Все по ФОЗИ / Экзаменационный билет 1

Экзаменационный билет 1, 7

Поля объектов и проблемы ЗИ. Электрическое поле.

Современные средства несанкционированного добывания информации – технические средства разведки – используют для достижения своих целей все технологические возможности. Для этого формируются каналы утечки информации, за счёт перехвата сигналов переносимых физическими полями, которые сознательно или непреднамеренно формируются техническими системами и сопровождают их функционирование.

Технические каналы утечки информации — физический путь от источника информации к злоумышленнику, посредством которого может быть осуществлен несанкционированный доступ к охраняемым сведениям.

Защита от утечки информации за счет побочных электромагнитных излучений самого различного характера:

1) размещение источников и средств на максимально возможном удалении от границы охраняемой (контролируемой) зоны

2) экранирование зданий, помещений, средств кабельных коммуникаций

3) использование локальных систем, не имеющих выхода за пределы охраняемой территории

4) развязку по цепям питания и заземления, размещенных в границах охраняемой зоны

5) использование подавляющих фильтров в информационных цепях, цепях питания и заземления

Электрические поля объектов.

По современным представлениям, электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждое заряженное тело создает в окружающем пространстве электрическое поле. Это поле оказывает силовое действие на другие заряженные тела. Главное свойство электрического поля – действие на электрические заряды с некоторой силой. Таким образом, взаимодействие заряженных тел осуществляется не непосредственным их воздействием друг на друга, а через электрические поля, окружающие заряженные тела.

Электрическое поле, окружающее заряженное тело, можно исследовать с помощью так называемого пробного заряда – небольшого по величине точечного заряда, который не вносит заметного перераспределения исследуемых зарядов.

Для количественного определения электрического поля вводится силовая характеристика - напряженность электрического поля.

Напряженность электрического поля – физическая величина, равная отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещенный в данную точку пространства, к величине этого заряда:

Напряженность электрического поля – векторная физическая величина. Направление вектора Е совпадает в каждой точке пространства с направлением силы, действующей на положительный пробный заряд.

Электрическое поле неподвижных и не меняющихся со временем зарядов называется электростатическим.

Если с помощью пробного заряда исследуется электрическое поле, создаваемое несколькими заряженными телами, то результирующая сила оказывается равной геометрической сумме сил, действующих на пробный заряд со стороны каждого заряженного тела в отдельности. Следовательно, напряженность электрического поля, создаваемого системой зарядов в данной точке пространства, равна векторной сумме напряженностей электрических полей, создаваемых в той же точке зарядами в отдельности:

  Это свойство электрического поля означает, что поле подчиняется принципу суперпозиции.

В соответствии с законом Кулона, напряженность электростатического поля, создаваемого точечным зарядом Q на расстоянии r от него, равна по модулю

Это поле называется кулоновским. В кулоновском поле направление вектора Е зависит от знака заряда Q: если Q > 0, то вектор Е направлен по радиусу от заряда, если Q < 0, то вектор Е направлен к заряду.

Для наглядного представления электрического поля используют силовые линии. Эти линии проводятся так, чтобы направление вектора Е в каждой точке совпадало с направлением касательной к силовой линии. При изображении электрического поля с помощью силовых линий, их густота должна быть пропорциональна модулю вектора напряженности поля.

Экзаменационный билет № 2, 8

Поля объектов и проблемы ЗИ. Магнитное поле.

Современные средства несанкционированного добывания информации – технические средства разведки – используют для достижения своих целей все технологические возможности. Для этого формируются каналы утечки информации, за счёт перехвата сигналов переносимых физическими полями, которые сознательно или непреднамеренно формируются техническими системами и сопровождают их функционирование.

Технические каналы утечки информации — физический путь от источника информации к злоумышленнику, посредством которого может быть осуществлен несанкционированный доступ к охраняемым сведениям.

Защита от утечки информации за счет побочных электромагнитных излучений самого различного характера:

1) размещение источников и средств на максимально возможном удалении от границы охраняемой (контролируемой) зоны

2) экранирование зданий, помещений, средств кабельных коммуникаций

3) использование локальных систем, не имеющих выхода за пределы охраняемой территории

4) развязку по цепям питания и заземления, размещенных в границах охраняемой зоны

5) использование подавляющих фильтров в информационных цепях, цепях питания и заземления

Магнитные поля объектов

Магнитное поле - составляющая электромагнитного поля, появляющаяся при наличии изменяющегося во времени электрического поля. Изменяющееся во времени электрическое поле может создаваться током заряженных частиц либо магнитными моментами электронов в атомах (постоянные магниты).

Магнитное поле токов принципиально отличается от электрического поля. Магнитное поле, в отличие от электрического, оказывает силовое действие только на движущиеся заряды (токи).

Для описания магнитного поля необходимо ввести силовую характеристику поля, аналогичную вектору напряженности Е электрического поля. Такой характеристикой является вектор магнитной индукции В [Тл]. Вектор магнитной индукции В определяет силы, действующие на токи или движущиеся заряды в магнитном поле.

За положительное направление вектора В принимается направление от южного полюса S к северному полюсу N магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле. Таким образом, исследуя магнитное поле, создаваемое током или постоянным магнитом, с помощью маленькой магнитной стрелки, можно в каждой точке пространства определить направление вектора В. Такое исследование позволяет представить пространственную структуру магнитного поля. Аналогично силовым линиям в электростатике можно построить линии магнитной индукции, в каждой точке которых вектор В направлен по касательной. Пример линий магнитной индукции полей постоянного магнита и катушки с током приведен на рис. 2.

Линии магнитной индукции всегда замкнуты, они нигде не обрываются. Это означает, что магнитное поле не имеет источников – магнитных зарядов. Силовые поля, обладающие этим свойством, называются вихревыми. Картину магнитной индукции можно наблюдать с помощью мелких железных опилок, которые в магнитном поле намагничиваются и, подобно маленьким магнитным стрелкам, ориентируются вдоль линий индукции.

Для того, чтобы количественно описать магнитное поле, нужно указать способ определения не только направления вектора В, но и его модуля. Проще всего это сделать, внося в исследуемое магнитное поле проводник с током и измеряя силу, действующую на отдельный прямолинейный участок этого проводника. Этот участок проводника должен иметь длину Δl, достаточно малую по сравнению с размерами областей неоднородности магнитного поля. Как показали опыты Ампера, сила, действующая на участок проводника, пропорциональна силе тока I, длине Δl этого участка и синусу угла α между направлениями тока и вектора магнитной индукции:

  Эта сила называется силой Ампера. Она достигает максимального по модулю значения F_max, когда проводник с током ориентирован перпендикулярно линиям магнитной индукции. Модуль вектора В определяется следующим образом:

Модуль вектора магнитной индукции равен отношению максимального значения силы Ампера, действующей на прямой проводник с током, к силе тока I в проводнике и его длине Δl:

  В общем случае сила Ампера выражается соотношением:

  Это соотношение принято называть законом Ампера.

Сила Ампера направлена перпендикулярно вектору магнитной индукции В и направлению тока, текущего по проводнику. Для определения направления силы Ампера обычно используют правило левой руки: если расположить левую руку так, чтобы линии индукции В входили в ладонь, а вытянутые пальцы были направлены вдоль тока, то отведенный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.

Если угол α между направлениями вектора В и тока в проводнике отличен от 90°, то для определения направления силы Ампера F более удобно пользоваться правилом буравчика: воображаемый буравчик располагается перпендикулярно плоскости, содержащей вектор В и проводник с током, затем его рукоятка поворачивается от направления тока к направлению вектора В. Поступательное перемещение буравчика будет показывать направление силы Ампера F. Правило буравчика часто называют правилом правого винта.

Магнитное поле подчиняется принципу суперпозиции: если магнитное поле создается несколькими проводниками с током, то индукция результирующего поля есть векторная сумма индукций полей, создаваемых каждым проводником в отдельности.

Закон Био–Савара определяет вклад в магнитную индукцию результирующего магнитного поля, создаваемый малым участком Δl проводника с током I:

где r – расстояние от данного участка Δl до точки наблюдения

α – угол между направлением на точку наблюдения и направлением тока на данном участке

μ₀ – магнитная постоянная

Экзаменационный билет № 3, 9

Поля объектов и проблемы ЗИ. Электромагнитное поле.

Современные средства несанкционированного добывания информации – технические средства разведки – используют для достижения своих целей все технологические возможности. Для этого формируются каналы утечки информации, за счёт перехвата сигналов переносимых физическими полями, которые сознательно или непреднамеренно формируются техническими системами и сопровождают их функционирование.

Технические каналы утечки информации — физический путь от источника информации к злоумышленнику, посредством которого может быть осуществлен несанкционированный доступ к охраняемым сведениям.

Защита от утечки информации за счет побочных электромагнитных излучений самого различного характера:

1) размещение источников и средств на максимально возможном удалении от границы охраняемой (контролируемой) зоны

2) экранирование зданий, помещений, средств кабельных коммуникаций

3) использование локальных систем, не имеющих выхода за пределы охраняемой территории

4) развязку по цепям питания и заземления, размещенных в границах охраняемой зоны

5) использование подавляющих фильтров в информационных цепях, цепях питания и заземления

Электромагнитные поля объектов

В 1831 г. Фарадей обнаружил, что в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную этим контуром, возникает электрический ток. Это явление называют электромагнитной индукцией.

Явление электромагнитной индукции свидетельствует о том, что при изменениях магнитного потока в контуре возникает электродвижущая сила индукции.

Сущность явления индукции заключается в том, что изменяющееся во времени магнитное поле порождает изменяющееся во времени электрическое поле, которое называется током смещения.

В свою очередь, исходя из условий возникновения магнитного поля, мы можем утверждать, что переменное во времени электрическое поле порождает переменное магнитное поле.

Совокупность взаимопревращений переменного и магнитного полей называется электромагнитным полем.

Важными особенностями электромагнитного поля являются:

- равномерное распространение во все стороны относительно точки возникновения;

- существование в пространстве даже после того, как источник электромагнитного поля перестал действовать;

- возможность распространения в вакууме.

Также оно обладает стандартными характеристиками полей:

- осуществляется перенос энергии;

- процесс распространения в пространстве представляет собой волновой процесс (в данном случае это электромагнитные волны).

Электромагнитные волны являются поперечными: колебания векторов напряженности Е переменного электрического поля и индукции В переменного магнитного поля взаимно перпендикулярны и лежат в плоскости, перпендикулярной вектору скорости распространения v и образуют правовинтовую систему.

Взаимно перпендикулярные векторы Е и В в электромагнитной волне колеблются в одинаковых фазах – они одновременно достигают максимума и одновременно обращаются в нуль.

Е

B S

Источником электромагнитных волн может быть любой колебательный контур или проводник, по которому течет переменный электрический ток.

В эпоху интенсивного развития научно технической революции человечество научилось использовать электромагнитное поле для реализации своих интересов. Электромагнитные волны благодаря своим свойствам нашли свое применение в секторе передачи информации, а именно в радио, локации, навигации, мобильной связи. Также электромагнитные волны, в силу присутствия электрического и магнитного полей и их взаимопревращения и распространения, являются неотъемлемой составляющей многих приборов окружающих нас и облегчающих нам жизнь.

Экзаменационный билет № 4

Поля объектов и проблемы ЗИ. Сейсмическое поле.

Современные средства несанкционированного добывания информации – технические средства разведки – используют для достижения своих целей все технологические возможности. Для этого формируются каналы утечки информации, за счёт перехвата сигналов переносимых физическими полями, которые сознательно или непреднамеренно формируются техническими системами и сопровождают их функционирование.

Технические каналы утечки информации — физический путь от источника информации к злоумышленнику, посредством которого может быть осуществлен несанкционированный доступ к охраняемым сведениям.

Защита от утечки информации за счет побочных электромагнитных излучений самого различного характера:

1) размещение источников и средств на максимально возможном удалении от границы охраняемой (контролируемой) зоны

2) экранирование зданий, помещений, средств кабельных коммуникаций

3) использование локальных систем, не имеющих выхода за пределы охраняемой территории

4) развязку по цепям питания и заземления, размещенных в границах охраняемой зоны

5) использование подавляющих фильтров в информационных цепях, цепях питания и заземления

Сейсмическое поле

Технические средства разведки эффективно работают с сейсмическими и гравитационными полями. Поэтому и в таких полях возникает проблема защиты информации. Для сейсмической разведки информативны волны, распространяющиеся в земной коре. Принимая сигналы, переносимые этими волнами, можно обнаружить, идентифицировать и пеленговать источник сейсмических колебаний. Если на тело действуют внешние силы, то внутри него устанавливается уравновешенная система внутренних сил. Напряжение представляет собой меру интенсивности, с которой действуют эти сбалансированные внутренние силы. Напряжение, действующее на некоторую площадку любой поверхности тела, можно разложить на две компоненты:

- нормальную, направленную перпендикулярно этой площадке;

- сдвиговую (тангенциальную), лежащую в плоскости площадки.

Тело под действием напряжений испытывает изменение формы и (или) размеров, т. е. деформируется. Вплоть до некоторого предельного значения напряжения, называемого пределом текучести материала, величина деформации изменяется пропорционально приложенному напряжению (закон Гука).

Характерная кривая зависимости деформации от напряжения в твёрдом теле показана на рисунке:

Источник сейсмических колебаний – это ограниченная по размерам область, внезапное выделение энергии в которой быстро приводит в напряженное состояние окружающую среду.

Сейсмические волны – это импульсы энергии упругой деформации, распространяющиеся во все стороны от источника сейсмических колебаний. За исключением ближайших окрестностей источника, деформации, возникающие в среде при прохождении сейсмического импульса, невелики, и их можно считать упругими. При этом предположение скорости распространения сейсмических импульсов определяются модулями упругости и плотностями веществ, через которые они проходят.

Скорость распространения сейсмической волны – это скорость, с которой в среде перемещается сейсмическая энергия. Это не то же самое, что скорость движения частиц среды, смещённых со своих мест в результате прохождения волны.

Экзаменационный билет № 16

Основы акустики слуха.

Для правильного проектирования и эксплуатации систем связи, записи и воспроизведении звука, необходимо знать свойства слуха человека. Орган слуха человека является своеобразным приемником звука, резко отличающихся от приемников звука, создаваемых человеком. Ухо человека обладает свойствами частотного анализатора с дискретным восприятием по частотному и динамическому диапазонам. Все эти операции осуществляются во внутреннем ухе, в так называемой улитке.

В улитке находится основная мембрана, которая состоит из большого числа волокон, слабо связанных между собой. Вдоль основной мембраны расположены нервные окончания, каждая из которых возбуждается от прикосновения к ним волокон основной мембраны (этих окончаний > 2000), посылая в слуховой центр мозга электрические импульсы. Эти импульсы подвергаются сложному анализу, в результате которого человек определяет передаваемое сообщение.

Каждая из волокон основной мембраны резонирует на вполне определенной для него частоте. Сложный звук, состоящий из ряда частотных составляющих, вызывает колебания соответствующих волокон соответственно частотным составляющим.

Создана модель реальной слуховой улитки – электрическая цепь, состоящая из последовательных индуктивностей, соответствующих соколеблющейся массе лимфы в ухе. Ток в параллельных звеньях в цепи соответствует скорости колебаний волокон. Разрешающаяся способность слухового анализатора такова, что полоса пропускания резонатора слухового анализатора составляет для моноурального слушания (одним ухом) - 50 Гц на частоте 300 Гц, 60 Гц на 1000 Гц, 150 Гц на 3000 Гц. Эти полосы пропускания – критические полоски звука.

Критическими полосками пользуются при расчете разборчивости речи, при расчете громкости шума. В диапазоне 20-20000 Гц человек запоминает только несколько сотен градаций частоты, причем число этих градаций уменьшается с уменьшением интенсивности звука и в среднем составляет 150.

Человек может различить изменение частоты на 0,3% на средних частотах при условии сопоставления двух тонов, непосредственно следующих друг за другом. При медленном изменении частоты тона по синусоидальному закону слух обнаруживает эти изменения, когда девиация частоты составляет около 2% от ширины частотной группы.

Построены зависимости минимально ощущаемой девиации тона dF от частоты модуляции для разных частот тонов.

Субъективную меру частоты колебания звука называют высотой звука. Высота тона на низких и средних частотах до 1000 Гц для чистого тона почти пропорциональна его частоте, а на высоких частотах зависимость близка к логарифмической.

Условились высоту тона с частотой 1000 Гц и уровнем ощущения 40 дБ считать равной 10 барк = 1000 мел.

Для звука, состоящего из ряда составляющих, его высота связана с частотами и интенсивностями составляющих сложным образом. Для частоты часто применяют логарифмический масштаб. За единицу принимают октаву и ее доли.

Октава – частотный диапазон, для которого отношение крайних частот равно 2. Октавы делят на ½ и 1/3.

Экзаменационный билет № 15

Основы акустики речи.

Речь с физической точки зрения состоит из последовательностей звуков с паузами между ними или их группами. При нормальном темпе речи паузы появляются между отрывками фраз, так как при этом слова произносятся слитно. При замедленном темпе речи, при диктовке паузы могут делаться между словами и их частями.

Один и тот же звук речи каждый человек произносит по разному. Каждому свойственна своя манера произнесения звуков, но при всем разнообразии их произнесения, звуки являются физической реализацией ограниченного числа фонем.

Фонема – то, что человек хочет произнести, а звук – то, что фактически произносит.

В русском языке насчитывается 42 основных и 3 неопределенных фонемы. Звуки делятся на звонкие и глухие. Звонкие звуки образуются с участием голосовых связок, находящихся в напряженном состоянии. Импульсы потока воздуха, создаваемые голосовыми связками с достаточной степенью точности могут считаться периодическими. Соответствующий период повторения импульсов называется периодом основного тона T_o. Обратная величина называется частотой основного тона (f_o=1/T_o). Если связки тонкие и сильно напряжены, то период получается коротким, а частота – высокой.

Частота основного тона для всех голосов лежит в пределах: 70 – 450 Гц. При произнесении речи частота основного тона непрерывно изменяется в соответствии с ударением, подчеркиванием отдельных звуков и слов, а также при проявлении эмоций. Изменение частоты основного тона называется интонацией.

У каждого человека совой диапазон изменения основного тона. Обычно бывает немногим более октавы. Интонация имеет большое значение для узнаваемости говорящего. Основной тон, интонация и тембр голоса служат для опознавания человека, причем достоверность опознавания выше, чем при отпечатках пальцев. Это свойство используют для создания аппаратуры, срабатывающей только для определенного голоса.

Импульсы основного тона имеют пилообразную форму, и поэтому при их периодическом повторении получается дискретный спектр с большим числом гармоник (до 40) с частотами, кратными частотам основного тона. Огибающая спектра основного тона имеет спад в сторону высоких частот с крутизной около 6 дБ на октаву. Поэтому, например, для мужского голоса с частотой 3 кГц ниже уровня составляющих на 100 Гц примерно на 30 дБ.

При произнесении глухих звуков связки находятся в расслабленном состоянии и поток воздуха из легких свободно проходит в полость рта. Встречая на своем пути различные преграды, он образует завихрения, создающие шум со сплошным спектром.

Согласные по способу образования делятся на сонорные, щелевые (ж, з, в), взрывные (б, д, г), аффрикаты (комбинация глухих взрывных и щелевых).

При произнесении звуков речи речевой аппарат, голосовые связки, челюсть должны находиться для каждой фонемы в строгом направлении и движении при произношении. Эти движения называют артикуляцией органов речи. При артикуляции в речеобразующем тракте создаются резонансные полости, определенные для каждой фонемы. При произнесении звуков речи через речевой тракт проходит или тональный импульсный сигнал, или шумовой, или оба вместе.

Речевой тракт представляет собой сложный акустический фильтр с рядом резонансов, создаваемых полостями рта, носа, носоглотки, т.е. с помощью артикуляционных органов речи. Вследствие этого равномерный, тональный или шумовой спектр превращается в спектр с рядом максимумов (формант) и минимумов (антиформант).

Для каждой фонемы огибающая спектра имеет индивидуальную и вполне определенную форму. При произнесении речи спектр ее непрерывно изменяется и образуются формантные переходы.

Частотный диапазон речи: от 70 до 7000 Гц. Звонкие звуки речи, особенно гласные, имеют высокий уровень интенсивности. Глухие согласные – самый низкий уровень интенсивности. При произнесении речи громкость ее непрерывно изменяется. Гласные звуки имеют длительность 0,15 сек. Согласные – 0,08 сек.

Звуки речи неодинаково информативны. Гласные звуки – малоинформативные, а глухие согласные – наиболее информативны. Разборчивость речи снижается при действии шумов в первую очередь из-за маскировки глухих звуков.

Образование звуков речи происходит путем передачи команд мускульным артикуляционным органом от речевого центра мозга. Общий поток сообщений от мозга составляет в среднем 100 бит/с. Вся остальная информация – сопутствующая.

Экзаменационный билет № 17

Специфика акустики помещений. Звукоизоляция, звукопоглощение.

Рассмотрим звуковые процессы в помещениях. Для помещений прямоугольной формы применяется волновая теория анализа характеристик. Но в инженерной практике пользуются более простыми методами расчета. Они основаны на статистической теории рассмотрения процессов отзвука. Согласно волновой теории собственные частоты помещения с длиной l, шириной b и высотой h определяется из выражения:

где c – скорость звука в воздухе

k, m, n – целые числа.

При включении источника звука процесс затухания колебаний происходит на всех собственных частотах помещения. Процесс затухания колебаний в помещении называется реверберацией.

В случае использования статистической теории реверберации пользуются следующими понятиями и величинами:

1) Диффузное поле

2) Средняя длина свободного пробега

3) Средний коэффициент поглощений

4) Время реверберации

5) Время запаздывания первых отражений

6) Акустическое отношение

Основное требование к звукоизоляции помещений

- за его пределами отношение акустический сигнал/шум не превышало некоторого допустимого значения, исключающего выделение речевого сигнала на фоне естественных шумов средством разведки.

Звукоизоляция оценивается величиной ослабления акустического сигнала, которое для сплошных однослойных или однородных ограждений (строительных конструкций) на средних частотах приближенно рассчитывается по формуле:

где q_П - масса 1 м² ограждения, кг;  f - частота звука, Гц.

Учитывая, что средняя громкость звука говорящего в служебном помещении составляет около 50 ... 60 дБ, то в зависимости от категории помещения его звукоизоляция должна быть не менее определенных норм (см. приложение 1).

Звукоизоляция помещений обеспечивается с помощью архитектурных и инженерных решений, а также применением специальных строительных и отделочных материалов.

Звукоизолирующие элементы:

1) Стены. Для теплозвукоизоляции применяются плиты с различными пористыми или волокнистыми наполнителями. Наиболее эффективны плитные звукоизоляторы из волокнистых материалов.

2) Двери. Слабый звукоизолирующий элемент имеет существенно меньшие по сравнению со стенами и межэтажными перекрытиями поверхностные плотности и трудноуплотняемые зазоры и щели. Стандартные двери не удовлетворяют требованиям по защите информации.

3) Акустические экраны. Устанавливаются на пути распространения звука на наиболее опасных (с точки зрения разведки) направлениях. Действие акустических экранов основано на отражении звуковых волн и образовании за экраном звуковых теней. Применение акустического экранирования целесообразно при временном использовании помещения для защиты акустической информации.

4) Окна. Слабый звукоизолирующий элемент. Применение стеклопакетов решило вопрос герметизации стекол в окнах. Технология изготовления стеклопакетов предусматривает тщательную и надежную герметизацию стекол в оконном блоке с помощью профильных резиновых или силиконовых герметиков. Недостаток стеклопакетов, с точки зрения звукоизоляции - уменьшение расстояния между стеклами, что усилило в них резонансные явления.

5) Звукопоглощающие материалы. Звукопоглощение обеспечивается путем преобразования кинетической энергии акустической волны в тепловую энергию в звукопоглощающем материале. Звукопоглощающие свойства материалов оцениваются коэффициентом звукопоглощения. Все материалы по звукопоглощению делятся на пористые, резонирующие и перфорированные.

Экзаменационный билет № 15

Виды модуляции.

Модуляция -  изменение информативных параметров некоторых первичных сигналов, рассматриваемых как носители информации, в соответствии с передаваемой информацией.

Виды модуляции:

1) Амплитудная Модуляция

2) Угловая Модуляция

3) Импульсная Модуляция

4) Частотная Модуляция

5) Фазовая Модуляция

Амплитудная модуляция

При амплитудной модуляции (АМ) в соответствии с законом передаваемого сообщения меняется амплитуда модулируемого сигнала.

Форма сигнала при АМ:

На рисунке показана форма модулированных колебаний и ко­эффициент модуляции m выражен через максимальное и минималь­ное значения ее амплитуды (пикового и узлового значений).

Частотная модуляция

При частотной модуляции (ЧМ) мгновенная частота сигнала изменяется по закону модулирующего сигнала. Идеальная ЧМ не вносит изменений в амплитуду несущей. Следовательно, форма напряжения модулированной несущей может быть выражена в виде

е_чм=А_нcos[_нt+sin(_мt)] (9)

где _н и _м - соответственно несущая частота и частота модуля­ции, а  - индекс модуляции.

Индекс модуляции  определяется как _н/_м=f_н/f_м - от­ношение максимальной девиации частоты (за один период модули­рующего сигнала) к частоте модуляции.

Фазовая модуляция

При фазовой модуляции (ФМ) фаза сигнала изменяется по закону модулирующего сигнала. То есть мгновенная фаза несущей из­меняется пропорционально мгновенной амплитуде модулирующе­го сигнала. Это приводит к изменению несущей частоты _н, как вид­но из уравнения

_фаз=_н+k_ф_мА_мsin(_мt)

где k_ф, - коэффициент пропорциональности, измеряемый в едини­цах рад/В. При фазовой модуляции модулированное колебание имеет вид:

e_фм=А_нcos(_нt +_дcos(_мt)+ _н)

где _д - девиация фазы или индекс фазовой модуляции

Сигнал при цифровой фазовой модуляции:

Импульсная модуляция

Импульсная модуляция (ИМ) не является в действительности каким-то особым типом модуляции. Этот термин характеризует ско­рее вид модулирующего сигнала. Здесь учитывают то, каким образом информация представлена - с помощью импульса или ряда импульсов. Можно рассматривать в качестве модулируе­мой величины амплитуду импульса, или его ширину, или его поло­жение в последовательности импульсов и т. д. Следовательно, су­ществует большое разнообразие методов импульсной модуляции. Все они используют в качестве формы передачи или AM, или ЧМ.

Виды импульсной модуляции:

1) Амплитудно-импульсная модуляция

2) Широтно-импульсная модуляция

3) Частотно-импульсная модуляция

4) Кодово-импульсная модуляция

Экзаменационный билет № 5

Общие принципы регистрации информативных характеристик полей.

Из известных полей в качестве носителей применяются акустические, электрические, магнитные, электромагнитные, сейсмические поля. Но ни переданная энергия, ни посланное вещество сами по себе никакого значения не имеют, они служат лишь носителями информации.

Если поля представляют собой волны, то информация содержится в амплитуде, частоте, фазе сигнала. Для формирования передаваемого сигнала используется модуляция. Модуляция колебаний - изменение амплитуды, частоты или фазы колебаний по определённому закону. Соответственно различаются амплитудная модуляция, частотная модуляция и фазовая модуляция.

Модуляция колебаний применяется для передачи информации с помощью электромагнитных волн радио- или оптических диапазонов. В простейшем случае модуляции амплитуды А синусоидальным сигналом модулированное колебание:

х = А0 (1 + m sin W t) sin (w t + j)

Здесь A0 и w — амплитуда и частота исходного колебания, W — частота модуляции, а величина m, называется глубиной модуляции, характеризует степень изменения амплитуды.

В случае частотной модуляции синусоидальным сигналом частота колебаний меняется по закону:

w = w0 + Dw cos W t,

где cos W t — модулирующий сигнал, Dw — девиация частоты.

В случае фазовой модуляции модулированное колебание имеет вид:

х = А0 sin (w0t + Dj cos W t)

Для приема модулированного сигнала в радиоволновом диапазоне применяются радиоприемники, в которых производится преобразования входящего сигнала в сигнал, который может быть воспринят человеком. В зависимости от вида принимаемого сигнала – АМ, ФМ, ЧМ - в основу радиоприемника положены приборы измеряющие изменение частоты, фазы и амплитуды сигнала. Для измерения частоты в радиотехнике применяются частотомеры, для измерения фазы – фазометры, для измерения амплитудных модуляции - амплитудомеры.

Виды измерений:

1) По характеру измеряемой величины:

а) электромагнитные

б) электрические

в) магнитные

г) радиоизмерения

д) оптические

е) акустические

ж) термоизмерения

з) пространственные

и) измерения других физических свойств

2) По способу обработки экспериментальных данных

а) прямые

б) косвенные

в) совместные

г) совокупные

3) По динамическим характеристика

а) фазы

б) частоты

в) периода

г) спектра

д) гармоник

е) нелинейных искажений

ж) коэффициента модуляции

Экзаменационный билет № 10

Электромагнитные волны, их характеристики, свойства и особенности распространения в различных средах.

Электромагнитная волна представляет собой процесс распространения в пространстве изменяющихся электрического и магнитного полей.

Существование электромагнитных волн было теоретически предсказано Максвеллом. Экспериментально электромагнитные волны были открыты и изучены Герцем.

Основные свойства электромагнитных волн:

1. поглощение;

2. рассеяние;

3. преломление;

4. отражение;

5. интерференция;

6. дифракция;

7. поляризация;

Электромагнитные волны и их характеристика.

Электромагнитная волна представляет собой процесс распространения в пространстве изменяющихся электрического и магнитного полей.

Существование электромагнитных волн было предсказано английским физиком Майклом Фарадеем. В 1831 году Фарадей открыл явление электромагнитной индукции - возбуждение электрического тока в замкнутом проводящем контуре, находящемся в переменном магнитном поле. Он является основоположником учения об электромагнитных явлениях, в котором электрические и магнитные явления рассматриваются с единой точки зрения. С помощью многочисленных опытов Фарадей доказал, что действие электрических зарядов и токов не зависит от способа их получения.

Согласно теории Максвелла, в каждой точке пространства изменение электрического поля создает переменное вихревое магнитное поле, вектора В магнитной индукции которого лежат в плоскости, перпендикулярной к вектору Е напряженности электрического поля. Механическое уравнение, выражающее эту закономерность, называется первым уравнением Максвелла. Изменение во времени индукции магнитного поля создает переменное вихревое электрическое поле, векторы Е напряженности которого лежат в плоскости, перпендикулярной к вектору В. Математическое уравнение, описывающее эту закономерность, называется вторым уравнением Максвелла. Из уравнения Максвелла следует, что возникшее в какой-либо точке изменение во времени магнитного (или электрического) поля будет перемещаться от одной точки к другой, при этом будут происходить взаимные превращения этих полей, т.е. будет происходить распространение электромагнитных взаимодействий в пространстве.

В 1865 году Дж. Максвелл теоретически доказал, что электромагнитные колебания распространяются в вакууме с конечной скоростью, равной скорости света: с = 3 * 10^8 м/с.

В 1888 году электромагнитные волны были впервые экспериментально обнаружены немецким физиком Генрихом Герцем (1857-1894), что сыграло решающую роль для утверждения максвелловской теории электромагнитных волн.

Таким образом, электромагнитные волны - это электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью.

Длина электромагнитной волны - расстояние между двумя ближайшими точками, в которых колебания происходят в одинаковых фазах.

λ = cT

где λ - длина волны

с - скорость света в вакууме

Т - период колебаний

Скорость света в вакууме с = 3 * 10⁸ м/с.

При распространении электромагнитных волн в какой-либо другой среде скорость волны изменяется и длина волны:

λ = vT

где v - скорость волны в среде

В атмосфере скорость практически можно принять равной скорости света в вакууме.

Скорость v электромагнитной волны в среде определяется из формулы Максвелла:

где ε - относительная диэлектрическая проницаемость среды, μ - относительная магнитная проницаемость среды.

Скорость распространения электромагнитных волн в данной среде совпадает со скоростью света в этой среде, что является одним из обоснований электромагнитной природы света.

Распространение электромагнитных волн связано с переносом энергии электромагнитного поля волны, которая переносится в направлении распространения волны.

Экзаменационный билет № 12

Распространение полей в неоднородных средах.

Волновая механика устанавливает аналогию распространения волнового импульса в неоднородной среде с движением частицы в потенциальном поле. Впервые подобная аналогия была открыта для света в оптически неоднородной среде и получила название оптико-механической.

Среда:

1. Диспергирующая среда (если гармонические волны различной частоты обладают в среде различными фазовыми скоростями, говорят, что среда обладает дисперсией)

2. Нелинейная среда (при значительных амплитудах волновых полей меняются и средние характеристики среды. В этом случае мы имеем дело с нелинейной средой)

3. Неоднородная среда (если равновесные значения параметров среды меняются от точки к точке U=U(x), то такие среды называют неоднородными)

.

Скорость распространения гармонических волн в неоднородных средах также будет зависеть от координаты

V = V(U(x))

Радиоволны, излучаемые передатчиком, прежде чем попасть в приёмник, проходят путь, который может быть сложным. Способы распространения радиоволн существенно зависят от длины волны λ, от освещённости земной атмосферы Солнцем и от ряда других факторов.

Дисперсия звука - зависимость фазовой скорости монохроматических звуковых волн от частоты.

Виды дисперсии звука:

1. дисперсия звука, обусловленная физическими свойствами среды (газы, жидкости, эмульсии, растворы электролитов)

2. дисперсия звука, обусловленная наличием границ тела (пластины, стержни, акустические волноводы)

Величина дисперсии звука может быть различной в разных веществах.

Экзаменационный билет № 13

Принцип экранирования статических и динамических полей.

Под экранированием в общем случае понимается как защита приборов от воздействия внешних полей, так и локализация излучения каких-либо средств, препятствующая проявлению этих излучений в окружающей среде.

Электромагнитными экранами называют конструкции, предназначенные для ослабления электромагнитных полей, создаваемых какими-либо источниками в некоторой области пространства, не содержащей этих источников.

Если экран обеспечивает требуемое ослабление электростатического (или квазиэлектростатического) поля, но практически не ослабляет магнитостатического (или квазимагнитостатического) поля, то его называют электростатическим.

Если экран должен существенно ослаблять магнитостатическое (или квазимагнитостатическое) поле, то его называют магнитостатическим.

Если же экран должен ослаблять переменное электромагнитное поле, то экран называется электромагнитным.

Виды экранирования:

1) Электростатическое экранирование.

Сводится к замыканию электростатического поля на поверхность металлического экрана и отводу электрических зарядов на землю (на корпус прибора). Заземление электростатического экрана является необходимым элементом при реализации электростатического экранирования. Применение металлических экранов позволяет полностью устранить влияние электростатического поля. При использовании диэлектрических экранов, плотно прилегающих к экранируемому элементу, можно ослабить поле источника наводки в ε раз, где ε - относительная диэлектрическая проницаемость материала экрана.

2) Магнитостатическое экранирование.

Основано на использовании магнитной индукции, создающей в экране переменные индукционные вихревые токи (токи Фуко). Магнитное поле этих токов внутри экрана будет направлено навстречу возбуждающему полю, а за его пределами - в ту же сторону, что и возбуждающее поле. Результирующее поле оказывается ослабленным внутри экрана и усиленным вне его. Вихревые токи в экране распределяются неравномерно по его сечению (толщине). Это вызывается явлением поверхностного эффекта, сущность которого заключается в том, что переменное магнитное поле ослабевает по мере проникновения в глубь металла, так как внутренние слои экранируются вихревыми токами, циркулирующими в поверхностных слоях.

3) Электромагнитное экранирование.

Действие электромагнитного экрана основано на том, что высокочастотное электромагнитное поле ослабляется им же созданным (благодаря образующимся в толще экрана вихревым токам) полем обратного направления.

Экзаменационный билет № 14

Упругие волны и их характеристики.

Упругие волны - волны, обусловленные упругими силами, возникающими в различных средах при их деформациях (сжатии, сдвиге или изгибе). Звук и сейсмические волны являются примерами упругих волн.

Упругие волны могут быть продольными и поперечными.

В газах и жидкостях упругие силы возникают только при сжатии и не возникают при сдвиге. Поэтому смещения частиц газа или жидкости распространяются только в виде продольных волн, или волн сжатия. В твердых телах упругие силы возникают также при сдвиге. Вследствие этого в твердых телах могут одновременно распространяться и продольные волны, и поперечные, т.е. волны сдвига.

Важнейшие свойства упругих волн:

1. конечная скорость распространения

2. перенос волнами энергии без переноса вещества

При распространении волны частицы колеблются около своих положений равновесия, а не перемещаются вслед за волной.

Вместе с волной от частицы к частице передается только состояние колебательного движения и его энергия.

Упругая волна называется гармонической, если соответствующие ей колебания частиц среды являются гармоническими.

Виды и характеристики упругих волн

Механическая волна - колебания, распространяющиеся в упругой среде — газе, жидкости или твердом теле. Например, волны на по­верхности воды; в резиновом шнуре, один конец которого закреплен, а дру­гой его конец приведен в колебатель­ное движение.

Механические волны воз­никают благодаря силам упругости. Распространение механичес­ких волн связано с переносом вещества среды из одного места в другое на большие расстояния.

По форме волновых поверхностей различают волны плос­кие и сферические.

В плоской волне волновыми поверхностями являются плоскости, перпендикулярные к направлению рас­пространения волны. Лучами являются параллельные пря­мые, совпадающие с направлением скорости распространения волны. Такие волны можно получить на поверхности воды с помощью колебаний плоского стержня в направлении, перпендикуляр­ном к поверхности воды.

В сферической (или шаровой) волне волновыми поверхностя­ми являются сферы, а лучи направлены вдоль радиусов сфер от центра, где расположен источник волны. Сферические волны воз­никают, если источник является точечным. Примером может быть волна на спокойной поверхности воды от брошенного камня. По мере удаления от источника ампли­туда колебаний частиц в сферической волне обязательно убывает, а энергия, измеряемая источником, равномерно распределяется по поверхности сферы. По мере распростране­ния волны радиус сферы непрерывно увели­чивается.

Поперечной волной называют волну, в которой колебания происходят перпендикулярно перемещению волны. Например, поперечная волна распространяется вдоль натянутого резинового шнура, один конец которого закреп­лен, а другой его конец приве­ден в колебательное движение. Каждый участок шнура колеб­лется относительно своего по­ложения равновесия в направлении, перпендикулярном к направлению распространения волны.

Продольной волной называют волну, в которой колебания происходят вдоль линии перемещения волны. Продольная волна возникает, например, в длинной спираль­ной пружине, висящей горизонтально. Если один конец ее под­вергнуть периодическому внешнему воздействию, то по ней побе­гут волны в виде перемещающихся сгущений и разрежений ее витков.

Звуковые волны также являются продольными механически­ми волнами, однако исследовать эти волны труднее, чем волны вдоль пружины.

Продольные волны могут распространяться в любой среде — твердой, жидкой и газообразной, так как в любой среде возможны упругие деформации сжатия и разрежения (растяжения).

Основные характеристики волн:

1. Энергия волны

2. Длина волны.

3. Период волны.

4. Частота волны.

5. Фаза волны

6. Скорость волны.

7. Волновое число.

Скорость распро­странения звуковых волн в газах зависит от абсолютной темпера­туры и для идеальных газов определяется по формуле:

где R - универсальная газовая постоянная

μ - молярная масса

- отношение теплоемкости газа при постоянном давлении к теплоемкости газа при постоянном объеме, постоянная для данного газа величина и зависящая от строения молекулы газа

Т — абсолютная температура

Скорость распространения продольных волн в твердых телах зависит от плотности и модулей упругости:

где Е — модуль упругости (модуль Юнга).

Скорость упругих волн в жидкостях:

где К — модуль объемной упругости.

Экзаменационный билет №19

Инфразвук

Инфразвук (от лат. infra — ниже, под) - упругие волны, аналогичные звуковым, но с частотами ниже области слышимых человеком частот. Обычно за верхнюю границу инфразвуковой области принимают частоты 16—25 Гц. Нижняя граница инфразвукового диапазона неопределенна. Практический интерес могут представлять колебания от десятых и даже сотых долей Гц, т. е. с периодами в десяток секунд. Инфразвук содержится в шуме атмосферы, леса и моря. Источником инфразвуковых колебаний являются грозовые разряды (гром), а также взрывы и орудийные выстрелы.

В земной коре наблюдаются сотрясения и вибрации инфразвуковых частот от самых разнообразных источников, в том числе от взрывов обвалов и транспортных возбудителей.

Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на очень далёкие расстояния. Это явление находит практическое применение при определении места сильных взрывов или положения стреляющего орудия. Распространение инфразвука на большие расстояния в море даёт возможность предсказания стихийного бедствия — цунами.

Основные источники инфразвуковых волн

Развитие промышленного производства и транспорта привело к значительному увеличению источников инфразвука в окружающей среде и возрастанию интенсивности уровня инфразвука.

Средства защиты:

1. Борьба с инфразвуком на путях распространения (Использование глушителей интерференционного типа)

2. Защита помещений (Использование звукопоглощающих панелей, кожухов)

3. Индивидуальные средства защиты (Применение наушников, вкладышей)

В борьбе с инфразвуком на путях распространения определенный эффект оказывают глушители интерференционного типа, обычно при наличии дискретных составляющих в спектре инфразвука.

Выполненное в последнее время теоретическое обоснование течения нелинейных процессов в поглотителях резонансного типа открывает реальные пути конструирования звукопоглощающих панелей, кожухов, эффективных в области низких частот.

В качестве индивидуальных средств защиты рекомендуется применение наушников, вкладышей, защищающих ухо от неблагоприятного действия сопутствующего шума.

К мерам профилактики организационного плана следует отнести соблюдение режима труда и отдыха, запрещение сверхурочных работ.

Экзаменационный билет № 20

Ультразвук

Ультразвук (УЗ) – упругие колебания и волны, частота которых превышает 15 – 20 кГц. Нижняя граница области УЗ-вых частот, отделяющая ее от области слышимого звука, определяется субъективными свойствами человеческого слуха и является условной, так как верхняя граница слухового восприятия у каждого человека своя. Верхняя граница УЗ-вых частот обусловлена физической природой упругих волн, которые могут распространяться лишь в материальной среде, т.е. при условии, что длина волны значительно больше длины свободного пробега молекул в газе или межатомных расстояний в жидкостях и твердых телах. В газах при нормальном давлении верхняя граница частот УЗ составляет  10⁹ Гц, в жидкостях и твердых телах граничная частота достигает 10¹²-10¹³ Гц. В зависимости от длины волны и частоты УЗ обладает различными специфическими особенностями излучения, приема, распространения и применения, поэтому область УЗ-вых частот подразделяют на три области:

• низкие УЗ-вые частоты (1,510⁴ – 10⁵ Гц);

• средние (10⁵ – 10⁷ Гц);

• высокие (10⁷ – 10⁹ Гц).

Упругие волны с частотами 10⁹ – 10¹³ Гц принято называть гиперзвуком.

В газах и жидкостях распространяются только продольные волны, а в твердых телах – продольные и сдвиговые.

Законы распространения, которым подчиняется ультразвук:

1) законы отражения звука и преломления звука на границах различных сред

2) дифракции звука и рассеяния звука при наличии препятствий и неоднородностей в среде и неровностей на границах

3) законы волноводного распространения в ограниченных участках среды

Специфические особенности ультразвука

- Малость длины волны определяет лучевой характер распространения УЗ-вых волн.

- Фокусировка УЗ позволяет не только получать звуковые изображения (системы звуковидения и акустической голографии), но и концентрировать звуковую энергию. С помощью УЗ-вых фокусирующих систем можно формировать заданные характеристики направленности излучателей и управлять ими.

- Периодическое изменение показателя преломления световых волн, связанное с изменением плотности в УЗ-волне, вызывает дифракцию света на ультразвуке, наблюдаемую на частотах УЗ мегагерцевого-гигагерцевого диапазона. УЗ волну при этом можно рассматривать как дифракционную решетку.

- Важнейшим нелинейным эффектом в УЗ-вом поле является кавитация – возникновение в жидкости массы пульсирующих пузырьков, заполненных паром, газом или их смесью.

Многообразные применения ультразвука, при которых используются различные его особенности, можно условно разбить на три направления. Первое связано с получением информации посредством ультразвуковых волн, второе — с активным воздействием на вещество и третье — с обработкой и передачей сигналов (направления перечислены в порядке их исторического становления). При каждом конкретном применении используется УЗ определённого частотного диапазона.

Экзаменационный билет № 6

Физические поля различной природы как носители информации об объектах.

Носителями информации могут быть человек, физические поля различной природы, материальные объекты, элементарные частицы и т.д. Из известных полей в качестве носителей применяются акустические, электрические, магнитные, электромагнитные, сейсмические поля. Если поля представляет собой волны, то информация содержится в амплитуде, частоте и фазе. В настоящее время одним из основных средств получения информации, носителями которой являются различные физические поля, является техническая разведка. Носители информации подразделяются на виды: 1) субъекты одной или нескольких операций с информацией: получения, преобразования, отображения, чтения, хранения, передачи.Субъект выступает как производитель (человек) или исполнитель (техническое устройство) действия с информацией. Поэтому 1-ая группа делится на: а) люди; б) технические устройства (конструкции).

2) носители информации, используемые для закрепления и переноса информации во времени и пространстве с использованием различных знаковых систем и в соответствии с алгоритмом управления ими носителями информации первого вида. Субъект выполняет следующие операции: изготовление (создание, производство), размножение, копирование, пересылку, передачу, хранение и т.п. Делятся на 2 группы: а) физические тела; б) физические и звуковые поля, электрические токи. (общее свойство - волновой характер)

Электромагнитное поле – особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами. Физической причиной существования электромагнитного поля является то, что изменяющееся во времени электрическое поле возбуждает магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле – вихревое электрическое поле. Непрерывно изменяясь, обе компоненты поддерживают существование электромагнитного поля.

По современным представлениям, электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждое заряженное тело создает в окружающем пространстве электрическое поле. Это поле оказывает силовое действие на другие заряженные тела. Главное свойство электрического поля – действие на электрические заряды с некоторой силой.

Магнитное поле - составляющая электромагнитного поля, появляющаяся при наличии изменяющегося во времени электрического поля. Изменяющееся во времени электрическое поле может создаваться током заряженных частиц либо магнитными моментами электронов в атомах (постоянные магниты).

Акустическое поле – это область упругой среды, которая является средством передачи акустических волн, распространяющихся в воздухе. Распространяющихся в твёрдых телах – виброакустическое поле, в жидкостях – гидроакустическое поле.

Технические средства разведки эффективно работают с сейсмическими и гравитационными полями. Поэтому и в таких полях возникает проблема защиты информации. Для сейсмической разведки информативны волны, распространяющиеся в земной коре. Принимая сигналы, переносимые этими волнами, можно обнаружить источник сейсмических колебаний. Если на тело действуют внешние силы, то внутри него устанавливается уравновешенная система внутренних сил.

Экзаменационный билет № 11

Ближняя и дальняя зоны излучателя.

Наиболее применяемой является так называемая «зональная» классификация электромагнитных полей по степени удаленности от источника/носителя.

По этой классификации электромагнитное поле подразделяется на «ближнюю» и «дальнюю» зоны.

«Ближняя» зона (иногда называемая зоной индукции) простирается до расстояния от источника, равного 0-3, где - длина порождаемой полем электромагнитной волны. При этом напряженность поля быстро убывает (обратно пропорционально квадрату или кубу расстояния до источника), то есть или . В этой зоне порождаемая электромагнитная волна еще не полностью сформирована. Для характеристики электромагнитное поле измерения переменного электрического поля Е и переменного магнитного поля Н производятся раздельно. Поле в зоне индукции служит для формирования бегущих составляющей полей (электромагнитной волны), ответственных за излучение. С физической точки зрения ближняя зона представляет собой область пространства, в которой преимущественное значение имеют так называемые квазистатические поля. Эти поля, резко убывающие при удалении от источника, продолжают существовать при стремлении к нулю частоты возбуждающего тока.

«Дальняя» зона - это зона сформировавшейся электромагнитной волны, начинается с расстояния r > 3. Здесь напряженность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника, то есть . В этой зоне справедливо экспериментально определенное соотношение между напряженностями электрического и магнитного полей:

E=377H, где 377 - константа, волновое сопротивление вакуума, Ом.

На частотах выше 300 МГц в "дальней" зоне излучения обычно измеряется плотность потока электромагнитной энергии, или вектор Пойнтинга. За рубежом плотность потока электромагнитной энергии обычно измеряется для частот выше 1 ГГц. Обозначается как S, единица измерения Вт/м². Плотность потока электромагнитной энергии характеризует количество энергии, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны.

Для ближней зоны расстояние r значительно меньше длины волны электромагнитного сигнала и поле имеет ярко выраженный магнитный (или электрический) характер, а в дальней поле носит явный электромагнитный характер и распространяется в виде плоской волны, энергия которой делится поровну между электрической и магнитной компонентами.

Наиболее распространенным примером излучателей электромагнитных волн являются антенны. Существует много признаков, по которым можно классифицировать антенны.

Если рассматривать с конструктивной точки зрения, то можно выделить:

1) линейные: открытые электрические антенны с прямолинейными элементами (диполь, или вибратор, монополь, длинный провод);

2) фигурные: открытые электрические антенны с фигурными элементами (вырожденный вибратор, вырожденный монополь, изогнутый вибратор, изогнутый монополь);

3) рамочные антенны: замкнутые антенны в Аиде рамок (малая рамка, большая рамка);

4) щелевые антенны: замкнутые антенны с щелевыми элементами на проводящей поверхности;

5) активные антенны: пассивный элемент (вибратор или монополь) с активной частью (усилителем).

Также можно отличать антенны по поверхности раскрыва (апертура):

1) рефлекторные (зеркальные);

2) рупорные;

3) линзовые;

4) диэлектрические;

5) на рассеянных волнах и т.д.