Файл: Черкасов А.Л. Радиотовары учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.06.2024

Просмотров: 81

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

а также для передачи звукового сопровождения в те­ левидении. ■

При приеме амплитудно-модулироваиных сигна­ лов трудно бороться с помехами от атмосферных раз­ рядов и электрических установок. Помехи производят дополнительную амплитудную модуляцию, которая проявляется при радиоприеме в виде шорохов и тре­

сков. Эти недостатки в значительной степени устра­ няются при частотной модуляции.

Графическое изображение различных способов мо­ дуляции дано на рис. 11.

При стереофоническом радиовещании звук пере­ дается по двум независимым каналам (А и Б), при­ чем один из каналов передает звук в основном от ле­

вого

микрофона, а другой — от

правого.

Для этого

радиовещания в СССР принята

система

с п о л я р ­

ной

м о д у л я ц и е й . Принцип

полярной

модуляции

заключается в том, что положительные полупериоды

поднесущей частоты (31, 25 кГц) модулируются

сиг­

налом

канала А,

а отрицательные — сигналом

ка­

нала

Б (рис. 12).

После этого полярно-модулирован-

27

ная поднесущая модулирует по частоте несущую ча­ стоту радиопередатчика.

Модулированный ток высокой частоты поступает от радиопередатчика (модулятор + генератор) в ан­ тенну, которая преобразует электрические колебания ВЧ в электромагнитные. Ток высокой частоты, про­ ходя по проводу антенны, создает в окружающем пространстве радиоволны (электромагнитные колеба­ ния), которые распространяются во все стороны со скоростью около 300 000 км/сек, скорость распростра­ нения звука в воздухе составляет лишь 330 м/сек.

Электромагнитная волна представляет собой вза­ имно перпендикулярные электрические и магнитные поля. Векторы электрического и магнитного полей перпендикулярны также направлению распростране­ ния волн. Электромагнитные волны любой, даже очень низкой частоты распространяются со скоростью света.

Прием радиоволн осуществляется в такой после­ довательности. Под действием электромагнитных волн в приемной антенне модулируется ток высокой -ча­ стоты, который в точности повторяет все изменениятока в передающей антенне. Принятый сигнал под­ вергается значительному усилению по высокой ча­ стоте и преобразованию в ток звуковой частоты, по­ вторяющий передаваемые звуковые колебания.

Преобразование модулированных колебаний высо­ кой частоты в колебания звуковой частоты называется д е т е к т и р о в а н и е м или д е м о д у л я ц и е й . Д е­ тектирование есть процесс, обратный модулированию. Токи высокой частоты выполнили свою основную функцию — перенесли «иа себе» передаваемые звуко­ вые колебания от станции к приемнику. В приемнике с помощью детектора освобождаются от токов высо­ кой частоты и выделяют токи низкой (звуковой) ча­ стоты.

Полученный после детектирования ток НЧ обычно еще усиливается и поступает в громкоговоритель (или телефон), который преобразует этот ток в зву­ ковые колебания. В громкоговорителе совершаются преобразования, обратные преобразованиям, происхо­ дящим в микрофоне.

28


ДИАПАЗОНЫ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН

Спектр радиоволн подразделяется на следующие основные радиовещательные диапазоны, которые от­ личаются неодинаковыми свойствами, в отношении распространения, качества и дальности приема

(табл. 1).

Т а б л и ц а 1

Наименование диапазона

Длинные волны (ДВ) ....................

Средние волны ( С В ) ........................

Короткие волны ( К В ) ....................

Ультракороткие волны (УКВ) . .

Длина

Частота

волны, м

2000—735

150—408 кГц

570—200

1500—525 кГц

75—’5

4— 12 МГц

Менее 5

60—300 МГц

На распространение радиоволн в атмосфере су­ щественное влияние оказывают явления дифракции1 радиоволн на поверхности земли, поглощения в атмо­ сфере и земной поверхностью, преломления и отра­ жения от ионосферы — верхних частей атмосферы, сильно ионизированных под влиянием ультрафиолето­ вого, рентгеновского и корпускулярного излучения солнца.

Ионосфера состоит из ряда слоев (D, Е, F), рас­ положенных на разных высотах. Плотность и высота ионизированного слоя над поверхностью земли зави­ сят от географической широты, времени суток и года, а также от метеорологических условий.

Наиболее устойчивая дальняя радиосвязь осуще­ ствляется на длинных радиоволнах, которые огибают земную поверхность вследствие дифракции и прелом­ ления в тропосфере (нижнем слое атмосферы). Длин­ ные волны сравнительно слабо проникают в ионо­ сферу и мало поглощаются ею.

Дальность радиоприема на средних волнах резко различна днем и ночью. Это связано с тем, что сред­

ние волны

интенсивно поглощаются

нижним слоем

ионосферы

(слой D) и отражаются от более отдален-

1 Д и ф р а к ц и я — изменение направления

распространения

радиоволны, вызванное прохождением ее около края препятствия (около поверхности земли),

29



ного слоя Е. Ночью из-за отсутствия солнечного из­ лучения слой D исчезает, и дальность приема средних волн сильно увеличивается.

Короткие радиоволны слабо поглощаются слоями D и Е и отражаются от еще более удаленного слоя F. Благодаря этому возможна дальняя радиосвязь на коротких волнах.

Ультракороткие радиоволны (длина волны менее 5 м) в обычных условиях не отражаются от ионо­ сферы. Прямые волны, распространяющиеся вблизи поверхности земли, сильно ею поглощаются. Поэтому надежный прием этих волн, например в телевидении, возможен лишь в пределах прямой видимости, т. е. расстояний, соизмеримых с дальностью прямой види­ мости антенны передатчика. Для осуществления пе­ редач ультракоротких радиоволн на большие расстоя­ ния применяют последовательную цепь ретрансля­ ционных станций, назначение которых сводится к тому, чтобы принять радиосигнал, усилить его и вновь пе­ редать.

Радиоприем на УКВ диапазоне отличается высо­ ким качеством, так как ультракороткие волны обес­ печивают постоянство слышимости, не испытывают атмосферной дифракции и меньше всего подвержены действию различного рода помех.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ

1.Что называется электрическим током?

2.Какими параметрами характеризуется постоянный, пере­ менный и пульсирующий ток?

3.Что такое разность потенциалов и сила тока?

4.В каких случаях проявляется взаимоиндукция и самоиндук­

ция?

5.В чем разница воздействия электрического и магнитного полей на движущийся электрон?

6.Объясните принцип амплитудной, частотной и полярной мо­ дуляций.

7.Какую роль в радиопередаче играет генератор высокой час­

тоты?

Глава 2

ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

При эксплуатации любых радиотехнических устройств (радиоприемников, магнитофонов, телеви­ зоров) приходится выполнять многочисленные радио­ измерения. Без измерения нельзя также ремонтиро­ вать радиоаппаратуру. Только измеряя электрические величины деталей и сопоставляя их со спецификацией и схемой, проверяя режимы узлов и всей установки в целом, можно определить место и причину неис­ правности, а следовательно, и устранить ее.

Т а б л и ц а 2

 

 

 

Сокращенные

 

 

 

обозначения

 

Название величины

Название

в системе СИ

 

единицы

рус-

латнн*

 

 

 

 

 

 

скне

ские

Электрический ток

ампер

А

А

Количество

электричества

кулон

К

С

Разность электрических потенциалов, ЭДС

вольт

В

V

Электрическое сопротивление

ом

Ом

О

Электрическая емкость

фарада

Ф

F

Индуктивность

генри

Г

Н

Магнитный

поток

вебер

Вб

Wb

Магнитная

индукция

тесла

т

Т

Работа

 

джоуль

Дж

J

Мощность

 

ватт

Вт

W

В настоящей книге изложен только минимум све­ дений, необходимых специалистам по торговле ра­ диотоварами. Такие специалисты должны знать глав­ ные методы и способы измерения основных радио­ технических величин, а также принципы работы измерительных приборов и протекающие в них фи­ зические процессы, уметь в каждом конкретном слу-

31


чае правильно выбрать нужный метод, способ и из­ мерительный прибор, выполнить измерение практиче­ ски и оценить точность полученных результатов.

Измерением называется процесссравнения физи­ ческой величины с единицей измерения, результат которого выражается числом.

Измерительными приборами называются меха­ низмы и устройства, имеющие подвижные части или элементы, расположение, форма или состояние кото­ рых изменяются в соответствии с изменением изме­ ряемой величины, образуя при этом визуально на­ блюдаемое число.

В табл. 2 приведены наиболее употребительные единицы электрических и магнитных величин между­ народной системы единиц СИ.

КЛАССИФИКАЦИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Все измерительные

приборы можно

подразделить

на два вида: с а м о п о

н а з ы в а ю щ и е

и с р у ч н о й

на в о д к о й (компарирующие).

Взависимости от характера явления, используе­ мого для создания необходимой механической силы, различные виды электроизмерительных приборов объединяют в системы. Важнейшими системами элек­ троизмерительных приборов являются: магнитоэлек­ трическая, электромагнитная, электродинамическая,

электростатическая, вибрационная, тепловая (термо­ электрическая) .

Магнитоэлектрическая система основана на взаи­ модействии проводника, обтекаемого током, с полем постоянного магнита. Приборы этой системы пред­ ставляют собой постоянный магнит, в его поле может поворачиваться катушка, к которой ток подводится через две спиральные пружинки, служащие одновре­ менно для создания противодействующего момента. Магнитоэлектрические приборы (амперметры,, вольт­ метры) пригодны для измерения постоянного тока и имеют равномерную шкалу. Эти приборы отличаются чувствительностью, точностью и малым потреблением мощности.

32

Электромагнитная система основана на взаимо­ действии катушки, обтекаемой измеряемым током, н сердечника из ферромагнитного материала. Под дей­ ствием тока, проходящего через катушку, в щель по­ следней втягивается эллипсовидный сердечник, экс­ центрично насаженный на оси, и поворачивает свя­ занную с осью стрелку прибора. Электромагнитные приборы имеют неравномерную, сжатую слева шкалу и применяются для измерения в цепях постоянного и переменного токов промышленной частоты (50 Гц).

Электродинамическая система основана на взаи­ модействии двух катушек (подвижной и неподвиж­ ной), обтекаемых током. Подвижная катушка жестко посажена на ось, к которой прикрепляется стрелка. При прохождении тока по обеим катушкам подвиж­ ная катушка стремится повернуться и занять такое положение, при котором потоки, создаваемые обеими катушками, совпадали бы по направлению. Электро­ динамические приборы (амперметры, вольтметры, ваттметры, счетчики и фазометры) пригодны для по­ стоянного и переменного тока. Шкала электродина­ мических амперметров неравномерна, а ваттметров равномерна. Точность их достигает 0,3— 1% наиболь­ шего значения шкалы.

Электростатическая система основана на принципе взаимодействия двух заряженных проводников. При­ бор состоит из двух неподвижных алюминиевых ка­ мер и двух вращающихся алюминиевых пластин, за­ крепленных на оси со стрелкой. Если измеряемое напряжение подвести одним полюсом к неподвижным камерам, а другим к пластинам, то между камерами и пластинами, заряженными противоположными по знаку зарядами, возникнут силы притяжения и пла­ стины будут стремиться войти внутрь камер, повора­ чивая ось со стрелкой. Электростатический прибор практически не потребляет мощности. Он приме­ няется только как вольтметр для измерения высоких напряжений маломощных источников постоянного и переменного тока промышленной частоты.

Вибрационная система основана на механическом резонансе собственных колебаний упругих пластин (язычков) с частотой переменного тока. Вибрацион­ ные приборы применяются в виде частотомеров.

2 Л, Л, Черкасов

33