18. Устройства преобразования исх. Информации в электрические сигналы

Исходное сообщение может иметь разную физич. природу – акустич., оптич., механич., и др. Для его передачи по электрическому и р/каналу необх. преобразовать его в электрич. сигналы с помощью датчиков и преобразователей (П.). Преобразования звуковых колебаний в электр. осуществляется электро-акустическими преобразователями. Визуальное сообщение – с пом. фотоэлементов или передающих ТВ-трубок.

Для передачи речи в радиосвязи используются ларингофоны и микрофоны. Ларингофон – П. механич. колебаний гортани человека в электрические колебания

Осн. элементом ларингофона является капсула цилиндрич. формы с малым расстоянием между торцами. ||-но торцевым стенкам корпуса расположены токопроводящие пластины, к которым прикладывается напряжение U источника питания. Между подвижной металлич. пластиной (1), т.е. мембраной и неподвижным угольным электродом (3) имеется полость, заполненная угольным порошком (2). Колебания мембраны пропорц-но изменяют плотность угольного порошка и тем самым его сопротивление и ток. Колебания тока, пропорционально механич. колебаниям мембраны, через трансформатор Т1 подаются на усилитель. Микрофон – П. акустических колебаний в электрические, его устройство и принцип действия аналогичен лорингафону.

Осн. требованиями, предъявляемыми к электроакустич. преобразователям, явл. достаточная чувствительность (Ч.) и низкий уровень нелинейных искажений (УНИ). При повышенных требованиях к кач-ву связи, применяются электродинамические (ЭД), пьезоэлектрические (ПЭ), конденсаторные (К) микрофоны. В ЭД микрофонах подвижная катушка, закрепленная в центре мембраны, двигается в магн. поле пост. магнита. В катушке наводится ЭДС, которая затем усил-ся в усилителях. В К микрофонах при изменении емкости через конденсатор течет ток перезаряда, пропорциональный акустич. колебаниям. В ПЭ микрофонах акустич. колебания порождают мех. колебания кристалла пьезоэлектрика, что вызывает наведение ЭДС на его выводах.

В наст. время, все большее значение приобретают цифровые методы передачи непрерывных сообщений. Их сущность состоит в замене непрерывно изменяющегося сигнала дискретной последовательностью отсчета (временная дискретизация сигнала) и передаче каждого отсчета с пом. цифры в форме двоичного кода. Подобные преобразования сообщения осуществляются аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Обратное преобразование цифры в непрерывный сигнал производится цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП)

Преимущества цифровой передачи сообщений: 1) повышенная помехозащищенность; 2) скрытность и трудность ведения радиоразведки; 3) возможность сопряжения с ЭВМ и автоматизация работы канала; 4) высокая скорость передачи сообщений; 5) создание универсальных каналов передачи, как непрерывных сообщений после АЦП, так и дискретных.

15. Распространение р/волн; ближнее и дальнее замирание поля.

Поверхностные волны ДВ-диапазона стабильно распространяются на большие расстояния (2,5-3 тыс. км) мало завися от времени суток/года. Они мало затухают вдоль гористых и водных поверхностей. На больших расстояниях возможно отражение волн от нижнего слоя ИС, что еще больше увеличивает радиус действия р/связи. Однако, на них сильно влияют атм. и промышл. помехи, поэтому этот диапазон р/волн используется ограниченно и только для р/вещания.

П оверхностные волны СВ-диапазона распростр. на расст. до 10³ км, ночью – дальше за счет ионосферных волн (ИВ). В это время, на некотором расстоянии от передатчика возможен одновременный приход земной и ионосферной волн.

1 – земная волна

2,3 – ионосферные волны

Длина пути ИВ меняется по случ. закону при изменении эл. плотности ионосферы, поэтому меняется разность фаз волн, приходящих в точку приема (т.В). Если разность фаз земной и ИВ =0, то сигнал максимален, это ближнее замирание поля.

Дальнее замирание возникает в случае прихода в некоторую точку т.С ионосферных волн путем одного (кривая 3) и двух (волна 2) отражений. Замирание тем глубже и чаще, чем короче длина волны. Ср. длит. замираний в диапазоне СВ 1-10 сек.

Поверхностные волны КВ диапазона распространяются на расстояние до 100 км, поэтому при больших расстояниях, в место приема приходят одна или несколько ИС волн. Вследствие малого затухания волны в КВ диапазоне, возможна р/связь с помощью относительно маломощных передатчиков. Однако связь часто сопровождается глубокими замираниями. Распространение УКВ в основном осуществляется поверхностной волной в пределах прямой видимости, т.е. на расстояние луча, соединяющего приемную и передающую А. Дальность вычисл. по формуле D=3,6*(√h₁ +√h₂), где D – дальность р/линии в км; h₁ и h₂ – высота поднятия А. в метрах.

Дифракция УКВ обуславливает большое влияние на условие приема различных препятствий, приводящих к появлению зон неуверенного приема на расстояниях менее D, т.н. «мертвых зон». Это характерно для условий городской застройки с ж/б зданиями и для приема в горной местности. Разница в условиях распространения может приводить к возможности приема нескольких волн, значительному изменению уровня сигнала при изменении положения приемника и при размещении приемника в движущемся объекте. При распространении УКВ над пересеченной местностью, препятствия ослабляют сигналы в том случае, если они перекрывают линию прямой видимости между А. приемо-передающих устройств. Вместе с тем, на трассах УКВ в горных условиях наблюдаются явления улучшения распространения р/в.

В соврем. р/линиях связи, УКВ занимают особое место, т.к. обладают рядом преимуществ: 1) диапазон УКВ занимает очень широкий спектр частот, что позволяет разместить в нем большое количество одновременно работающих без взаимных помех р/средств, а так же манипулировать их рабочей длиной волны; 2) в диапазоне УКВ возможно создание широкополосных р/линий, таких как ТВ-линии или широкополосных р/линий с ЧМ; 3) применение УКВ позволяет сравнительно легко осуществлять остронаправленное излучение и прием р/в, с помощью А. относительно небольших размеров; 4) р/прием на УКВ в меньшей степени подвержен воздействию атмосферных и промышленных помех; 5) ограничение дальности распространения УКВ обеспечивает относительную скрытность передачи информации.

Метровые и дециметровые волны используются для передачи ТВ изображений, для р/связи самолетов м/у собой, для сотовой телефонной связи. Сантиметровые и миллиметровые волны применяются для линий связи широкого назначения.

Для борьбы с замираниями на передающей стороне р/линии применяют спец. антенны, у которых максимум излучения прижат к земной поверхности. В этом случае зона ближних замираний удаляется от передатчика, а дальнее замирание вообще не возникает. В р/приёмных устройствах для борьбы с замираниями применяется автоматическая регулировка усиления, которая обеспечивает поддержание постоянного уровня сигнала на выходе несмотря на значит. колебания напряжения на входе.