попова

Принцип радіозв'язку полягає в тому, що створений електричний струм високої частоти, створений в антені, що передає, викликає в оточенні

Детектування.

Пристрій радіоприймача

Найпростіший радіоприймач

7 травня – день РАДІО

Схема передавального пристрою

Схема приймального пристрою

Застосування радіохвиль

Радіохвилі

Телебачення

Телебачення:

Космічний зв'язок

Радіолокація

Робота радіолокатора

Цілі уроку:

Телебачення

Винахід радіо

Приймач А.С. Попова

Збільшення дальності зв'язку

Принцип радіотелефонного зв'язку

Поширення радіохвиль

Космічний зв'язок

Радар

Аварійна радіорятувальна служба

Теми повідомлень

Перегляд вмісту документа «Презентація "Принципи радіозв'язку та телебачення"»

Перегляд вмісту документа
«Презентація "Принципи радіозв'язку та телебачення"»