Радиопередающие и радиоприемные устройства

Радиоприемное устройство, в самом упрощенном виде, функционирует следующим образом: сигнал, поступая на антенну, наводит в ней электродвижущую силу. После чего осуществляется выборка необходимого спектра частот, сигнал фильтруется от помех, усиливается и выводится на динамик.

Радиоприемное устройство состоит из трех основных частей: приемной антенны, преобразователя сигнала и воспроизводящего устройства. Приемная антенна воспринимает энергию электромагнитного поля и превращает ее в электрический сигнал. Затем этот сигнал преобразуется в другой, необходимый для работы воспроизводящего устройства. В качестве последнего в радиовещании используется громкоговоритель или головной телефон. Основными функциями радиоприемника являются: 1) выделение нужного сигнала из спектра колебаний, создаваемых электромагнитным полем, 2) усиление выделенного радиосигнала, 3) преобразование радиосигнала в ток, позволяющий воспроизвести передаваемое сообщение. Качество выполнения указанных функций определяется характеристиками приемника, наиболее важными из которых являются чувствительность, избирательность, диапазон принимаемых частот и качество воспроизведения. Чувствительность — это способность принимать слабые сигналы, измеряемая в вольтах на метр. Определяется она отношением сигнал/шум (чем сильнее полезный сигнал по отношению к шуму, тем чувствительнее приемник). Избирательностью, или селективностью приемника называется способность отделять полезный сигнал от мешающих. Величина избирательности показывает, во сколько раз понижается мешающий сигнал по отношению к полезному. Приемник обладает избирательностью благодаря наличию в нем резонансных цепей и фильтров. Диапазон принимаемых частот — область частот, в пределах которой возможен прием сигналов радиостанций данным приемником. Диапазон принимаемых частот в профессиональных приемниках колеблется от 0,1 до 30 мГц, бытовые приемники принимают только частоты, предназначенные для радиовещания, пропуская частоты, предназначенные для других целей (например, военных). Качество воспроизведения определяется степенью искажений принимаемого сигнала, вносимых элементами приемника.

Теперь в общих чертах о радиопередающих устройствах. Передатчик каждой радиостанции работает в пределах определенной территории, называемой зоной обслуживания. Размеры этой зоны зависят от мощности передатчика, характеристики направленности антенны, условий распространения радиоволн, наличия помех в месте приема и других условий .Антенна — устройство, предназначенное для излучения радиоволн на передающей стороне (если речь идет о передающей антенне) или для восприятия энергии электромагнитного поля на приемной стороне (если речь идет о приемной антенне).

Диаграмма направленности антенны — это пространственная фигура, отражающая графическую проекцию зоны обслуживания антенны. Направление главного максимума зависит от угла поворота антенны. Зоны, не вошедшие в лепестки диаграммы направленности, называются зонами молчания — сигнал здесь не принимается.

Для обеспечения надежного доведения информации до слушателей в заданной зоне часто применяют одновременную передачу одной и той же программы на нескольких частотах. При этом слушатель может выбрать ту частоту, на которой сигнал радиостанции принимается с наилучшей слышимостью.

Ключевые слова

Система радиовещания — совокупность различных технических средств, способов передачи вещательных программ и форм организации радиовещательного процесса. Вещательная сеть — это совокупность каналов, линий связи и других технических средств, расположенных определенным образом в различных направлениях по заданной территории и предназначенных для обслуживания звуковым вещанием населения, проживающего на этой территории.

Диапазон — это эфирное пространство, частота, в пределах которой имеет право существовать радиостанция.

Радиоприемное устройство — устройство, предназначенное для восприятия энергии радиоволн, ее преобразования и воспроизведения передаваемых с ее помощью сообщений.

Радиопередающим называется устройство, предназначенное для формирования радиочастотного сигнала, подлежащего передаче.

РАДИОВОЛНЫ, ЗВУК И ЕГО ТРАНСФОРМАЦИЯ В РАДИОВЕЩАНИИ

Радиоволны

Для передачи сигналов используются радиоволны. Создаются они в результате излучения антенны, возбуждаемой источником высокочастотных колебаний, и представляют собой периодически меняющееся электромагнитное поле. Излучаемые антенной радиоволны передаются в одном направлении узким пучком, похожим на луч, и могут огибать возникающие препятствия. Чтобы получить большую зону охвата, необходимо направлять излучение во все стороны. В свободном пространстве радиоволны распространяются прямолинейно со скоростью света (она равна 300 тысяч километров в секунду). На распространение радиоволн влияют земля и атмосфера. Часть энергии радиоволн поглощается почвой. В атмосфере особое значение для распространения радиоволн имеет ее верхний ионизированный слой, расположенный выше 60 км над землей, — ионосфера. Там радиоволны распространяются лучше всего. Ионизация атмосферы происходит под воздействием ультрафиолетового излучения солнца. Степень ионизации определяется количеством электронов в одном кубическом сантиметре газа, с повышением ионизации увеличиваются и преломляющие свойства атмосферы. При одной и той же степени ионизации более короткие волны преломляются слабее, чем более длинные.

Луч попадает в ионосферу, отражается от ионного слоя и возвращается на землю за много километров от места нахождения передатчика. А так как высота и степень ионизации слоев атмосферы меняется во времени, то пути радиоволн тоже меняются. Этим объясняются изменения в качестве приема сигнала днем и ночью. На территории между радиостанцией и местом падения луча существует «зона молчания», в которой сигналы радиостанции не слышны. А в месте падения луча на землю образуется зона слышимости. Размеры ее зависят от ширины луча, излучаемого антенной передатчика. Расстояние от радиостанции до центра зоны слышимости называется расстоянием скачка (радиоволны как бы перескакивают это расстояние). От земли радиоволны отражаются и опять устремляются к ионному слою, а отразившись от него, опять возвращаются к земле на расстоянии уже двух скачков от радиостанции. Радиосигнал при этом понемногу затухает. При достаточной мощности передатчика радиоволны могут многократно отражаться от поверхности Земли и нижних слоев атмосферы и распространяться на значительные расстояния.