Глава 3. Електромагнітне поле
Передача і прийом інформації за допомогою електромагнітних хвиль називається радіозв'язком. Лінії радіозв'язку використовують, наприклад, для здійснення радіотелефонного зв'язку, передачі телеграм, факсиміле (факсів), радіомовних і телевізійних програм.
Радіозв'язок є досить складний процес. Тому розглянемо лише найбільш загальні принципи одного з її видів - радіотелефонного зв'язку, т. Е. Передачі звукової інформації, наприклад мови і музики, за допомогою електромагнітних хвиль.
Для отримання цілісного уявлення про цей процес звернемося до блок-схемі, представленої на малюнку 139.
На малюнку 139, (а) зображено передавальний пристрій, що складається з генератора високочастотних коливань, мікрофона, модулюючого пристрою і передавальної антени.
У мікрофон надходять звукові коливання (мова, музика і т. Д.). Вони перетворюються мікрофоном в електричні коливання такої ж форми, яку мають звукові. З мікрофона низькочастотні електричні коливання поступають в модулирующее пристрій. Туди ж з генератора подаються високочастотні коливання постійної амплітуди.
У модулирующем пристрої амплітуду високочастотних коливань змінюють (модулюють) за допомогою електричних коливань звукової частоти. В результаті амплітуда стає змінною, причому змінюється вона точно так само, як і надходять з мікрофона електричні коливання. Такі високочастотні модульовані по амплітуді коливання несуть в собі інформацію про форму звукового сигналу. Тому частота високочастотних коливань називається несучої.
- Процес зміни амплітуди високочастотних коливань з частотою, рівній частоті звукового сигналу, називається амплітудною модуляцією.
Під впливом високочастотних модульованих коливань в передавальної антени виникає змінний струм високої частоти. Цей струм породжує в просторі навколо антени електромагнітне поле, яке поширюється в просторі у вигляді електромагнітних хвиль і досягає антен радіоприймальних пристроїв.
Ви вже знаєте про те, що потужність електромагнітної хвилі пропорційна четвертого ступеня її частоти: 
Електромагнітні хвилі звукових, т. Е. Низьких, частот (від 16 до 20 000 Гц) мають малу потужність і після випромінювання дуже швидко згасають. Цим і викликана необхідність використання модульованих радіохвиль, які завдяки високій частоті поширюються на великі відстані і при цьому містять інформацію про форму переданих звукових коливань.
Як видно з малюнка 139, (б), радіоприймальних пристроїв складається з прийомної антени, приймального резонуючого коливального контуру і детектора - елемента, що пропускає змінний струм тільки в одному напрямку.
У приймальню антену надходять хвилі від безлічі радіостанцій. Але кожна радіостанція здійснює мовлення лише на строго певній, відведеної їй несучої частоті.
Налаштовуючи свій радіоприймач на частоту потрібної радіостанції, ви міняєте власну частоту наявного в приймачі коливального контуру так, щоб вона дорівнювала частоті даної радіостанції, т. Е. Щоб контур був налаштований в резонанс з коливаннями, що генеруються на даній радіостанції. При цьому амплітуда коливань обраної радіостанції в контурі вашого приймача буде максимальною порівняно з амплітудами коливань, що надійшли від радіостанцій, які ведуть мовлення на інших частотах, що несуть. У цьому полягає друге призначення несучої частоти - вона забезпечує можливість настройки на частоту потрібної радіостанції.
Прийняті коливання спочатку підсилюють. Потім для перетворення високочастотних модульованих коливань в звукові виробляють детектування, т. Е. Процес, зворотний модуляції. Детектування проводиться в два етапи: спочатку за допомогою детектора (що представляє собою елемент з однобічну провідність) з високочастотних модульованих коливань отримують високочастотний пульсуючий струм (рис. 140, а), а потім в динаміці цей струм згладжується і перетворюється в коливання звукових частот (рис. 140, б). На можливість використання електромагнітних хвиль для передачі радіосигналів 1 вперше вказав в 1889 р Олександр Степанович Попов. У 1896 р за допомогою сконструйованих ним передавача і приймача радіосигналів передав першу в світі радіограму, що складається з двох слів «Генріх Герц».
1 Радіосигнали - електромагнітні хвилі, які випромінює протягом коротких проміжків часу в діапазоні частот від 104 до 1010 кГц.
При передачі телевізійних програм високочастотні коливання модулюються не тільки звуковим, але і відеосигналом. Це здійснюється за допомогою телевізійної передавальної трубки, яка перетворює оптичне зображення в електромагнітні коливання. Модульовані таким чином високочастотні коливання містять в собі інформацію і про звук, і про зображення.
У телебаченні використовуються більш високі (близько мільярдів герц) несучі частоти.
питання
1 Що називається радіозв'язком?
2. Наведіть 2-3 приклади використання ліній радіозв'язку.
3. Використовуючи малюнки 139 і 140, розкажіть про принципи здійснення радіотелефонного зв'язку.
4. Частота жодних вагань називається несучої?
5. У чому полягає процес амплітудної модуляції електричних коливань?
6. Чому в радіозв'язку не використовуються електромагнітні хвилі звукових частот?
7. У чому полягає процес детектування коливань?
Вправа 43
Період коливань зарядів в антені, що випромінює радіохвилі, дорівнює 10-7 с. Визначте частоту цих радіохвиль.
4. Частота жодних вагань називається несучої?5. У чому полягає процес амплітудної модуляції електричних коливань?
6. Чому в радіозв'язку не використовуються електромагнітні хвилі звукових частот?
7. У чому полягає процес детектування коливань?
