2015-03-20
3820
ЛЕКЦИЯ 1
Информационные сообщения в радиоканалах можно передавать только с помощью переносчиков сообщений – высокочастотных электромагнитных колебаний, которые передаются со скоростью света с = 3 · 108 м/с в свободном пространстве, кабельным и оптоволоконным линиям. С помощью антенн высокочастотные колебания преобразуются в радиоволны и с той же скоростью распространяются в воздушной или космической среде, перенося на большие расстояния запечатленные в них с помощью модуляции низкочастотные информационные сигналы.
Основными параметрами высокочастотных сигналов – переносчиков сообщений − являются период колебаний Т, их частота f и длина волны λ. Радиоволны независимо от частоты обладают двумя свойствами: они не могут стоять на месте и могут перемещаться только со скоростью света. Под длиной волны понимается расстояние, которое радиоволна проходит за время одного периода собственных колебаний: 
. (1.1)
Частота сигналов измеряется в герцах и производных от них: кило-, мега-, гига- и терагерцах, между которыми существуют соотношения: 1 ТГц =
= 103 ГГц = 106 МГц = 109 кГц = 1012 Гц. После подстановки в уравнение (1.1) соответствующих значений частоты и скорости света можно получить удобную для нахождения длины волны формулу:
|
|
|
(1.2)
В формуле (1.2) длины волн получаются с размерностями км, м, мм, мкм, если подставлять соответственно значения частот с размерностям кГц, МГц, ГГц и ТГц.
Согласно классификации МККР весь частотный диапазон сигналов от 300 до 3 ·1015 Гц называется радиочастотным, он представлен в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Значения частот в радиодиапазонах
| Значения частот радио- диапазона | Названия радио- частот | Значения длины радиоволны | Названия радиоволн |
| 300 – 3000 Гц 3 – 30 кГц 30 – 300 кГц 300 – 3000 кГц 3 – 30 МГц 30 – 300 МГц 300 – 3000МГц 3 – 30 ГГц 30 – 300 ГГц 300 – 3000 ГГц 3 – 30 ТГц 30 – 300 ТГц 300 – 3000 ТГц | Инфранизкие (ИНЧ) Очень низкие (ОНЧ) Низкие (НЧ) Средние (СЧ) Высокие (ВЧ) Очень высокие (ОВЧ) Ультравысокие (УВЧ) Сверхвысокие (СВЧ) Крайне вы- сокие (КВЧ) Гипервысокие (ГВЧ) – Инфракрасные лучи Световые лучи | 1000 – 100 км 100 – 10 км 10 – 1 км 1000 – 100 м 100 – 10 м 10 – 1 м 10 – 1 дм 10 – 1 см 10 – 1 мм 1 – 0,1 мм 100 – 10 мкм 10 – 1 мкм 1 – 0,1 мкм | Сверхдлинные (СДВ) Мириаметровые Длинные (ДВ) Средние (СВ) (гектометровые) Короткие (КВ) (декаметровые) Метровые (УКВ1) Дециметровые (УКВ2) Сантиметровые (УКВ3) Миллиметровые (УКВ4) Субмиллимет- ровые Декамикромет- ровые Микрометровые Световые волны |
Структурная схема канала связи представлена на рис. 1.1; она состоит из передающей и приемной частей, выполняющих определенные функции и связанных между собой через среду распространения высокочастотных сигналов. Передающее устройство состоит из генератора высокочастотных сигналов Г1, частотного модулятора (МОД), умножителя частоты (УМЧ) и усилителя мощности выходного сигнала (УМ). В модуляторе происходит модуляция по час-
|
|
|
тоте высокочастотного сигнала генератора низкочастотным микрофонным сигналом, прошедшим через тракты усиления (УЗЧ) и коррекции (КЦ).
Передатчик обеспечивает важнейшие параметры каналов: мощность и стабильность рабочей частоты.
Рис. 1.1. Структурная схема радиоканала
Среда распространения высокочастотных сигналов ослабляет их мощность до минимума, который устанавливает дальность связи по уровню чувствительности приемника, определяющей его способность реагировать на самые слабые сигналы.
Приемное устройство содержит тракты усиления радио- и промежуточной частоты УРЧ, УПЧ, преобразования частоты Г2 и СМ (смеситель) и частотной демодуляции (ДЕМ) с последующим усилением информационной частоты микрофонного сигнала УЗЧ. Основными параметрами приемника являются чувствительность и избирательность по зеркальному и соседнему каналам. Приемная часть канала работает по так называемому супергетеродинному принципу обработки входного сигнала радиочастоты путем преобразования ее в промежуточную частоту с последующими демодуляцией и усилением. Преимущество этого принципа заключается в повышении устойчивости и надежности усиления входного сигнала в приемном тракте.
