1. Излучение э/м волн
Радио было изобретено в 1895 году великим русским физиком Александром Степановичем Поповым
Днем изобретения радио (р/) считается 7 мая 1985г., когда Попов А.С., сделал доклад о своем изобретении на заседании физического отделения русского физико-химического сообщества в Петербурге. Во время доклада Попов продемонстрировал первый в мире р/приемник. Менее чем через год, Попов продемонстрировал установку передачи и приема сигналов телеграфной азбуки на расстояние 250м. Уже в 1899г. его р/станции поддерживали связь между кораблями Черноморского флота на расстоянии 22 км. В 1900г. Была обеспечена связь на 40 км.
Одним из обязательных элементов любого р/технического устройства является антенна (А.). А. м.б. передающими и приемными. Передающие А. питаются переменным током высокой частоты (ВЧ) и излучают ее в окружающее пространство в виде Э/М волн. Приемные А. служат для улавливания передаваемых Э/М-волн и являются составляющей приемного устройства. Любая антенна обратима и м.б. использована и как приемная, и как передающая. Типы и конструкции А. зависят от назначения и длины волны.
Колебательный контур (КК), состоящий из конденсатора (С) и катушки индуктивности (L) называется замкнутым КК и не создает в окружающем пространстве ЭМ волн (не излучает энергии). Для создания в окружающем пространстве Э/М-волн необходимо иметь колебательную систему, в которой эл. и магн. поля не разделены и занимают значительный объем в окружающем пространстве – открытый КК. Его примером является полуволновой вибратор.
Полуволновой вибратор (ПВВ) представляет собой проводник, длина которого приблизительно равна половине длины волны. С учетом поверхностного эффекта, вибратор, как правило, выполняют в форме трубки. ПВВ, как и отрезок разомкнутой линии обладает С и L, а следовательно, обладает свойствами КК. Однако его отличие – C и L вибратора, также как и линии, являются не сосредоточенными, а распределенными по всей длине вибратора.
Питание ПВВ осуществляется от источника тока ВЧ, включенного в середину ПВВ по линии связи - фидеру, который, как правило, выполняют коаксиальным кабелем.
При подаче ВЧ напряжения на ПВВ вокруг него возникают переменные эл. и магн. поля. В результате этого, в окружающем пространстве вокруг ПВВ, создается т.н. поле излучения, которое представляет собой совокупность переменных эл. и магн. полей, распространяющихся во внешнем пространстве, независимо от последующего изменения тока в А. При этом изменение эл. поля создает магн. поле, а изменение магн. поля - эл. поле.
Вектора напряженностей эл. и магн. полей взаимно ┴ и совпадают по фазе. За счет движения полей в пространстве, в каждой его точке энергия э/м поля пульсирует, а направление движения определяется вектором Пойтинга.
Если передающая А. расположена вертикально, то электрические силовые линии поля излучения будут расположены в вертикальной плоскости, а магн. - в горизонтально, такое поле называется вертикально поляризованным, если А. расположена горизонтально - это горизонтально поляризованное поле соответственно.