Радиолокация и ее применение

Обнаружение и точное определение местонахождения объектов с помощью радиоволн называется радиолокацией. В основе принципа радиолокации лежит свойство отражения электромагнитных волн.

Рисунок .5.9 - Устройство радиолокационной станции

1 — передатчик; 2 — антенна; 3 — антенный переключатель; 4 — приемник; 5 — блок развертки; 6 — электронно-лучевая трубка; 7—индикатор направления.

Работа всех элементов станции синхронизирована.

Принцип действия

В передатчике генерируются колебания (10⁸—10¹¹ Гц), которые в виде коротких импульсов поступают в антенну направленного действия. Промежуток времени Δt между отправлением и возвращением электромагнитной волны больше приблизительно в 10³ раз короткого импульса. Во время пауз принимаются отраженные волны. Часть радиоимпульсов, отраженных от объекта, улавливается антенной, которая при помощи переключате­ля подключается к приемнику, где слабые отраженные импульсы усиливаются в 10¹² раз.

Ультракороткие волны применяют в радиолокации, в связи с тем что мощность излучаемого сигнала ~w⁴. Важно, чтобы длина волны была сравнима с размерами предмета, от которого отражается сигнал.

Принципы радиолокации и эхолокации одинаковы.

Измерения в радиолокации

1. Расстояние от передатчика до объекта (дистанциометрия):

,

где с — скорость света; S — расстояние от передатчика до объекта.

2. Пеленгация.

Диапазон расстояний, в котором может работать локатор, определяется длительностью импульса и паузы: , а . Применение

1. Авиация, космонавтика, флот: безопасность движения судов при любой погоде и в любое время суток, предотвращение их столкновения, безопасность взлета и. посадки самолетов.

2. Военное дело: своевременное обнаружение самолетов или ракет противника, автоматическая корректировка зенитного огня.

3. Радиолокация планет: измерение расстояния до них, уточнение параметров их орбит, определение периода вращения, наблюдение рельефа поверхности. В бывшем Советском Союзе (1961)—радиолокация Венеры, Меркурия, Марса, Юпитера. В США и Венгрии (1946)—эксперимент по приему сигнала, отраженного от поверхности Луны.

Телевидение

Схема телевидения в основном совпадает со схемой радиовещания. Разница заключается в том, что в передатчике колебания модулируются не только звуковыми сигналами, но и сигналами изображения. Оптические сигналы в передающей телекамере преобразуются в электрические. Модулированная электромагнитная волна переносит информацию на большие расстояния. В телевизионном приемнике высокочастотный сигнал делится на три сигнала: сигнал изображения, звуковой сигнал и сигнал управления. После усиления эти сигналы поступают в свои блоки и используются по назначению.

Рисунок .5.10 - Схема телевидения

Для воспроизведения движения используют принцип кино: изображение движущегося объекта (кадра) передают десятки раз в секунду (в телеви­дении 50 раз). Преобразование изображения кадра в электрические сигналы производится с помощью иконоскопа. На экран иконоскопа проецируется изображение объекта с помощью оптической системы (объектива). Такой же сигнал получается в телевизионном приемнике, где сигнал преобразуется в видимое изображение на экране кинескопа. Телевизионные радиосигналы передаются в диапазоне ультракоротких волн, т. е. в пределах прямой видимости антенны.

Зона уверенного приема телевидения увеличивается благодаря использованию ретрансляционных спутников.

Первый практический телевизионный приемник был изобретен В.К. Зворыкиным в 1934 г. В России (да и в мире) первые опыты по передаче изображения были проведены под руководством Б.Л. Розинга в Петрограде.