Parimet e komunikimit me radio. Kanali dhe linja e radios

LikBez> Rreth Radio Komunikimit

Skema të përgjithshme për organizimin e komunikimeve radio

Një sistem transmetimi informacioni në të cilin sinjalet e telekomunikacionit transmetohen nga valët e radios në një hapësirë ​​të hapur quhet sistem radio. Sistemet e radios ndahen në lidhje radio dhe rrjete radio.

Sipas metodës së organizimit të linjave të radios, dallohen komunikimet radio njëkahëshe dhe dykahëshe. Komunikimi radio, në të cilin njëra prej linjave radio transmeton vetëm dhe tjetra vetëm merr, quhet njëkahëshe. Komunikimi radio njëkahësh, në të cilin transmetimi radio i një stacioni radio (kryesor) mund të merret njëkohësisht nga disa korrespondentë, quhet rrethor. Shembuj të mesazheve rrethore njëkahëshe janë sistemet e paralajmërimit, shërbimet e mesazheve nga qendrat e shtypit tek redaksia e gazetave, revistave, etj. Rrjetet e transmetimit televiziv dhe zëri janë gjithashtu shembuj tipikë të mënyrës rrethore të organizimit të komunikimeve radio. Në këtë rast, stacioni transmetues i radios, mediumi i përhapjes së sinjaleve të radios (hapësira e hapur) dhe secila pajisje marrëse radioje e vendosur në zonën e mbulimit të stacionit formojnë një linjë radio njëkahëshe, dhe grupi i linjave të tilla radio formon një rrjet transmetimi radioje. .

Komunikimi me radio me dy drejtime supozon aftësinë për të transmetuar dhe marrë informacion nga çdo stacion radio. Kjo kërkon dy grupe të pajisjeve të komunikimit njëkahëshe, d.m.th. në çdo pikë duhet të keni edhe një transmetues dhe një marrës. Komunikimi i dyanshëm mund të jetë i thjeshtë dhe i dyfishtë (Fig. 1). Në komunikimin radio simplex, transmetimi dhe marrja në çdo radiostacion kryhen me radhë. Në këtë rast, transmetuesit e radios në pikat fundore të linjës së komunikimit funksionojnë me të njëjtën frekuencë, dhe marrësit janë të sintonizuar në të njëjtën frekuencë.

Fig. 1 Diagramet funksionale të organizimit të komunikimit radio me dy drejtime: a-komunikimi radio i thjeshtë, komunikimi b-dupleks

Në komunikimin me radio dupleks, transmetimi i radios kryhet njëkohësisht me marrjen. Çdo lidhje radio dupleks duhet t'i caktohen dy frekuenca të ndryshme. Kjo bëhet në mënyrë që marrësi të marrë sinjale vetëm nga transmetuesi në vendin e kundërt dhe të mos marrë sinjale nga transmetuesi i tij radio. Transmetuesit dhe marrësit e radios të të dy korrespondentëve të radio komunikimit dupleks janë të ndezur gjatë gjithë kohës së funksionimit të linjës së radio komunikimit.

Komunikimi i thjeshtë përdoret, si rregull, në prani të flukseve relativisht të vogla informacioni. Për sistemet e transmetimit me ngarkesë të lartë trafiku, komunikimi dupleks është karakteristik.

Nëse është e nevojshme që të ketë komunikim radio me një numër të madh korrespondentësh, atëherë organizohet një rrjet radio (Fig. 2). Në këtë rast, një stacion radiofonik, i quajtur master, mund të transmetojë mesazhe si për një, ashtu edhe për disa korrespondentë vartës. Operatori i tij radio kontrollon mënyrën e funksionimit në rrjetin radio dhe vendos drejtpërdrejt sekuencën për transmetimin e stacioneve vartëse. Këta të fundit, me lejen e duhur, mund të shkëmbejnë informacion jo vetëm me radiostacionin kryesor, por edhe me njëri-tjetrin. Ky opsion për organizimin e një rrjeti radio mund të ndërtohet në bazë të një kompleksi simplex (shih Fig. 2, a) dhe një kompleksi të dyfishtë (shih Fig. 2, b). Në rastin e parë, është e mundur të përdoren stacione radio (transmetues radio) që funksionojnë në të njëjtën valë (frekuencë) radioje (të zakonshme). Në rastin e dytë ", radiostacioni kryesor transmeton në një frekuencë, dhe merr në disa (sipas numrit të stacioneve radio skllav).

Fig. 2 Diagramet funksionale të organizimit të rrjetit radio: a-complex simplex, b-complex duplex

Çdo lidhje radio për transmetimin e informacionit (komunikim, transmetim zanor ose televiziv) përmban në skajet pajisje radiotransmetuese dhe marrëse të pajisura me antena. Antena transmetuese lëshon një sinjal elektrik nga transmetuesi në formën e një valë radio. Antena marrëse merr një valë radio, dhe nga dalja e saj, një sinjal elektrik dërgohet në hyrjen e marrësit. Linjat e transmetimit të energjisë elektromagnetike që lidhin një antenë me një radio transmetues ose marrës quhen ushqyes. Pajisjet ushqyese të antenës janë elementë shumë të rëndësishëm të një lidhjeje radioje. Në praktikë, antenat e drejtimit përdoren shpesh. Gjatë transmetimit, një antenë e drejtuar lëshon energji radio në një drejtim të caktuar. Sa më i madh të jetë drejtimi i antenës, aq më e ulët është fuqia e transmetuesit për komunikimin me radio. Marrja e antenave të drejtimit rrit raportin sinjal-zhurmë në hyrjen e pajisjes marrëse, gjë që bën të mundur gjithashtu uljen e fuqisë së kërkuar të transmetuesit të radios.

Funksionimi i suksesshëm i linjave radio varet jo vetëm nga tiparet e projektimit dhe cilësia e prodhimit të pajisjeve radio. Gjatë ndërtimit dhe funksionimit të linjave të radios, është e nevojshme të merren parasysh veçoritë e përhapjes së valëve të radios përgjatë rrugës nga transmetuesi në antenën marrëse. Këto karakteristika ndryshojnë në varësi të diapazonit të frekuencës. Ndarja e valëve të radios në breza në përputhje me Rregulloren e Radios është dhënë në Tabelën. 1. Valët e radios në linjat e radios përhapen në kushte natyrore, dhe këto kushte janë të ndryshme dhe të paqëndrueshme. Para së gjithash, duhet të kihet parasysh se Toka është e rrumbullakët. Gjatë rrugës nga transmetuesi në antenën marrëse, valët e radios duhet të rrethojnë fryrjen e Tokës.

Tabela 1. Klasifikimi i ndarjes së valëve të radios në breza

Në vetvete, lëkundjet elektromagnetike nuk mbartin informacion. Për të transmetuar informacion, është e nevojshme të ngulitet mesazhi në lëkundjet elektromagnetike, d.m.th. të përdorë lëkundjet elektromagnetike me frekuencë të lartë vetëm si bartës të një mesazhi që përmban informacion. Për këtë qëllim, një ose më shumë parametra të valës bartëse (për shembull, amplituda, frekuenca, faza dhe parametra të tjerë) duhet të ndryshohen në përputhje me ndryshimet në mesazh. Pastaj fitohet një lëkundje me frekuencë të lartë me parametra që ndryshojnë në kohë sipas ligjit të mesazhit të transmetuar. Ky proces quhet modulim.

Kështu, çdo pajisje radiotransmetuese duhet të përbëhet nga një oshilator elektrik i lidhur me një antenë transmetuese dhe një modulator me të cilin kryhet modulimi.

Në pikën e marrjes duhet të ketë një pajisje që shndërron energjinë e valëve elektromagnetike në energji të dridhjeve elektrike, d.m.th. antenë marrëse. Antena kap valët elektromagnetike të emetuara nga transmetues të ndryshëm që veprojnë në frekuenca të ndryshme. Për të marrë sinjale nga vetëm një stacion, është e nevojshme të keni një pajisje selektive të aftë për të ndarë nga lëkundjet e frekuencave të ndryshme vetëm ato lëkundje që transmetohen nga radiostacioni i dëshiruar. Për të zgjidhur këtë problem, përdoren qarqe osciluese elektrike që janë të akorduar në frekuencën e stacionit të radios së marrë.

Lëkundjet me frekuencë të lartë të zgjedhura me ndihmën e qarkut oscilues duhet t'i nënshtrohen transformimit të anasjelltë, d.m.th. për të marrë prej tyre rryma ose tensione që ndryshojnë në përputhje me ligjin e modulimit të lëkundjeve elektrike në radiotransmetues. Për të zgjidhur këtë problem, marrësi duhet të ketë një pajisje të veçantë të quajtur detektor.

Së fundi, sinjali i përzgjedhur duhet të futet në një pajisje terminale, e cila do ta regjistrojë atë ose do të lejojë një person ta perceptojë atë në formën e tingullit ose dritës (imazhit).

Merrni parasysh strukturën e komunikimit radio (Fig. 2.15).

Mikrofoni (M) konverton dridhjet e zërit të të folurit në dridhje të rrymës elektrike të frekuencës së zërit (të ulët). Një nga njësitë kryesore të transmetuesit të radios është një oshilator kryesor (MG) (ose gjenerator me frekuencë të lartë), i cili konverton energjinë DC (një burim i veçantë energjie) në energji të lëkundjes aktuale të frekuencës së lartë (HF). Rryma e frekuencës audio e përforcuar në amplifikuesin me frekuencë të ulët (ULF) i jepet modulatorit (Mod), duke vepruar në një nga parametrat (amplitudë, frekuencë ose fazë) të rrymës me frekuencë të lartë. Prodhuar nga oshilatori kryesor. Si rezultat, rrymat e frekuencës së lartë (frekuencat e radios) furnizohen në antenën e transmetuesit, të cilat ndryshojnë në amplitudë, frekuencë ose fazë në përputhje me valët e transmetuara të zërit (të transmetuara nga mesazhi origjinal). Procesi i ndikimit të njërit prej parametrave të sinjalit HF sipas ligjit të ndryshimit të mesazhit fillestar të transmetuar quhet modulimi , respektivisht, amplituda, frekuenca ose faza.

Figura 2.15 - Blloku i komunikimit radio

Rrymat me frekuencë të lartë, duke kaluar nëpër antenën e transmetuesit, formojnë një fushë elektromagnetike rreth saj. Valët elektromagnetike (valët e radios) ndahen nga antena dhe përhapen në hapësirë ​​me një shpejtësi prej 300,000 km / s.

Në antenën marrëse, valët e radios (fusha elektromagnetike) nxisin një EMF të një frekuence radio, duke krijuar një rrymë RF të moduluar, e cila përsërit saktësisht të gjitha ndryshimet në rrymën në antenën transmetuese. Rrymat e frekuencës së lartë nga antena marrëse transmetohen nëpërmjet një linje ushqyese në një përforcues selektiv me frekuencë të lartë (UHF). Selektiviteti sigurohet nga një qark rezonant, më së shpeshti i përbërë nga një induktor dhe një kondensator i lidhur paralelisht, duke formuar një qark oshilues paralel që ka një rezonancë aktuale në frekuencën e lëkundjeve elektromagnetike të transmetuara nga transmetuesi. Për transmetuesit e stacioneve radio që funksionojnë në frekuenca të tjera, ky radiomarrës është praktikisht i pandjeshëm.

Sinjali i përforcuar futet në një detektor (Det), i cili konverton sinjalet HF të marra në rryma të dridhjeve të zërit, duke ndryshuar si rrymat e frekuencës së zërit të krijuar nga një mikrofon në një pikë transmetimi. Ky transformim quhet zbulim (demodulim). Rryma e zërit ose e frekuencës së ulët (LF) e marrë pas zbulimit zakonisht amplifikohet ende në ULF dhe transmetohet në një altoparlant (altoparlant ose kufje), i cili e shndërron këtë rrymë LF në dridhje zanore.

Komunikimi me radio është i njëanshëm dhe i dyanshëm. Në komunikimin me radio njëkahëshe, njëri prej stacioneve radio transmeton vetëm, dhe tjetri (ose të tjerët) vetëm merr. Në komunikimin radio me dy drejtime, stacionet radio transmetojnë dhe marrin njëkohësisht.

Komunikimi i thjeshtë radio- ky është një komunikim radio me dy drejtime, në të cilin çdo pajtimtar kryen vetëm transmetimin ose vetëm marrjen me radhë, duke fikur transmetuesin e tij për kohën e marrjes (Fig. 2.16). Për komunikim simplex, mjafton një frekuencë radio (radio simplex me një frekuencë). Çdo stacion radio ka një antenë, e cila, kur merr dhe transmeton, kalon, përkatësisht, në hyrjen e radiomarrësit ose në hyrjen e radiotransmetuesit.

Figura 2.16 - Bllok diagrami i komunikimit radio simplex

Komunikimi radio i thjeshtë përdoret zakonisht kur ka flukse relativisht të vogla trafiku. Komunikimi full-duplex është tipik për rrjetet radio me ngarkesë të madhe.

Radio dupleksËshtë një komunikim radio me dy drejtime në të cilin marrja dhe transmetimi kryhen njëkohësisht. Radioja dupleks kërkon dy frekuenca të ndryshme bartëse dhe transmetuesit dhe marrësit duhet të kenë antenat e tyre (Figura 2.17). Përveç kësaj, një filtër i veçantë ( dyfishues), i cili nuk lejon kalimin e dridhjeve të radiofrekuencës së transmetuesit të vet. Përparësitë e komunikimit me radio dupleks janë efikasiteti i lartë dhe gjerësia e brezit të rrjetit radio.

Figura 2.17 - Bllok diagrami i radio komunikimit dupleks

Komunikimi radio ka përparësitë e mëposhtme mbi komunikimin me tela:

Ø vendosje e shpejtë në çdo terren dhe në çdo kusht;

Ø efikasitet dhe mbijetesë e lartë e komunikimeve radio;

Ø aftësia për të transmetuar mesazhe të ndryshme te çdo numër abonentësh në mënyrë rrethore, selektive ose në një grup abonentësh;

Ø mundësi komunikimi me objekte të lëvizshme.

Pajisjet transmetuese të radios

Në një kuptim funksional, një pajisje radiotransmetuese kuptohet si një grup pajisjesh të krijuara për të gjeneruar dhe lëshuar një sinjal radiofrekuence (sinjal radio). Transmetuesi i radios përfshin një gjenerator bartës dhe një modulator si njësi funksionale. Përveç kësaj, pajisjet transmetuese të radios (veçanërisht ato të fuqishme) përmbajnë shumë pajisje të tjera: furnizime me energji elektrike, pajisje ftohëse, kontroll automatik dhe në distancë, sinjalizim, mbrojtje dhe bllokim, etj.

Treguesit kryesorë të pajisjeve transmetuese të radios mund të ndahen me kusht në 2 grupe: treguesit e përputhshmërisë së energjisë dhe elektromagnetike.

Treguesit më të rëndësishëm të energjisë të një pajisjeje radiotransmetuese janë fuqia e vlerësuar dhe efikasiteti industrial. Nën fuqia e vlerësuar (P) kuptojnë vlerën mesatare të energjisë së furnizuar në antenë gjatë periudhës së lëkundjes së radiofrekuencës. Industriale koeficienti i performancës (COP)është raporti i fuqisë nominale P me totalin P të konsumuar nga rrjeti i rrymës alternative nga pajisja transmetuese e radios: η = P / P gjithsej 100%.

Treguesit kryesorë të përputhshmërisë elektromagnetike janë diapazoni i frekuencës së funksionimit, paqëndrueshmëria e frekuencës së lëkundjeve dhe emetimet jashtë brezit.

Gama e frekuencave të funksionimit i referohet brezit të frekuencës në të cilin funksionon një pajisje radiotransmetuese në përputhje me kërkesat e standardit.

Nën paqëndrueshmëria e frekuencës të një radiotransmetuesi, kuptohet devijimi i frekuencës së lëkundjes në daljen e tij për një periudhë të caktuar kohe në lidhje me frekuencën e caktuar. Paqëndrueshmëria me frekuencë të ulët (stabilitet i lartë) redukton interferencën në marrjen e radios.

Jashtë brezit quaj të tillë rrezatimi që ndodhen jashtë gjerësisë së brezit të caktuar për transmetimin e mesazheve të dobishme. Emetimet jashtë brezit janë një burim ndërhyrjesh shtesë në marrjen e radios. Me shtypjen e emetimeve jashtë brezit, cilësia e transmetimit të sinjalit nuk degradohet.

Sipas përcaktimit, pajisjet transmetuese të radios ndahen në pajisje komunikimi. Transmetimi dhe televizioni. Sipas gamës së frekuencave të funksionimit, pajisjet transmetuese të radios ndahen në përputhje me klasifikimin e llojeve të valëve të radios. Në varësi të fuqisë nominale, pajisjet radiotransmetuese ndahen në fuqi të ulët (deri në 100 W), me fuqi të mesme (nga 100 në 10,000 W), të fuqishme (nga 10 në 500 kW) dhe super të fuqishme (mbi 500 kW) .

Specifikimi i funksionimit bën të mundur dallimin e pajisjeve radiotransmetuese stacionare dhe të lëvizshme (automobila, avionë, të veshur, etj.).

Pajisje marrëse radioje

Marrja e radiosËshtë ndarja e sinjaleve nga emetimi i radios. Në vendin ku merret radio, ka njëkohësisht emetime radio nga shumë burime natyrore dhe artificiale. Fuqia e sinjalit të kërkuar të radios është një pjesë shumë e vogël e fuqisë së emetimit total të radios në vendndodhjen e marrjes së radios. Detyra e pajisjes marrëse të radios është të ndajë sinjalin e dobishëm të radios nga një sërë sinjalesh të tjera dhe ndërhyrje të mundshme, si dhe të riprodhojë (rikuperojë) mesazhin e transmetuar.

Treguesit kryesorë (përsa i përket universalitetit) të marrësve të radios janë: diapazoni i frekuencës së funksionimit, ndjeshmëria, selektiviteti, imuniteti ndaj zhurmës.

Gama e frekuencës së punës përcaktohet nga diapazoni i frekuencave të mundshme të akordimit. Me fjalë të tjera, ky është diapazoni i akordimit të frekuencës brenda të cilit marrësi i radios mund të kalojë pa probleme ose të kërcejë nga një frekuencë në tjetrën.

Ndjeshmëriaështë një masë e aftësisë së një radiomarrësi për të marrë sinjale të dobëta radio. Ai vlerësohet në mënyrë sasiore nga vlera minimale e forcës elektromotore (EMF) të sinjalit në hyrjen e pajisjes marrëse të radios, në të cilën raporti i kërkuar sinjal-zhurmë në dalje ndodh në mungesë të ndërhyrjeve të jashtme.

Selektiviteti quhet një veti e një pajisje marrëse radioje që ju lejon të dalloni një sinjal radio të dobishëm nga ndërhyrja radio sipas disa veçorive të natyrshme në një sinjal radio. Me fjalë të tjera: është aftësia e një pajisje marrëse radioje për të ndarë sinjalin e dëshiruar të radios nga spektri i valëve elektromagnetike në vendin e marrjes, duke reduktuar sinjalet radio ndërhyrëse. Dalloni midis selektivitetit hapësinor dhe frekuencës. Selektiviteti hapësinor arrihet nëpërmjet përdorimit të një antene që siguron marrjen e sinjaleve të dëshiruara nga një drejtim dhe zbutjen e sinjaleve radio nga drejtime të tjera nga burime të jashtme. Selektiviteti i frekuencës karakterizon në mënyrë sasiore aftësinë e një pajisje marrëse radioje për të zgjedhur nga të gjitha sinjalet e radiofrekuencës dhe interferencat radio që veprojnë në hyrje, një sinjal që korrespondon me frekuencën e marrësit të radios.

Imuniteti një pajisje marrëse radioje quhet aftësia e saj për të kundërshtuar veprimin ndërhyrës të interferencës. Në mënyrë sasiore, imuniteti ndaj zhurmës vlerësohet nga vlera maksimale e nivelit të zhurmës në antenë, në të cilën ende sigurohet marrja e sinjaleve të radios.

Marrësit radio mund të klasifikohen sipas kritereve të ndryshme. Me takim, mund të dallohen transmetimet radio (zakonisht të quajtura marrës ose marrës radio), televizionet (televizionet), radiomarrësit profesionistë, specialë. Ato profesionale përfshijnë radio marrës të gamës së dekametrave, radio stafetë dhe linja komunikimi satelitore. Ndër marrësit e radios për qëllime të veçanta, duhet të përmendet, për shembull, radari, navigimi i radios, avionët, etj.

Antenat dhe ushqyesit

Antenëështë një element ndërlidhës midis pajisjeve transmetuese ose marrëse dhe mediumit të përhapjes së valëve të radios. Antenat, në formën e telave ose sipërfaqeve, lëshojnë valë elektromagnetike gjatë transmetimit dhe me marrjen e tyre "mbledhin" energjinë e rënë. Antenat e përbëra nga tela me prerje të vogël në krahasim me gjatësinë e valës dhe prerjet gjatësore quhen tel... Antenat që lëshojnë përmes hapjes së tyre quhen aperturë... Ndonjëherë ato quhen difraktive, reflektuese, spekulare. Rrymat elektrike të antenave të tilla rrjedhin mbi sipërfaqe përçuese me dimensione proporcionale me gjatësinë e valës ose shumë më të mëdha se ajo.

Qarku elektrik dhe aksesorët me anë të të cilit përçohet energjia e sinjalit të radiofrekuencës nga radiotransmetuesi në antenë ose nga antena në radiomarrës quhet ushqyes... Kërkesat e mëposhtme vendosen për ushqyesit: humbjet e energjisë të sinjaleve me frekuencë të lartë në të duhet të jenë minimale; ato nuk duhet të kenë efekt antene, d.m.th. nuk duhet të lëshojë ose marrë valë elektromagnetike; kanë forcë të mjaftueshme elektrike, d.m.th. të transmetojë fuqinë e nevojshme pa rrezikun e prishjes elektrike të izolimit.

Antenat transmetuese, të përdorura në intervalin e kilometrit dhe hektometrit, lidhen me transmetuesin radio duke përdorur ushqyes koaksial me shumë tela. Në rangun e dekametrave, ushqyesit zakonisht bëhen në formën e linjave me tela me dy ose katër tela. Tek antenat e valëve radio metër, energjia, si rregull, kryhet duke përdorur një kabllo koaksiale. Në gjatësi vale më të shkurtra, veçanërisht në diapazonin e centimetrit, furnizuesi bëhet në formën e një tubi metalik të zbrazët - një përcjellës valësh me seksion kryq drejtkëndor, eliptik ose rrethor.

Metodat e klasifikimit dhe përhapjes së valëve të radios janë paraqitur në tabelat e mëposhtme.

Çdo lloj komunikimi është krijuar për të transmetuar informacion në distancë. Informacioni është një koleksion informacioni rreth ngjarjeve në botën përreth. Forma e paraqitjes së informacionit është një mesazh, i cili mund të jetë fjalim, tekst, sekuencë numrash, etj.

Për të transmetuar një mesazh nga një burim informacioni te një marrës, është e nevojshme të përdoret çdo proces fizik që mund të përhapet me një shpejtësi të caktuar nga burimi te marrësi i informacionit, për shembull: dridhjet e zërit, rryma elektrike në përcjellës, drita, fusha elektromagnetike etj.masia fizike qe percakton kete proces,ndryshimi ne kohe dhe shfaqja e mesazhit te transmetuar (forca aktuale, intensiteti i fushes elektromagnetike, shkelqimi i drites etj.) quhet sinjal.Sinjalet nuk jane mesazh te transmetuar, por vetëm shfaq atë.Shpesh sinjali i marrë si rezultat i konvertimit të mesazhit quhet sinjal elektrik primar.Në varësi të natyrës së mesazhit, sinjalet elektrike parësore mund të jenë të vazhdueshme ose diskrete.

Sinjalet e vazhdueshme marrin çdo vlerë për gjendjet në një interval të caktuar. Sinjale të tilla përshkruhen në një interval kohor mjaft të gjatë nga funksionet e vazhdueshme të kohës. Një shembull tipik i një sinjali të vazhdueshëm është një sinjal i të folurit, amplituda e tij ndryshon vazhdimisht me kalimin e kohës brenda ± Umax. Kur transmetoni një sinjal të tillë telefonik, para së gjithash është e nevojshme të merret parasysh spektri i tij i frekuencës.

Dihet se spektri i tingujve të perceptuar nga veshi i njeriut zë një gamë frekuence nga 16 në 20,000 Hz. Megjithatë, transmetimi i një spektri kaq të gjerë frekuencash përmes kanaleve të komunikimit shoqërohet me vështirësi të caktuara që lidhen me një rritje të brezit të frekuencës të zënë nga kanali i komunikimit dhe, rrjedhimisht, me një ulje të numrit të kanaleve të komunikimit të ofruara në një farë mase. diapazoni i frekuencës. Prandaj, gjatë komunikimit telefonik, spektri i sinjalit të të folurit është i kufizuar në një brez frekuence nga 300 deri në 3400 Hz, në të cilin ndodhen përbërësit kryesorë të frekuencës dhe energjia kryesore e tingujve të të folurit të njeriut (Fig. 2.1).

Për më tepër, një kufizim i tillë i spektrit të frekuencës së sinjalit telefonik nuk çon në një shtrembërim të dukshëm të sinjalit. Gjerësia e spektrit prej 0.3¸3.4 kHz quhet kanali standard telefonik.

Sinjalet diskrete marrin një numër të kufizuar vlerash të gjendjes të përcaktuara mirë. Shembulli më i zakonshëm i sinjaleve diskrete mund të jenë sinjalet telegrafike që shfaqin tekstin e një mesazhi duke përdorur një alfabet (kod) specifik. Për më tepër, çdo shkronjë ose numër i kodit shprehet me një gjendje plotësisht të caktuar diskrete të sinjalit. Figura 2.2. Tregohen gjendje diskrete, të cilat sinjali i merr kur shkronja "Ж" transmetohet duke përdorur kodin Morse.

Transmetimi i sinjaleve telegrafike mund të kryhet me ritme të ndryshme telegrafike. Shpejtësia e telegrafimit përcaktohet nga numri i pulseve elementare të transmetuara për njësi të kohës (1s) dhe matet në Baud (B). 1 B = 1 puls / 1 s. Për shumicën e telegrafëve me printim të drejtpërdrejtë, shpejtësia e telegrafisë është 50 Baud. Sinjali elektrik primar, pavarësisht nga lloji i tij, është i natyrës me frekuencë të ulët. Ai mund të transmetohet drejtpërdrejt përmes linjave të komunikimit me tela, por nuk mund të rrezatohet në mënyrë efikase në mediumin e përhapjes së valëve të radios, pasi është praktikisht e pamundur të krijohen antena, dimensionet gjeometrike të të cilave do të ishin proporcionale me gjatësinë e valës së sinjalit.

Për shembull, në F = 1 kHz, gjatësia e valës është l = 300 (km), dhe gjatësia e antenës është L = l / 4 = 75 (km), gjë që është praktikisht e pamundur. Prandaj, për t'u transmetuar me radio, sinjali elektrik primar duhet të shndërrohet në një sinjal me frekuencë të lartë, i aftë për t'u rrezatuar në mënyrë efikase në hapësirën përreth. Një sinjal i tillë zakonisht quhet sinjal radio. Shndërrimi i sinjaleve elektrike primare me frekuencë të ulët në sinjale radio kryhet në radio transmetues, të cilët janë pjesa kryesore e pajisjeve radiotransmetuese. Procesi i shndërrimit të sinjaleve parësore të vazhdueshme në sinjale radio quhet modulim, dhe ato diskrete - manipulim.

Sinjali i radios, i krijuar dhe i rrezatuar në mjedis në formën e valëve të radios, duke u përhapur me një shpejtësi të caktuar, arrin në vendndodhjen e marrësit të informacionit. Kur një sinjal radio kalon nëpër mjedisin e përhapjes, ai ndikohet nga sinjale të tjera të përcaktuara si nga vetitë e vetë mediumit të përhapjes ashtu edhe nga burime të tjera të sinjaleve elektrike. Në pikën e marrjes së informacionit të transmetuar, është e nevojshme të ndryshoni konvertimin e sinjalit të radios në një mesazh.

Shndërrimi i sinjaleve radio që mbërrijnë në pikën e marrjes në mesazhin origjinal kryhet nga një pajisje radiomarrëse. Detyra e konvertimit të një sinjali radio të marrë në një mesazh është më e ndërlikuar sesa konvertimi i një mesazhi në një sinjal radio, pasi konvertohet jo vetëm sinjali i transmetuar i radios, por përzierja e tij me sinjale të tjera (ndërhyrje) që mund të shtrembërojnë mesazhin e transmetuar.

Burimi i informacionit, pajisja radiotransmetuese, mjeti i përhapjes së valëve të radios, pajisja radiomarrëse dhe marrësi i informacionit formojnë një linjë radio komunikimi (Fig. 2.3). Diagrami strukturor i linjës së komunikimit radio, i paraqitur në figurën 2.3., Siguron transmetimin e një mesazhi vetëm në një drejtim - nga burimi i informacionit te marrësi, d.m.th. komunikim radio njëkahësh. Për të siguruar komunikim të dyanshëm me radio, është e nevojshme të keni një pajisje marrëse radio transmetuese në çdo skaj të lidhjes së radios. Në këtë rast, burimi i informacionit dhe marrësi i informacionit ndryshohen periodikisht nga funksionet e kryera në linjën e komunikimit radio, prandaj, është zakon që ato të kombinohen me një koncept të një korrespondenti.

Për komunikimin me radio me dy drejtime, mënyra e funksionimit të lidhjes së radios mund të jetë e thjeshtë ose e dyfishtë. Një linjë radio komunikimi, në të cilën transmetimi dhe marrja e mesazheve kryhen në mënyrë alternative, quhet simplex, por nëse linja radio komunikuese siguron transmetim dhe marrjen e njëkohshme të informacionit, atëherë një lidhje e tillë radio quhet dupleks. Një linjë radio komunikimi që ju lejon të transmetoni në të njëjtën kohë disa sinjale që shfaqin mesazhe të pavarura quhet shumëkanale (dy kanale, tre kanale, etj.), por nëse një linjë radio komunikimi është krijuar për të transmetuar vetëm një sinjal që korrespondon me një mesazh. , atëherë quhet me një kanal. Kështu, një kanal radio komunikimi kuptohet si një pjesë e një linje që siguron transmetimin dhe marrjen e një sinjali.

Në rastin e përgjithshëm, një kanal radio komunikimi kuptohet si pjesë e një pajisjeje radiotransmetuese, një mjet përhapjeje i valëve të radios dhe një pjesë e një pajisje marrëse radioje. Cilat pjesë të një pajisjeje transmetuese dhe marrëse radio përfshihen në konceptin e një kanali radio diskutohen veçmas. Më shpesh, një kanal radio komunikimi (kanali radio) kufizohet vetëm nga mediumi i përhapjes së valëve të radios. Kjo për faktin se tiparet më karakteristike të një kanali radio, të cilat e dallojnë atë nga kanalet e tjera të komunikimit, përcaktohen pikërisht nga mjedisi i përhapjes. Në vijim, përveç rasteve kur specifikohet ndryshe, një kanal radioje do të kuptohet si një mjet i përhapjes së valëve të radios.

Kështu, çdo pajisje transmetuese radio duhet të sigurojë tre funksionet e mëposhtme:

1. Shndërrimi i mesazhit në sinjal elektrik primar, i cili kryhet nga pajisjet transmetuese terminale (mikrofoni, çelësi telegrafik, aparati telegrafik, tubi televiziv transmetues etj.).

2. Shndërrimi i sinjalit elektrik primar me modulim (manipulim) të lëkundjeve me frekuencë të lartë në një sinjal radio që mund të emetohet dhe të përhapet në mënyrë efikase në formën e valëve të radios në një distancë të caktuar. Ky funksion kryhet nga transmetuesi aktual i radios.

3. Rrezatimi i sinjaleve të radios të gjeneruara nga një radio transmetues në formën e valëve elektromagnetike, i kryer nga një pajisje transmetuese antenash-ushqyese (AFU).

Në skajin marrës të linjës së komunikimit radio, duke përdorur një pajisje marrëse radioje, kryhet konvertimi i kundërt i sinjaleve të radios në një mesazh. Marrësi i radios kryen gjithashtu tre funksionet kryesore të mëposhtme:

1. Pajisja e furnizuesit të antenës marrëse (AFD) kap energjinë e valëve elektromagnetike dhe e shndërron atë në një sinjal radio.

2. Ndarja e sinjalit të radios të marrë nga grupi i sinjaleve të induktuara në antenë dhe shndërrimi i tij në një sinjal primar me frekuencë të ulët të fuqisë së kërkuar, i kryer nga një radio marrës.

3. Shndërrimi i sinjalit primar në mesazh, i kryer nga pajisja terminale marrëse (kufje, altoparlant, aparat telegrafik marrës, marrës televiziv etj.). Për të siguruar komunikim të dyanshëm të radios, është e nevojshme që në çdo skaj të linjës së radios të ketë një pajisje radiotransmetuese dhe marrëse, e cila organizative dhe shpesh strukturore, së bashku me pajisjet e kontrollit, kombinohen në një stacion të vetëm kompleks radio.

Figura 2.4 tregon një bllok-diagram të përgjithësuar të një lidhjeje radio midis korrespondentëve A dhe B.

Karakteristikat kryesore të një kanali radio, të cilat e dallojnë atë nga kanalet e tjera të komunikimit, përcaktohen kryesisht nga vetitë e mediumit të përhapjes. Prandaj, kur merret parasysh kjo çështje, koncepti i një kanali radio është i kufizuar në mediumin e përhapjes së valëve të radios.

Në komunikimin me radio, hapësira që rrethon sipërfaqen e tokës përdoret si një mjet përhapjeje. Një medium i tillë nuk ka veti drejtimi, siç është rasti, për shembull, në linjat e komunikimit me tela dhe kabllo. Në linjat radiokomunikuese, të emetuara nga antena transmetuese, ato përhapen pothuajse në të gjitha drejtimet nga emetuesi dhe vetëm një pjesë e vogël e energjisë së tyre emetohet drejt pajisjes radiomarrëse të korrespondentit. Energjia e valëve të radios shpërndahet në mjedisin e përhapjes. Përveç kësaj, për shkak të thithjes së energjisë së valëve të radios në sipërfaqen e tokës dhe jonosferës, si dhe për shkak të thyerjes së valëve të radios, ndodh një rënie shtesë e energjisë së valëve të radios që mbërrijnë në pikën e marrjes. Në rastet kur energjia e valëve të radios që mbërrijnë në pikën e marrjes rezulton të jetë e pamjaftueshme për ta kthyer atë në një sinjal primar, komunikimi me radio rezulton i pamundur.

Prona e parë të kanalit të radios dhe qëndron në faktin se në procesin e përhapjes së valëve të radios për shkak të shpërndarjes dhe përthithjes së tyre në sipërfaqen e tokës dhe në jonosferë, vërehet një rënie e mprehtë e fuqisë së sinjaleve të radios në hyrje të radiomarrësve. Prandaj, kanali i radios, ndryshe nga kanalet e tjera të komunikimit, konsiderohet si një kanal me zbutje të lartë.

Një dobësim i madh i kanalit të radios çon në faktin se niveli i sinjalit të radios në hyrje të pajisjes marrëse të radios është i krahasueshëm me nivelin e rrymave të luhatjes (zhurmës së brendshme) të marrësit të radios, gjë që e bën të vështirë, dhe në disa raste edhe të pamundura, për të njohur sinjalet e marra dhe për t'i ndarë ato nga zhurma.

Është e mundur të "zvogëlohet" dobësimi i kanalit të radios duke zgjedhur frekuencat optimale të funksionimit për një kohë të caktuar të diapazonit të kërkuar të komunikimit të radios, si dhe nga pajisjet e antenës transmetuese dhe marrëse më të drejtuara dhe më efikase.

Prona e dytë një kanal radio është ndryshimi i dobësimit me kalimin e kohës në një gamë shumë të gjerë, prandaj kanali i radios konsiderohet të jetë një kanal komunikimi me parametra të ndryshueshëm. Një ndryshim në dobësimin e një kanali radio mund të ndodhë për arsye të ndryshme. Sasia e dobësimit në kanalin e radios ndikohet nga ndryshimet në pozicionin relativ të radiostacioneve në tokë dhe në distancat ndërmjet tyre, gjë që vihet re veçanërisht kur komunikimi radio kryhet nga valët e tokës. Meqenëse forca e fushës elektromagnetike zvogëlohet pothuajse në proporcion me katrorin e gjatësisë së shtegut që përshkon vala gjatë procesit të përhapjes, çdo ndryshim në distancën midis stacioneve radio që funksionojnë çon në një ndryshim në fuqinë e sinjalit të radios në pika e pritjes.

Natyrisht, këto ndryshime kanë një ndikim veçanërisht të fortë në sigurimin e komunikimeve radio midis objekteve të lëvizshme. Por edhe në rastet kur distanca midis stacioneve radio në funksion mbetet konstante dhe vetëm pozicioni i tyre relativ në tokë ndryshon, mund të ndodhin ndryshime mjaft të mprehta në dobësimin në kanalin e radios, të shkaktuara nga ndryshimet në parametrat e tokës dhe, rrjedhimisht, në thithjen e saj. Vetitë. Parametrat e tokës së thatë ndryshojnë nga parametrat e tokës së lagësht dhe nga parametrat e sipërfaqes së ujit, dhe gjithashtu varen nga lloji i vetë tokës - rëra, balta, etj.

Në rangun e valëve metër, vetitë thithëse të mediumit të përhapjes ndikohen fuqishëm nga terreni dhe objektet lokale - kodrat, malet, bimësia, ndërtesat, etj. E gjithë kjo çon në një ndryshim në dobësimin e kanalit të radios, i cili mund të arrijë qindra decibel.

Prona e tretë një kanal radio është disponueshmëria e tij publike, d.m.th. mundësia e përdorimit të të njëjtit medium shpërndarjeje nga çdo pajisje radio inxhinierike. Disponueshmëria e përgjithshme e mediumit të shpërndarjes bën të mundur funksionimin e njëkohshëm të një numri të madh linjash radio komunikimi.

Kështu, në hyrje të pajisjes marrëse, përveç sinjalit të marrë radio, gjithmonë do të ketë ndërhyrje që e shtrembëron atë, dhe. pra, dhe sinjali primar që shfaq drejtpërdrejt mesazhin e transmetuar. Shkalla e shtrembërimit të sinjalit primar përcakton korrektësinë e mesazhit të marrë, d.m.th. autenticitetin e saj.

Pra, për të përmirësuar besueshmërinë e komunikimit radio dhe për të siguruar besueshmëri të lartë të mesazhit të marrë, duhet të merren masat e mëposhtme:

Kryen komunikime radio në frekuencat që janë zgjedhur në mënyrë optimale nga parashikimet e radios, pa ndërhyrje;

Përdorni lloje të tilla të sinjaleve radio që sigurojnë besueshmërinë e kërkuar të komunikimit radio me vlerat më të ulëta të mundshme të shkallës së tejkalimit të sinjalit mbi ndërhyrjen;

Përdorni antena transmetuese dhe marrëse efikase dhe të drejtuara;

Ulni gjerësinë e brezit të marrësit të radios në vlerat më të ulëta të mundshme të përcaktuara nga spektri i sinjalit të marrë radio.

Diagrami strukturor dhe parimi i ndërtimit të stacioneve radio-transmetuese.

Çdo lloj komunikimi radio kryhet duke përdorur valë elektromagnetike që përhapen në hapësirë ​​me shpejtësinë e dritës. Valët elektromagnetike gjenerohen rreth pajisjes së antenës, e cila mundësohet nga rryma alternative me frekuencë të lartë. Rrymat e frekuencës së lartë gjenerohen (gjenerohen) nga transmetuesi i stacionit të radios. Një radio transmetues është një pajisje e krijuar për të kryer dy funksione kryesore:

1. gjenerimi i lëkundjeve me frekuencë të lartë, pra shndërrimi i energjisë së furnizimit me energji elektrike në lëkundje elektromagnetike me frekuencë të lartë;

2. modulimi i këtyre vibrimeve në përputhje me sinjalet që do të transmetohen.

Lëkundjet e moduluara me frekuencë të lartë të marra në transmetuesin e radios transmetohen në antenë dhe më pas emetohen në formën e valëve elektromagnetike të lira. Në varësi të qëllimit, diapazoni i valëve të funksionimit, fuqia, lloji i kontrollit të lëkundjeve të transmetuesve, dizajni dhe skemat e tyre mund të jenë të ndryshme.

Çdo transmetues radio përbëhet nga disa faza që kryejnë një rol të veçantë. Diagrami bllok i radiotransmetuesit është paraqitur në Fig. 1.1.

Elementi kryesor i një transmetuesi radio është një ngacmues i krijuar për të gjeneruar lëkundje me frekuencë të lartë në një gamë të caktuar me stabilitetin e tyre të lartë. Një gjenerator tubash vetë-ngacmues me fuqi të ulët (autogjenerator) zakonisht përdoret si një ngacmues.

Lëkundjet shumë të qëndrueshme me frekuencë të lartë të marra në ngacmues ushqehen te elementi tjetër - një përforcues i ndërmjetëm. Në këtë fazë, amplifikimi paraprak i lëkundjeve me frekuencë të lartë kryhet në një vlerë që siguron funksionimin normal të fazës tjetër - fazës së amplifikatorit të fuqisë. Përforcuesi i fuqisë amplifikon sinjalin e frekuencës së lartë në fuqinë e kërkuar. Sinjali i përforcuar transmetohet në antenën transmetuese. Në antenë, rryma me frekuencë të lartë shndërrohet në valë elektromagnetike që përhapen në hapësirë.

Në transmetuesit me fuqi të ulët, mund të mos ketë një fazë të ndërmjetme, dhe lëkundjet me frekuencë të lartë nga ngacmuesi ushqehen drejtpërdrejt në amplifikatorin e fuqisë. Transmetuesit me fuqi të mesme dhe të lartë mund të kenë disa faza të ndërmjetme. Në këtë rast, në fazat e ndërmjetme mund të kryhet jo vetëm përforcimi i lëkundjeve me frekuencë të lartë, por edhe shumëzimi i frekuencës së lëkundjeve të ngacmuesit. Shumëzimi i frekuencës bën të mundur zgjerimin e diapazonit të frekuencës së transmetuesit me një ngacmues me brez të ngushtë. Një bllok diagram i një transmetuesi të tillë është paraqitur në Fig. 1.2. Ky transmetues ka katër faza. Ai përbëhet nga një ngacmues, një fazë e parë e ndërmjetme (përforcues me dyfish), një fazë e dytë e ndërmjetme (përforcues dyfishi) dhe një përforcues fuqie.

Gama e frekuencës së ngacmuesit 1.5 - 3.0 MHz, diapazoni i frekuencës së transmetuesit është 1.5-12.0 MHz. Një gamë e tillë e gjerë e frekuencës së transmetuesit rezulton nga shumëzimi i frekuencës në fazat e ndërmjetme. I gjithë diapazoni i transmetuesit është i ndarë në tre nën-banda. Në nënbandën e parë, të dy fazat e ndërmjetme veprojnë si përforcues të lëkundjeve të frekuencës së ngacmuesit, d.m.th., ato amplifikojnë lëkundjet e ngacmimit me frekuencë të lartë në intervalin 1,5 - 3,0 MHz. Në nënbandën e dytë, faza e parë e ndërmjetme vepron si një dyfishues i frekuencës së ngacmuesit.

Pjesa tjetër e fazave funksionojnë si përforcues. Kjo i jep nën-rangut të dytë 3-6. MHz. Së fundi, në nën-bandën e tretë, të dy fazat e ndërmjetme funksionojnë me dyfishues të frekuencës, duke formuar nën-bandën e tretë të transmetuesit 6-12. MHz.

Përforcuesi i fuqisë së transmetuesit në të gjitha rastet funksionon vetëm në modalitetin e amplifikimit. Parimi i formimit të frekuencave të funksionimit të një transmetuesi të tillë është ilustruar në Tabelën. 1.1.

Për transmetimin e mesazheve, lëkundjet e këtyre mesazheve duhet të mbivendosen në lëkundjet e frekuencës së lartë të krijuara nga transmetuesi dhe të quajtura lëkundje bartëse.Procesi i kontrollit të lëkundjes së frekuencës bartëse me sinjalin e transmetuar quhet modulim. Ajo kryhet nga një pajisje e veçantë - modulator (Mod.) Përveç elementëve të listuar, çdo transmetues ka furnizim me energji elektrike. Marrësi i radios (marrësi i radios) është lidhja e fundit në lidhjen e radios.

Marrësi i radios është projektuar për të nxjerrë sinjalin me frekuencë të lartë të korrespondentit nga një sërë sinjalesh nga stacione të ndryshme radio, për të përforcuar sinjalin e dobët të izoluar, për të kthyer sinjalin e frekuencës së lartë në një sinjal të frekuencës audio dhe për të përforcuar sinjalin e frekuencës audio në një vlerë që siguron funksionimin normal të pajisjes dalëse (telefonat, altoparlantët). Sipas parimit të funksionimit, dallohen disa lloje të marrësve të radios. Më të zakonshmet prej tyre janë marrës të amplifikimit të drejtpërdrejtë dhe marrës superheterodin.

Në marrësit e radios me amplifikim të drejtpërdrejtë, më të thjeshtat në dizajn, selektiviteti kryesor dhe përforcimi i sinjalit kryhen në frekuencën e lartë të sinjalit të marrë. Sinjali i frekuencës së lartë i përforcuar në vlerën e kërkuar më pas konvertohet në një tension të ulët të frekuencës audio dhe, pas amplifikimit të duhur, drejton telefonat ose altoparlantët. Një bllok diagram i një marrësi të tillë radio është paraqitur në Fig. 1.26,

Marrësit radio me amplifikim të drejtpërdrejtë janë të thjeshtë në dizajn, por nuk ofrojnë selektivitetin e nevojshëm dhe amplifikim të mjaftueshëm. Prandaj, marrës të tillë aktualisht nuk përdoren në stacionet radio ushtarake. Më të avancuara, megjithëse shumë më komplekse, janë radiot e tipit superheterodin. Në marrës radio të tipit superheterodin, lëkundjet e marra me frekuencë të lartë shndërrohen në një pajisje të veçantë në lëkundje me frekuencë të ndërmjetme. Përforcimi kryesor i sinjalit dhe sigurimi i selektivitetit të lartë kryhen në frekuencën e ndërmjetme. Vetëm atëherë sinjali i frekuencës së ndërmjetme të moduluar të përforcuar konvertohet në një tension audio.

Një marrës radio komunikimi modern duhet të sigurojë dëgjueshmëri të mirë të sinjaleve të dobëta në intervalin e kërkuar të gjatësisë së valës, të sigurojë selektivitet të mirë dhe të mos shtrembërojë sinjalin e marrë. Prandaj, disa kërkesa i imponohen marrësit të radios.

Për të marrë sinjale të dobëta, radio duhet të jetë shumë e ndjeshme. Në mënyrë sasiore, ndjeshmëria e marrësit vlerësohet nga EMF më i vogël i sinjalit, i cili duhet të aplikohet në hyrjen e radiomarrësit, në të cilin zhurma normale e sinjalit në daljen e marrësit sigurohet në një raport të caktuar prej tensioni i sinjalit të dobishëm dhe tensioni i zhurmës. Sa më i ulët të jetë voltazhi i hyrjes që kërkohet për funksionimin normal të radios, aq më i lartë është ndjeshmëria e radios.

Marrësit modern të radios për komunikimin me radio ushtarake kanë një ndjeshmëri të barabartë me njësitë apo edhe fraksionet e një mikrovolt.

Në kushtet moderne, mijëra stacione radio funksionojnë njëkohësisht, dhe shumë prej tyre funksionojnë në frekuenca të ngushta. Për të marrë një sinjal në kushte të tilla, është e nevojshme që marrësi i radios të ketë selektivitet të mirë, domethënë aftësinë për të zgjedhur sinjalin e dëshiruar nga një sërë sinjalesh. Me fjalë të tjera, marrësi i radios duhet të zgjedhë një brez të caktuar frekuence të zënë nga sinjali i dëshiruar, dhe të mos humbasë (shtypë) të gjitha sinjalet që ndodhen jashtë këtij brezi.

Në mënyrë tipike, selektiviteti shprehet si sasia e dobësimit të një sinjali kur shkëputet nga një numër i caktuar kilohertz, i paraqitur grafikisht si një kurbë selektiviteti. Në fig. 1.27 tregon kthesat e selektivitetit të dy marrësve: kurba a shpreh selektivitetin e një marrësi të dobët, kurbë b- një marrës i mirë. Nga kthesat rezulton se sinjali i stacionit interferues funksionon në një frekuencë prej 1020 kHz, krahasuar me sinjalin e stacionit të marrë që funksionon në një frekuencë prej 1000 kHz, do të zbutet nga marrësi i dytë (kurba b) me pothuajse 10,000 herë, dhe nga marrësi i parë (lakorja a) pothuajse nuk është dobësuar. Në shembullin e dhënë, sinjali i stacionit interferues në marrësin e dytë është praktikisht i padëgjueshëm (i shtypur), ndërsa në marrësin e parë merret në të njëjtën mënyrë si sinjali i korrespondentit.

Radiot moderne ushtarake kanë selektivitet shumë të mirë.

Radiot ushtarake funksionojnë në një gamë të gjerë gjatësi vale, me ndjeshmëri të lartë dhe selektivitet të mirë që sigurohet në të gjithë gamën. Marrësit radio të tipit superheterodin i plotësojnë më plotësisht të gjitha këto kërkesa.

Një bllok diagram i një marrësi radioje të tipit superheterodin është paraqitur në Fig. 1.28. Marrësi i radios përfshin elementët kryesorë të mëposhtëm:

• qark i hyrjes;
• përforcues i tensionit të frekuencës së lartë;

Konvertuesi i frekuencës, i përbërë nga një mikser dhe një oshilator lokal;

• amplifikator i tensionit të frekuencës së ndërmjetme;
• detektor;
• përforcues i tensionit të frekuencës së ulët.

Nëse marrësi i radios është krijuar për të marrë sinjale telegrafike me çelësin e zhvendosjes së amplitudës, atëherë në këtë rast ai ka një element shtesë - oshilatorin e dytë lokal. Le të shqyrtojmë parimin e funksionimit të një marrësi superheterodin duke përdorur shembullin e marrjes së një sinjali telefonik (Fig. 1.28). Sinjali radiotelefon me frekuencë 2000 kHz, marrë nga antena marrëse, ndahet nga qarku i hyrjes së marrësit (Fig. 1.28, a).

Sinjali i izoluar nga qarku i hyrjes është shumë i dobët. Për amplifikimin, sinjali nga qarku i hyrjes futet në një përforcues të tensionit të frekuencës së lartë. Fitimi i këtij amplifikatori është i vogël, veçanërisht në frekuenca të larta. Zakonisht është njësi ose dhjetëra herë. Por edhe ky fitim i vogël është shumë i rëndësishëm për marrjen e një ndjeshmërie të lartë të marrësit të radios, pasi lejon një konvertim më të suksesshëm të sinjalit dhe, më e rëndësishmja, për të krijuar një mbizotërim të sinjalit të dobishëm mbi zhurmën e brendshme të mikserit në hyrjen e konvertuesit. Për më tepër, përforcuesi i tensionit me frekuencë të lartë përmirëson selektivitetin e marrësit të radios, pasi qarqet lëkundëse të përfshira në qarqet anode të tubave të amplifikatorit janë gjithashtu të akorduar në frekuencën e sinjalit dhe, së bashku me qarqet e qarqeve hyrëse, formojnë një nivel të lartë. kurba e selektivitetit të frekuencës. Për të përmirësuar ndjeshmërinë dhe selektivitetin e marrësit të radios, veçanërisht në frekuenca të larta, amplifikatorët e tensionit me frekuencë të lartë bëhen në dy ose tre faza.

Sinjali i izoluar dhe i përforcuar nga qarku i hyrjes dhe amplifikatori i tensionit me frekuencë të lartë (Fig. 1.28.6) futet në mikser. Në të njëjtën kohë, përzierësi furnizohet me një tension të frekuencës ndihmëse nga një gjenerator i veçantë me fuqi të ulët - një oshilator lokal që funksionon në një frekuencë prej 2460 kHz(Fig. 1.28, c). Si rezultat i funksionimit të konvertuesit në ngarkesën e mikserit, lëshohet një tension i frekuencës së ndërmjetme, i cili është i barabartë me diferencën midis frekuencave të gjeneratorit dhe sinjalit 460 kHz(fig. 1.28, G) dhe konstante në të gjithë gamën e marrësit. Modulimi i sinjalit me frekuencë të lartë nuk ndryshon gjatë konvertimit. Nga ngarkesa e mikserit, sinjali i zgjedhur i frekuencës së ndërmjetme futet në amplifikatorin e tensionit të frekuencës së ndërmjetme. Në marrës radio superheterodine, amplifikimi kryesor i sinjalit kryhet në rrugën e frekuencës së ndërmjetme. Prandaj, amplifikatorët bëhen shumëfazësh për të marrë fitim të lartë. Përforcimi kryesor, pavarësisht nga frekuenca e sinjalit të marrë, kryhet në një frekuencë të ndërmjetme, gjë që bën të mundur përdorimin e sistemeve osciluese me cilësi të lartë në një përforcues të tillë. Përveç përforcimit të tensionit të frekuencës së ndërmjetme, amplifikuesi siguron selektivitet të lartë të marrësit. Sinjali i përforcuar i frekuencës së ndërmjetme (Fig. 1.28, e) pastaj futet në detektor. Në detektor, sinjali i frekuencës së ndërmjetme të moduluar me amplitudë konvertohet në një tension të frekuencës audio. Tensioni (fig. 1.28, e), lëshuar në ngarkesën e detektorit përforcohet nga një përforcues i tensionit të frekuencës së ulët (audio) dhe futet në telefon ose një altoparlant (Fig. 1.28, g).

Kur merrni një sinjal telegrafik me çelës me zhvendosje të amplitudës, kalimi i sinjalit në detektor nuk ndryshon nga kalimi i sinjalit të moduluar nga amplituda telefonike. Një oshilator i dytë lokal përdoret në marrës për të "tingëlluar" mesazhet telegrafike. Me ndihmën e lëkundjeve të oshilatorit të dytë lokal, mesazhet telegrafike në detektor shndërrohen në një tension të frekuencës audio, i cili më pas amplifikohet në një përforcues të tensionit të frekuencës audio.

Në varësi të llojit dhe qëllimit të radiomarrësit, bllok diagrami i tij mund të modifikohet, por elementët bazë të listuar janë të detyrueshëm për çdo radiomarrës superheterodin.

Parimet e komunikimit me radio. Kanali dhe linja e radios

Fjala "radio" vjen nga latinishtja radiare - të lëshojë ose lëshojë rreze dhe është një term i përgjithshëm që përdoret për çdo aplikim praktik të valëve të radios. Në këtë rast, valët e radios kuptohen si valë elektromagnetike që përhapen përmes një hapësire të hapur (mediumi i përhapjes së valëve të radios) pa media udhëzuese artificiale, si telat ose tubacionet - përcjellës valësh. Kur përdorim valët elektromagnetike si bartës material për transmetimin e informacionit në distancë, ne vijmë tek komunikimi me radio si një nga metodat e telekomunikacionit, duke përdorur sistemet e transmetimit elektrik për shkëmbimin e informacionit. Pra, radio komunikimi është telekomunikacion i kryer me anë të valëve të radios.

Në një kuptim të gjerë, komunikimi me radio përfaqësohet nga disa lloje komunikimi që përdorin mekanizma të ndryshëm për përhapjen e valëve të radios për të transmetuar mesazhe: përgjatë sipërfaqes së tokës, duke përdorur reflektime në shtresa të ndryshme të atmosferës ose me anë të përsëritësve hapësinorë. Çdo lloj komunikimi radio karakterizohet nga parimet e veta, të përcaktuara kryesisht nga karakteristikat e diapazoneve të përdorura për transmetimin e valëve të radios. Në vazhdim, duke folur për komunikimin me radio, do të nënkuptojmë një lloj të tillë që bën të mundur komunikimin e drejtpërdrejtë midis pikave të ndara hapësinore në sipërfaqen e tokës pa përdorur pika të ndërmjetme komunikimi që rimarrin (rele) sinjale. Në këtë rast, ritransmetimi, në parim, mund të përdoret për të rritur diapazonin e komunikimit ose në raste të tjera, për shembull, për të rritur efikasitetin e komunikimit në kushte të vështira ndërhyrjeje. Një tipar tjetër dallues i këtij lloji të komunikimit radio, i cili do të diskutohet më poshtë, është aftësia për të transmetuar dhe marrë mesazhe në lëvizje.

Të gjitha mesazhet që vijnë nga burimi për transmetim nëpërmjet valëve të radios konvertohen në terminalin transmetues në një sinjal elektrik primar u (t), i cili është një tension (rrymë) që ndryshon në kohë që përfaqëson mesazhet. Në varësi të natyrës së mesazheve dhe llojit të konvertimit, sinjali elektrik primar mund të jetë diskret ose i vazhdueshëm. Një mikrofon i një kufje mikrofon-telefon (MTG) ose një marrës telefoni, një çelës telegrafi, një aparat telegrafi dhe mjete të tjera teknike mund të veprojnë si një pajisje terminale transmetuese.

Një tipar karakteristik i sinjaleve elektrike parësore është ndryshimi i tyre relativisht i ngadaltë në kohë, d.m.th., një frekuencë e ulët e lëkundjeve. Spektrat e shumicës së sinjaleve elektrike primare janë të kufizuara në një frekuencë maksimale që nuk i kalon disa kilohertz. Sinjale të tilla me frekuencë të ulët nuk mund të rrezatohen në mënyrë efikase në mediumin e përhapjes së valëve të radios, pasi kjo kërkon emetues me dimensione gjeometrike në përpjesëtim me gjatësinë e valës së sinjalit. Prandaj, më tej në transmetuesin e radios, sinjali elektrik primar shndërrohet në një sinjal radio të përshtatshëm uс (t) për transmetim. Procesi i konvertimit quhet modulim për sinjalet primare të vazhdueshme ose kyçje për ato diskrete. Në procesin e modulimit (manipulimit), sinjali elektrik primar vepron si një sinjal modulues që ndryshon një nga parametrat (amplitudë, frekuencë, fazë) të lëkundjes harmonike me frekuencë të lartë të frekuencës bartëse.

Në rastin e përgjithshëm, procesi i modulimit të sinjalit elektrik primar paraprihet nga funksionimi i tij i kodimit, si rezultat i të cilit sekuenca e elementeve të mesazhit zëvendësohet nga një sekuencë e simboleve të kodit sipas një rregulli të caktuar.

Sinjalet e radios, në analogji me sinjalet elektrike parësore që shfaqin, mund të jenë të vazhdueshme (analoge) ose diskrete. Në disa raste, sinjalet diskrete quhen dixhitale sepse ato mund të përfaqësohen në formë dixhitale - në formën e numrave me një numër të kufizuar shifrash. Në komunikimet radio, sinjalet dixhitale kanë gjetur aplikimin më të madh, duke pasur vetëm dy vlera diskrete. Sinjalet diskrete mund të përdoren për të transmetuar jo vetëm mesazhe diskrete, por edhe të vazhdueshme, dhe anasjelltas, sinjale të vazhdueshme - për të transmetuar mesazhe diskrete.

Sinjali i radios nga dalja e radiotransmetuesit futet në antenën transmetuese me anë të një linje lidhëse, e cila quhet ushqyes, dhe në formën e valëve të radios emetohet prej saj në hapësirën e hapur. Shpejtësia e përhapjes së valëve të radios varet nga vetitë e mediumit, ndërsa shpejtësia maksimale zhvillohet në hapësirën e lirë (vakum) dhe përkon me shpejtësinë e dritës në vakum, e barabartë me 3 × 108 m / s. Në media të tjera, shpejtësia e valëve të radios është më e vogël dhe përcaktohet nga lejueshmëria relative dhe përshkueshmëria e mediumit.

Në pikën e marrjes, valët e radios konvertohen nga antena marrëse në një sinjal me frekuencë të lartë, i cili më pas futet përmes furnizuesit në marrësin e radios, ku rikthehet sinjali elektrik primar i transmetuar u (t). Për këtë kryhen operacione që janë të kundërta me ato që janë kryer në transmetuesin e radios - demodulimi (zbulimi) dhe dekodimi i sinjalit. Në pajisjen terminale marrëse (për shembull, telefonat MTG, aparatet telegrafike, altoparlanti), sinjalet kryesore shndërrohen në mesazhe dhe i jepen marrësit.

Detyra e konvertimit të sinjaleve të marra në mesazhe është më e ndërlikuar sesa konvertimi i mesazheve në një sinjal radio, pasi konvertohet jo vetëm sinjali i transmetuar i radios, por përzierja e tij me sinjale të tjera (ndërhyrje) që mund të shtrembërojnë mesazhin e transmetuar. Prania e ndërhyrjes në transmetimin e mesazheve është për faktin se mediumi i përhapjes së valëve të radios është i zakonshëm për shumë burime të rrezatimit elektromagnetik, domethënë ka akses të lirë.

Kompleti i pajisjeve teknike dhe mediave të përhapjes së valëve të radios, i cili siguron transmetimin e mesazheve nga burimi në destinacion duke përdorur valët e radios, quhet lidhje radio (lidhja radio). Në këtë rast, burimet dhe marrësit që përdorin linjat e radio komunikimit për transmetimin dhe marrjen e mesazheve janë pajtimtarët e radio komunikimit. Abonentët mund të transmetojnë mesazhe vetë ose me ndihmën e operatorëve radio (operatorë radiotelegraf). Abonentët e radio komunikimeve dhe operatorëve radio që kryejnë transmetimin e drejtpërdrejtë të mesazheve përmes një lidhjeje radio zakonisht quhen korrespondentë.

Diagrami strukturor i një linje komunikimi radio të destinuar për transmetimin e mesazheve midis pajtimtarëve (korrespondentëve) A dhe B është paraqitur në Fig. 2.1. Është e zakonshme të kombinohen një transmetues radio (transmetues) dhe një antenë transmetuese në një pajisje transmetuese radio, dhe një radio marrës (marrës) dhe një antenë marrëse në një pajisje marrëse radio. Për më tepër, antena transmetuese dhe furnizuesi që e lidh atë me transmetuesin quhen pajisja ose shteg i antenës transmetuese (AFD), dhe antena marrëse dhe furnizuesi që e lidh atë me marrësin quhen AFD ose shteg marrës.

Në një kuptim të përgjithshëm, një linjë radio komunikimi mund të konsiderohet një nga llojet e kanalit të telekomunikacionit (kanali i komunikimit), i cili kuptohet si rruga e sinjaleve të telekomunikacionit, të cilat, kur lidhen me skajet e saj, pajisjet terminale të pajtimtarëve transferojnë mesazhe nga burimi. tek marrësi (përfituesit). Kanaleve të telekomunikacionit, në varësi të llojit të rrjetit të komunikimit, u caktohen emra, për shembull, kanali telefonik, kanali telegrafik, kanali i transmetimit të të dhënave, kanali i transmetimit të zërit.

Linja e komunikimit radio mund të jetë me një kanal ose shumë kanale. Në rastin e fundit, ai zotëron disa kanale komunikimi që funksionojnë njëkohësisht përmes të cilave transmetohen sinjale që shfaqin mesazhe të ndryshme (ndonjëherë identike). Ndryshe nga një kanal me një kanal, një lidhje radio me shumë kanale mund të përfshijë disa pajisje terminale transmetuese dhe marrëse që konvertojnë mesazhe nga burime të ndryshme në sinjale elektrike parësore dhe anasjelltas. Përveç kësaj, në një linjë radio komunikimi me shumë kanale, duhet të sigurohen pajisje që kryejnë funksionet e kombinimit dhe ndarjes së sinjaleve nga pajtimtarë të ndryshëm.

Linjat e komunikimit radio mund të jenë të drejtpërdrejta, që lidhin abonentët drejtpërdrejt, pa përdorur pika të ndërmjetme (përsëritës të sinjalit të radios), ose të përbëra, duke kaluar nëpër pika të tilla (në këtë rast, lidhja radio përfshin pajisje teknike të përsëritësit që ofrojnë pritje, konvertim, përforcim dhe transmetimi i mëpasshëm i sinjaleve radio të marra nga të dy korrespondentët).

Pjesa e një linje radio komunikimi që krijon një shteg për kalimin e sinjaleve të radios quhet kanal radio komunikimi (kanali radio). Kufijtë e kanaleve të radios
komunikimet, në varësi të detyrave që do të zgjidhen ose çështjeve në studim, mund të zgjidhen në mënyrë arbitrare, përderisa sinjalet e radios, që shfaqin mesazhe, kalojnë nëpër kanal. Në disa raste, një kanal radio komunikimi kuptohet si një grup pajisjesh teknike që sigurojnë formimin e një sinjali radio dhe emetimin e tij në një transmetues radio, si dhe marrjen e një sinjali radio dhe transformimin e tij të kundërt në një marrës radio, dhe mjeti i përhapjes së valëve të radios. Në raste të tjera, për shembull, kur merren parasysh vetitë e kanaleve të telekomunikacionit, vetëm mjeti i përhapjes së valëve të radios quhet kanal radio komunikimi.

Një kanal radio komunikimi, i ngjashëm me një lidhje radio, është një rast i veçantë i një kanali transmetimi, i cili kuptohet si një kompleks mjetesh teknike dhe një mjet përhapës që siguron transmetimin e sinjaleve të telekomunikacionit në një brez të caktuar frekuencash ose me një shpejtësi të caktuar. ndërmjet nyjeve dhe stacioneve të rrjetit. Një kanal radio është një kanal transmetimi në të cilin sinjalet e telekomunikacionit transmetohen nëpërmjet valëve të radios. Në varësi të metodave të transmetimit të sinjaleve të telekomunikacionit, kanali i transmetimit mund të jetë analog ose dixhital (diskret). Lloji i kanalit të radio komunikimit përcaktohet gjithashtu nga lloji i valëve të radios që përdoren për të transmetuar mesazhe.

Kanali i transmetimit, parametrat e të cilit korrespondojnë me standardet e pranuara, quhet një kanal tipik transmetimi. Kanalet tipike të transmetimit në komunikimet radio do të diskutohen në Kapitullin 7.

Treguar në fig. 2.1 Linja e komunikimit radio zbaton komunikim radio dyanësh, pasi përbërja e tij lejon të dy korrespondentët të transmetojnë dhe marrin mesazhe. Në komunikimin radio njëanshëm, njëri nga korrespondentët kryen vetëm transmetimin e mesazheve, dhe tjetri (ose të tjerët) - vetëm marrjen.

Komunikimi me radio me dy drejtime mund të jetë i thjeshtë ose dupleks. Në rastin e parë, transmetimi dhe marrja e informacionit midis korrespondentëve kryhen në mënyrë alternative, ndërsa shkëmbimi i radios është i mundur në të njëjtën frekuencë ose në frekuenca të ndara të pritjes dhe transmetimit. Në këtë rast, komunikimi radio është simplex me një frekuencë (ose thjesht simplex), dhe në të dytin - me dy frekuencë simplex. Kur kryeni komunikim radio dyfish, transmetimi dhe marrja e informacionit kryhen njëkohësisht. Për më tepër, nëse transmetuesit e korrespondentëve janë të ndezur vazhdimisht, pavarësisht nëse informacioni transmetohet apo jo, komunikimi radio zakonisht quhet full-duplex, dhe nëse transmetuesit janë të ndezur vetëm për kohën e transmetimit të informacionit dhe kur ka nuk ka transmetim, ato janë të fikur - gjysmë dupleks.

Për transmetimin e mesazheve përmes kanaleve radio, përdoret një pjesë e spektrit të valëve elektromagnetike, i cili është në intervalin nga 3 kHz deri në 3000 GHz. Kjo pjesë e spektrit quhet spektri i radiofrekuencës (spektri i radios), dhe frekuencat e spektrit të radios quhen frekuenca radio. Sipas dokumentit ndërkombëtar - Rregullores së Radios, spektri i radios përmban 9 breza (varg), duke filluar nga i katërti. Spektri ndahet në intervale në mënyrë që raporti i frekuencës së sipërme të ndërprerjes së diapazonit me frekuencën e tij të poshtme të ndërprerjes është 10. Në këtë rast, frekuenca e sipërme e ndërprerjes së çdo diapazoni përfshihet në të dhe frekuenca e poshtme e ndërprerjes përjashtohet. Brenda të njëjtit interval, vetitë e përhapjes së valëve të radios janë praktikisht të njëjta. Tabela 2.1 tregon emrat që korrespondojnë me Rregulloret e Radios, emërtimet e shkronjave (ndërkombëtare dhe ruse) dhe kufijtë e brezave të frekuencave që përbëjnë spektrin e radios.

Valët në rangun nga 10 m deri në 1 cm shpesh kombinohen me emrin - valë ultra të shkurtra (VHF), dhe frekuencat ultra të larta kuptohen si UHF, CMV dhe MMV. E para shpjegohet me faktin se secili prej brezave me numra nga 8 e lart, që ka veçori të përhapjes, ka disa veti të përbashkëta për të gjitha brezat VHF; dhe e dyta - nga fakti se në pajisjet teknike me mikrovalë për të marrë dhe izoluar lëkundjet me frekuencë të lartë në qarqet rezonante, në vend të kondensatorëve dhe induktorëve tradicionalë për frekuenca më të ulëta, përdoren modele të tjera: seksione të shkurtra të linjave teli, shirita metalikë, përcjellës valësh dhe rezonatorë rezonantë në formë kutie. Përveç kësaj, valët e radios në rangun 9 dhe më të lartë shpesh quhen mikrovalë.

Ligjet dhe dukuritë e zakonshme për valët elektromagnetike janë të natyrshme në valët e radios, më të rëndësishmet prej të cilave janë:

përhapja drejtvizore e valëve të radios - përhapja e valëve të radios në një mjedis homogjen (ose pak johomogjen) drejtpërdrejt nga burimi në vendin e marrjes përgjatë trajektoreve drejtvizore ose të afërta;

reflektimi i valëve të radios - një ndryshim në drejtimin e përhapjes së valëve të radios për shkak të reflektimit nga ndërfaqja midis dy mediave ose nga johomogjenitetet e mediumit;

difraksioni i valëve të radios - një ndryshim në strukturën e fushës valore nën ndikimin e pengesave, të cilat janë johomogjenitete hapësinore të mediumit të përhapjes, në veçanti, duke çuar në përkuljen e valës së radios rreth këtyre pengesave;

thyerja e valëve të radios - një ndryshim në drejtimin e përhapjes së valëve të radios për shkak të një ndryshimi në shpejtësinë e përhapjes së tyre kur kalojnë nëpër një medium johomogjen;

thithja e valëve të radios - një rënie në energjinë e një valë radio për shkak të shndërrimit të saj të pjesshëm në energji termike si rezultat i ndërveprimit me mjedisin;

shpërndarja e valëve të radios - shndërrimi i valëve të radios që përhapen në një drejtim në valë radio që përhapen në drejtime të ndryshme;

përhapja me shumë rrugë - përhapja e valëve të radios nga një antenë transmetuese në një antenë marrëse përgjatë disa shtigjeve;

zbehja e interferencave të valëve të radios - ndryshime pothuajse periodike në nivelin e fushës për shkak të mbërritjes në vendin e marrjes së një numri të valëve të radios me faza që ndryshojnë nga koha në lidhje me njëra-tjetrën.

Tabela 2.1

Klasifikimi i brezave të radiofrekuencave dhe valëve të radios

Numri i shiritit	Kufijtë e frekuencës	Emrat e frekuencave	kufijtë gjatësi vale	Emri i valës
		Shumë e ulët		Miriametër, ose shumë i gjatë (MIMV, SDV)
				Kilometer ose i gjatë
	300 ... 3000 kHz			Hektometër, ose mesatar
				Dekametër, ose i shkurtër (DKMV, KV)
		Shumë e lartë		Metër
	300 ... 3000 MHz	Ultra e lartë		Decimetër
		Super lartë		centimetër
				Milimetër
	300 ... 3000 GHz	Tepër e lartë		Decimilli- metër

Në komunikimet radio, sinjalet e radios mund të transmetohen në dy mënyra: përgjatë sipërfaqes së tokës dhe me rrezatim në jonosferë dhe prej saj përsëri në sipërfaqen e tokës.

Bazuar në këtë, ata bëjnë dallimin midis radio valëve tokësore dhe jonosferike.

Radiovalët që përhapen në afërsi (në një shkallë të gjatësisë valore) të sipërfaqes së tokës quhen valë radio tokësore. Valët e radios tokësore përfshijnë valët e drejtpërdrejta (që përhapen në një vijë të drejtë), valët e reflektuara nga toka dhe valët e radios sipërfaqësore (që përhapen përgjatë një ndërfaqeje). Radio valët jonosferike janë ato që përhapen në hapësirën e lirë me reflektim ose shpërndarje nga jonosfera. Komunikimet radio që përdorin valë jonosferike quhen gjithashtu jonosferike.

Jonosfera formohet nga një rajon i jonizuar i atmosferës i vendosur në lartësi nga 60 ... 80 deri në 1000 ... 1200 km mbi Tokë. Burimi kryesor i jonizimit atmosferik, nën ndikimin e të cilit molekulat neutrale dhe atomet e gazeve që përbëjnë jonosferën ndahen në jone të ngarkuar pozitivisht dhe elektrone të lira, është rrezatimi ultravjollcë dhe rreze X nga Dielli, si dhe rrymat korpuskulare. kryesisht me origjinë diellore. Përveç kësaj, jonizimi i atmosferës ndodh nën veprimin e rrezeve kozmike nga yjet e largët dhe pluhuri kozmik, duke rënë vazhdimisht në atmosferën e Tokës.

Shkalla e jonizimit, e karakterizuar nga dendësia e elektroneve, nuk është e njëjtë në lartësi për shkak të johomogjenitetit të atmosferës. Prandaj, jonosfera fiton një strukturë komplekse shumështresore, në të formohen retë jonizuese, përqendrimi i elektroneve të të cilave varet si nga lartësia e resë, ashtu edhe nga shkalla e aktivitetit diellor, trashësia e atmosferës dhe disa arsye të tjera. Shpërndarja në lartësi e intensitetit të jonizimit në një atmosferë reale ka disa maksimum. Ekzistojnë tre rajone D, E, F (sipas rritjes së lartësisë mbi sipërfaqen e Tokës), brenda të cilave gjenden tre shtresa jonizuese me të njëjtin emër. Gjatë ditës, shtresa F e jonizuar ndahet në dy shtresa F1 dhe F2. Shkalla e jonizimit varet nga koha e vitit, dita dhe vendndodhja gjeografike, dhe për shtresa të ndryshme këto varësi janë të ndryshme. Lartësitë mesatare të shtresave dhe shkalla e jonizimit të tyre (dendësia e elektroneve) janë paraqitur në tabelë. 2.2.

Çdo shtresë karakterizohet nga frekuenca e saj kritike fcr, e përcaktuar si frekuenca më e lartë e një sinjali radio në të cilin një valë radio e drejtuar vertikalisht reflektohet nga kjo shtresë. Mbi frekuencën kritike, vala e radios nuk reflektohet, por kalon nëpër shtresën e jonizuar të jonosferës.

Njëkohësisht me shfaqjen e elektroneve të reja në jonosferë, disa nga elektronet e pranishme në të zhduken, duke u bashkuar me jonet pozitive dhe molekulat neutrale. Procesi i ribashkimit të grimcave të ngarkuara dhe formimit të molekulave në atmosferë quhet rikombinim.

Jonizimi, përveç Diellit, krijohet nga meteorët që pushtojnë atmosferën e Tokës me shpejtësi disa dhjetëra kilometra në sekondë. Lënda meteorike, kur hyn në shtresat e dendura të atmosferës, nxehet dhe avullohet, dhe grimcat e substancës, duke u jonizuar, jonizojnë ajrin përreth. Për shkak të kësaj, niveli mesatar i jonizimit të atmosferës rritet. Përveç kësaj, prapa meteorit formohet një kolonë ajri jonizues, në formën e një cilindri, i cili krijon jonizimin lokal. Gjurma e meteorit zgjerohet dhe shpërndahet shpejt, duke ekzistuar në atmosferë për një deri në disa sekonda. Gjurmë të tilla jonizuese të meteorëve formohen në një lartësi prej 80 ... 120 km mbi sipërfaqen e tokës, afërsisht midis shtresës D dhe shtresës E. Komunikimi me radio, bazuar në përdorimin e reflektimit të valëve të radios nga shtresat e jonizuara të meteorëve, është quhet komunikim radio meteor. Në linjat radio meteorike, përdoret një mënyrë funksionimi me ndërprerje me akumulimin paraprak të informacionit dhe transmetimin e tij pasues gjatë periudhës së shfaqjes së gjurmëve të meteorëve.

Një sistem transmetimi informacioni në të cilin sinjalet e telekomunikacionit transmetohen nga valët e radios në një hapësirë ​​të hapur quhet një sistem radio inxhinierik. Sistemet e radios ndahen në lidhje radio dhe rrjete radio.

Në varësi të qëllimit, sistemet e radios ndahen në grupe.

Klasifikimi RTS

1. Transferimi i informacionit RTS 2. Rikthimi i informacionit RTS

Radari i komunikimit radio

Navigacion në radio

Transmetimi

Komunikimi me faks - transmetimi i imazheve statike

Televizioni - transmetimi i imazheve në lëvizje.

Më poshtë janë diagramet e organizimit të komunikimit radio midis anijeve dhe radiostacioneve bregdetare, në varësi të distancës ndërmjet tyre.

Pajisja transmetuese e radios

Pajisja transmetuese e radios është projektuar për të krijuar lëkundje me frekuencë të lartë, për t'i moduluar ato dhe për të ngacmuar valët elektromagnetike në hapësirë. Prandaj, ai përmban elementët kryesorë të mëposhtëm. Kjo i referohet një transmetuesi të moduluar me amplitudë.

Gjeneratori kryesor dridhje me frekuencë të lartë. Një gjenerator i tillë konverton energjinë e një burimi të tensionit konstant në lëkundje harmonike me frekuencë të lartë. U hf = U m COS (ω mt) frekuenca ω m quhen këto luhatje frekuenca e bartësit.

Elementet kryesore të oshilatorit kryesor janë një tub vakum, një transistor dhe një qark oshilator. Induktiviteti dhe kapaciteti i qarkut oscilues përcaktojnë frekuencën e lëkundjeve të krijuara; duke ndryshuar këto parametra, është e mundur të rindërtohet oshilatori kryesor (dhe, për rrjedhojë, i gjithë transmetuesi) nga një frekuencë bartëse në tjetrën. Një llambë elektronike dhe një transistor, janë pajisje jolineare, luajnë rolin e një lloj çelësi që rregullon rrjedhën e energjisë në qark nga një burim tensioni konstant, i cili siguron ruajtjen e lëkundjeve në qark.

Konvertuesi i mesazheve në një sinjal elektrik që përdoret për të moduluar lëkundjet me frekuencë të lartë. Lloji i transduktorit varet nga natyra fizike e mesazhit të transmetuar: në rastin e një mesazhi audio, transduktuesi është një mikrofon, në transmetimin e imazheve të dritës (televizioni) - një tub televiziv transmetues, në transmetimin e rezultateve të matjes. të sasive jo elektrike - sensorë të një lloji ose një tjetër.

Sinjali elektrik i marrë në daljen e konvertuesit të mesazhit është shpesh shumë i dobët, dhe para se të përdoret për modulim, ai përforcohet në një fazë të veçantë (modulator), i cili tregohet në Fig. 2 nuk tregohet.

Faza e modulimit... Elementet kryesore të fazës së modulimit janë një tub elektronik, një transistor dhe një qark oscilues. Lëkundjet me frekuencë të lartë aplikohen njëkohësisht në hyrjen e kaskadës U trefishi = Umo COS (ω mt) nga dalja e oshilatorit kryesor dhe sinjalit elektrik modulues U M (t), duke ndryshuar sipas ligjit të mesazhit të transmetuar. Si rezultat i transformimit jolinear të lëkundjeve të furnizuara në fazën e modulimit U trefishi dhe U M (t) (kryhet me anë të një tubi vakumi ose transistori) në qarkun e daljes së kësaj faze, formohen lëkundje me frekuencë të lartë të moduluara nga amplituda.

Në fazën e modulimit, fuqia e lëkundjes gjithashtu përforcohet - prandaj shpesh quhet thjesht një përforcues i fuqisë.

Faza e daljes (përforcuesi i fuqisë). Në transmetuesit e stacioneve radio me një rreze të shkurtër, faza e daljes mund të mungojë, ndërsa luhatjet e moduluara me frekuencë të lartë furnizohen në antenë direkt nga dalja e fazës së modulimit, e cila vepron si një përforcues i fuqisë. Sidoqoftë, në stacionet radio me rreze të gjatë, antenës duhet t'i jepen lëkundje të moduluara me fuqi të lartë, për këtë qëllim, ndërmjet fazës moduluese dhe antenës vendosen kaskada të amplifikimit të fuqisë së lëkundjeve të moduluara. Duhet të ruhet ligji i ndryshimit të amplitudës së lëkundjeve të moduluara gjatë amplifikimit të fuqisë.

Elementet kryesore të amplifikatorit të fuqisë janë një llambë, një transistor dhe një qark oscilues.

Antenë transmetuese, i projektuar për të ngacmuar valët elektromagnetike në hapësirë. Lëkundjet me frekuencë të lartë të marra në amplifikuesin e fuqisë futen në antenë dhe krijojnë një rrymë me frekuencë të lartë në të. Unë a1 = Unë 1 M ( t ) COSω mt , amplituda e të cilit Unë 1 M ( t ) ndryshon si amplituda e lëkundjeve të moduluara që i jepen antenës. Aktuale Unë a1 është shkaku i ngacmimit në hapësirën përreth të një fushe elektromagnetike që përhapet

(valët elektromagnetike). Fusha elektromagnetike karakterizohet nga komponentë elektrikë dhe magnetikë të ndërlidhur. E dhe H ... Natyra e ndryshimit të fuqisë së fushave elektrike dhe magnetike në kohë në një pikë të hapësirës

përcaktohet nga natyra e ndryshimit të rrymës në antenën emocionuese. Prandaj, në pikën e konsideruar në hapësirë, forca e fushës elektrike (magnetike) do të ketë karakterin e lëkundjeve me frekuencë të lartë, amplituda e të cilave ndryshon sipas ligjit të mesazhit të transmetuar.

Pajisja marrëse e radios

Marrësi i radios është krijuar për të kapur një pjesë të energjisë së fushës elektromagnetike (të ngacmuar në hapësirë ​​nga transmetuesi i antenës), të zgjedhë sinjalet e radiostacionit të marrë, të përforcojë lëkundjet e marra me frekuencë të lartë, të rivendosë sinjalin e dobishëm dhe ta riprodhojë atë. Prandaj, pajisja marrëse përmban elementët kryesorë të mëposhtëm (Fig. 2).

Antenë marrëse... Fusha elektromagnetike, duke arritur në antenën marrëse, eksiton emf në të. eа1 , proporcionale me vlerën e menjëhershme të forcës së fushës elektrike. Si rezultat i kësaj, e.m.f. eа1 është një dridhje e moduluar me frekuencë të lartë eа1 = E1 m (t ) COS ω mt ku amplituda E1 m (t) ndryshimet në kohë sipas ligjit të mesazhit të transmetuar.

Kur disa stacione radio transmetuese funksionojnë njëkohësisht, antena marrëse është e ekspozuar ndaj fushave elektromagnetike të krijuara nga secili prej stacioneve radiofonike. Prandaj, disa forca elektromotore induktohen njëkohësisht në antenë, secila prej të cilave është një dridhje e moduluar me frekuencë të lartë, e cila ndryshon nga tjetra në frekuencën e bartësit dhe ligjin e modulimit (ligji i ndryshimit të amplitudës).

Qarku i hyrjes, projektuar për të zgjedhur sinjalin e çdo stacioni radiofonik (të marrë) nga tërësia e të gjitha sinjaleve të induktuara në antenë nga fushat e shumë stacioneve radiofonike. Elementi kryesor i qarkut të hyrjes është qarku oscilues. Për të zbatuar përzgjedhjen, vetia e qarkut oscilues përdoret për t'iu përgjigjur mirë lëkundjeve, frekuenca e të cilave është afër frekuencës rezonante të qarkut, e përcaktuar nga parametrat e tij, dhe për t'iu përgjigjur dobët lëkundjeve me një frekuencë dukshëm të ndryshme nga ajo rezonante. Duke ndryshuar parametrat e qarkut (induktiviteti ose kapaciteti), është e mundur të sigurohet që frekuenca e tij rezonante të jetë e barabartë me një nga frekuencat bartëse të emf-it të induktuar në antenë. Nëse ndryshimi midis frekuencave të bartësit është mjaft i madh, atëherë me veprimin e njëkohshëm në konturin e të gjithë emf vetëm ai emf do të jetë efektiv, frekuenca e së cilës është e barabartë me frekuencën rezonante të qarkut. Si rezultat, lëkundjet do të shfaqen në qark, që korrespondojnë vetëm me stacionin radiofonik të marrë; Tensioni i marrë nga qarku përfaqëson lëkundjet me frekuencë të lartë, amplitudë e moduluar në përputhje me ligjin e mesazhit të transmetuar:

U = U 1 milion (t ) COS ω mt.

Përforcues i lëkundjeve me frekuencë të lartë... Madhësia e emf-it të induktuar në antenë dhe tensioni i frekuencës së lartë të marrë nga qarku i hyrjes është shumë i vogël. Prandaj, përpara se të izolohet sinjali i dobishëm nga lëkundjet me frekuencë të lartë, ato amplifikohen në amplifikatorët e lëkundjeve me frekuencë të lartë. (UHF).

Elementet kryesore të UHF janë një tub elektronik, një transistor (triodë gjysmëpërçues) dhe një qark oscilues. Falë qarqeve osciluese, UHF, si dhe qarku i hyrjes, ka veti selektive.

Detektor, i projektuar për të rikuperuar nga luhatjet e moduluara të frekuencës së lartë të një sinjali elektrik me frekuencë të ulët në përpjesëtim me tensionin modulues dhe që ndryshon në përputhje me ligjin e mesazhit të transmetuar. Elementi kryesor i detektorit është një tub vakum ose pajisje gjysmëpërçuese.

Përforcues i tensionit me frekuencë të ulët projektuar për të përforcuar një sinjal shumë të dobët me frekuencë të ulët të marrë në daljen e detektorit.

Elementi kryesor i një përforcuesi të tensionit të frekuencës së ulët është një tub elektronik ose një triodë gjysmëpërçuese.

Pajisja e luajtjes për konvertimin e sinjalit të përforcuar me frekuencë të ulët në atë mënyrë që mesazhi i marrë të riprodhohet në një formë të përshtatshme për regjistrim. Kur transmetoni sinjale zanore, pajisja riprodhuese është një telefon, një altoparlant; në marrësit televizivë, mesazhi riprodhohet në ekranin e tubit televiziv marrës në formën e një imazhi të lehtë; kur merrni të dhëna për një vlerë të caktuar të matur, mesazhi i marrë riprodhohet ose me ndihmën e tubave të rrezeve katodë ose me ndihmën e të pajisjeve speciale të regjistrimit.

Karakteristikat kryesore teknike të RPM:

Ndjeshmëria e RPM - vlera minimale e sinjalit të hyrjes, në të cilën sigurohet funksionimi normal i pajisjes terminale. Në RPM-të moderne, ndjeshmëria është disa mikrovolt.

Selektiviteti i RPM është aftësia për të marrë veçmas sinjale nga stacionet fqinje në frekuencë. Selektiviteti përcaktohet nga gjerësia e brezit të RPM.

Fuqia dalëse e RPM është fuqia maksimale e mundshme e pashtrembëruar e amplifikatorit të frekuencës audio.

Në varësi të parimit të projektimit, ekzistojnë RPM-të e detektorit, amplifikimi i drejtpërdrejtë dhe lloje superheterodine.

Blloku i një marrësi radio detektor.

Në RPM të amplifikimit të drejtpërdrejtë, sinjali i marrë zgjidhet duke përdorur pajisjen selektive DUT (një sistem i dy qarqeve oshiluese të lidhura që kryejnë funksionet e një filtri brezkalimi). Përforcuesi RF i amplifikatorit RF është akorduar në të njëjtën frekuencë. Përforcuesi RF shërben për të rritur nivelin e sinjalit të induktuar në antenë. Detektori D nxjerr nga radio-sinjali i moduluar komponenti me frekuencë të ulët që përmban mesazhin. Pas amplifikimit, sinjali tejzanor dërgohet në terminalin marrës, i cili formon mesazhin (altoparlant, printer). Megjithë thjeshtësinë e zbatimit teknik të RPM të përforcimit të drejtpërdrejtë, aktualisht praktikisht nuk përdoret. Disavantazhet kryesore të tij janë selektiviteti dhe ndjeshmëria e ulët.

Marrës radio superheterodine

Bllok diagrami i RPM të tipit superheterodin, i cili përbëhet nga një oshilator lokal dhe një mikser, është paraqitur në figurën më poshtë.

Heterodina është një gjenerues i sinjaleve harmonike f g, frekuenca e të cilave mund të ndryshohet. Në Mixer, frekuencat fc dhe fg janë të përziera, si rezultat i së cilës fitohen frekuencat totale f + dhe diferenca (të ndërmjetme) f _: f + = fc + fg, f _ = fc - fg (frekuenca e diferencës përdoret f-, dhe frekuenca totale f + filtrohet). Frekuenca Get ndryshon kur RPM sintonizohet në frekuencën f s njëkohësisht me ndryshimin e frekuencës së DUT dhe amplifikatorit RF në mënyrë që f _ të mbetet konstante (në RPM e transmetimit të brendshëm f _ = 465 kHz). Kështu, një sinjal me një frekuencë arbitrare f c në një RPM të tipit superheterodin konvertohet në një sinjal me një frekuencë të ndërmjetme konstante. Qarku oscilues i amplifikatorit IF të amplifikatorit IF është akorduar në këtë frekuencë të ndërmjetme, në të cilën kryhet zgjedhja kryesore dhe amplifikimi i sinjalit të dobishëm. Meqenëse frekuenca e qarkut oscilues nuk ndryshon, brezi i kalimit dhe selektiviteti i RPM janë konstante në të gjithë gamën e frekuencës.

ELEMENTET PASIVE

Rezistencë.

Elementi më i përdorur në pajisjet e inxhinierisë radio është një rezistencë (emri i vjetër është rezistencë).

Rezistenca R (konstante, e rregullueshme dhe prerëse) është një element i një qarku elektrik në të cilin ndodh një shndërrim (humbje) i pakthyeshëm i energjisë elektromagnetike në energji termike, karakteristika kryesore e një rezistori është rezistenca e tij elektrike R, e cila lidh vlerën e tensioni U me vlerën e rrymës I: U = I R.

Karakteristika kryesore e një rezistence është rezistenca, e matur në ohmë. Ekzistojnë dy lloje të rezistorëve në dispozicion: të qëndrueshme dhe të përgjithshme. Rezistencat e qëndrueshme janë të shtrenjta për t'u prodhuar dhe për këtë arsye përdoren në pajisje të shtrenjta dhe me precizion të lartë.

Fuqia e shpërndarë është një nga karakteristikat kryesore. Shpërndarja e fuqisë është fuqia që rezistenca mund të shpërndajë pa dëmtuar. Matur në watts. Gjetur nga formula P= Unë 2 · R.

Çdo substancë ka rezistencën e vet. Rezistenca varet nga materiali (për arin do të jetë më pak se për aluminin), nga gjatësia e përcjellësit (varësia është e drejtpërdrejtë: sa më e gjatë, aq më e madhe rezistenca) dhe nga zona e prerjes së përcjellësit (sa më e madhe të jetë sipërfaqja, aq më pak rezistencë).

Përcaktimi i rezistorëve fiks në diagramet skematike:

	Emërtimi standard

Rezistenca, veçanërisht ato me fuqi të ulët, janë pjesë jashtëzakonisht të vogla; një rezistencë 0,125 W është disa milimetra e gjatë dhe ka një diametër të rendit të një milimetri. Është e pamundur të lexosh emërtimin me një pikë dhjetore në një detaj të tillë.

Prandaj, kur specifikoni emërtimin, në vend të pikës dhjetore, shkruani një shkronjë që korrespondon me njësitë e matjes (K - për kilo-ohmë, M - për mega-ohmë, E ose R për njësitë Ohm). Për shembull, 4K7 tregon një rezistencë me një rezistencë prej 4,7 kOhm, 1R0 - 1 Ohm, 120K - 120 kOhm, etj. Megjithatë, është e vështirë të lexosh emërtimet në këtë formë. Prandaj, për rezistorët veçanërisht të vegjël, përdoren vija me ngjyra. Për rezistorët me saktësi prej 20%, përdoret një shënim me tre shirita, për rezistorët me saktësi 10% dhe 5%, përdoret një shënim me katër shirita, për rezistorë më të saktë me pesë ose gjashtë shirita.

Ekzistojnë gjithashtu rezistorë të ndryshueshëm që kanë aftësinë të ndryshojnë rezistencën e tyre. Ato përdoren për të ndryshuar rrymën, tensionin, etj. (për shembull: ndryshimi i volumit dhe tonit). Më shpesh, diagrami skematik paraqitet si më poshtë: Rezistorët e ndryshueshëm janë: 1) të vetme dhe të dyfishta 2) të vetme dhe me shumë kthesa 3) me dhe pa ndërprerës

Për nga natyra e ndryshimit të rezistencës: 1) Linear, dmth në përpjesëtim me këndin e rrotullimit të boshtit (grupi A) 2) Anasjelltas logaritmike (grupi B) 3) Logaritmik (grupi C) Ka tela dhe jo tela ( film) rezistorë të ndryshueshëm. Rrotat me tela dallohen nga stabiliteti i lartë, nivelet relativisht të ulëta të zhurmës dhe TCR e ulët.