52. Принцип радиосвязи

В радиосистемах переносчиком информации являются радиоволны, представляющие собой распространение электромагнитной энергии в окружающем пространстве. При передаче звуковых сигналов на передающей стороне напряжением от микрофона осуществляется управление (модуляция) высокочастотным сигналом, вырабатываемым генератором высокой частоты ГВЧ. Модулированный ВЧ-сигнал усиливается усилителем и направляется в передающую антенну, где происходит преобразование электрической энергии в электромагнитную, которая распространяется в окружающем пространстве.

Переменное электромагнитное поле, пересекая проводник приемной антенны, наводит в ней электрическое напряжение. Учитывая, что одновременно могут работать несколько радиопередающих устройств, для приема нужного сигнала его необходимо отделить от других. Эту функцию выполняет входное устройство ВУ. Выделенный сигнал усиливается усилителем высокой частоты УВЧ и подается на демодулятор ДМ, где из модулированного ВЧ-сигнала выделяется сигнал низкой частоты, аналогичный сигналу на выходе микрофона радиопередающего устройства. Этот сигнал усиливается УНЧ и воспроизводится электроакустическим преобразователем (телефон, громкоговоритель). Таким образом, осуществляется односторонняя передача информации. Для организации дуплексной передачи необходимо в каждом пункте иметь радиопередатчик и радиоприемник. На железнодорожном транспорте устройства радиосвязи используются в основном для связи с подвижными объектами и обеспечивают улучшение управления технологическими процессами, а также повышение безопасности движения.

53. Структурные схемы радиопередатчика и радиоприемника

Радиопереда́тчик (радиопередающее устройство) — устройство для формирования радиочастотного сигнала, подлежащего излучению. Функционально радиопередатчик состоит из следующих частей:

А)задающий генератор (например, синтезатор с ФАПЧ или DDS);

Б)модулятор (например, аналоговый или DSP с применением векторной IQ модуляции);

В)предварительного, предоконечного и оконечного усилителей;

Г)цепей согласования импедансов, фильтров, систем защит от аварийных режимов работы, измерения параметров и индикации.

Структурная схема

Современный радиопередатчик состоит из следующих конструктивных частей:

• задающий генератор частоты (фиксированной или перестраиваемой) несущей волны;

• модулирующее устройство, изменяющее параметры излучаемой волны (амплитуду, частоту, фазу или несколько параметров одновременно) в соответствии с сигналом, который требуется передать (часто задающий генератори модулятор выполняют в одном блоке — возбудитель);

• усилитель мощности, который увеличивает мощность сигнала возбудителя до требуемой за счёт внешнего источника энергии;

• устройство согласования, обеспечивающее максимально эффективную передачу мощности усилителя в антенну;

• антенна, обеспечивающая излучение сигнала.

Применение

Радиопередатчик очень часто используется вместе с радиоприёмником и питающим устройством, вместе весь этот комплексназывается радиостанцией. Самостоятельно радиопередатчики используются в тех областях, где не нужен приём информации в месте её передачи — сигналы точного времени, разнообразные навигационные радиомаяки для определения местоположения объектов, многопозиционная радиолокация, радиовещание, дистанционное управление, телеметрия и т. д.

Радиоприёмник (сокр. приемник, разг. радио) — устройство, соединяемое с антенной и служащее для осуществления радиоприема, то есть для выделения сигналов из радиоизлучения.

Под радиоприемным устройством понимают радиоприемник, снабженный антенной, а также средствами обработки принимаемой информации и воспроизведения её в требуемой форме (визуальной, звуковой, в виде печатного текста и т. п.). Во многих случаях антенна и средства воспроизведения конструктивно входят в состав радиоприемника.

Радиоприемное устройство выполняет пространственную и поляризационную селекцию радиоволн и их преобразование в электрические радиосигналы (напряжение, ток) с помощью антенны, преобразование по частоте, выделение полезного радиосигнала из совокупности других (мешающих) сигналов и помех, действующих на выходе приемной антенны и не совпадающих по частоте с полезным сигналом, усиление, преобразование полезного радиосигнала к виду, позволяющему использовать содержащуюся в нём информацию. Формально радиоприемные устройства относят к радиостанциям, хотя такая классификация редко встречается на практике.

Принцип работы:

В самом общем виде принцип работы радиоприёмника выглядит так: колебания электромагнитного поля (смесь полезногорадиосигнала и помех разного происхождения) наводят в антенне переменный электрический ток; полученные таким образом электрические колебания фильтруются для отделения требуемого сигнала от нежелательных (помех); из сигнала выделяется (детектируется) заключенная в нём полезная информация; полученный в результате сигнал преобразуется в вид, пригодный для использования: звук, изображение на экране телевизора, поток цифровых данных, непрерывный или дискретный сигнал для управления исполнительным устройством (например, телетайпом или рулевой машинкой) и т.д.

Уметь.