∆елезо / 130100

∆елезо / јнтенны / “елевизионные и спутниковые антенны / ќ—Ќќ¬Ќџ≈ ѕј–јћ≈“–џ ЁЋ≈ “–ќћј√Ќ»“Ќџ’ ¬ќЋЌ

ќ—Ќќ¬Ќџ≈ ѕј–јћ≈“–џ ЁЋ≈ “–ќћј√Ќ»“Ќџ’ ¬ќЋЌ


„то собой представл€ет электромагнитна€ волна, легко представить на следующем примере. ≈сли на водную гладь бросить камушек, то на поверхности образуютс€ расход€щиес€ кругами волны. ќни движутс€ от источника их возникновени€ (возмущени€) с определенной скоростью распространени€. ƒл€ электромагнитных волн возмущени€ми €вл€ютс€ передвигающиес€ в пространстве электрические и магнитные пол€. ћен€ющеес€ во времени электромагнитное поле об€зательно вызывает по€вление переменного магнитного пол€, и наоборот. Ёти пол€ взаимно св€заны.

ќсновным источником спектра электромагнитных волн €вл€етс€ звезда —олнце. „асть спектра электромагнитных волн видит глаз человека. Ётот спектр лежит в пределах 380...780 нм (рис. 1.1). ¬ области видимого спектра глаз ощушает свет по-разному. Ёлектромагнитные колебани€ с различной длиной волн вызывают ощущение света с различной окраской.

„асть спектра электромагнитных волн используетс€ дл€ целей радиотелевизионного вешани€ и св€зи. »сточник электромагнитных волн Ч провод (антенна), в котором происходит колебание электрических зар€дов. ѕроцесс формировани€ полей, начавшийс€ вблизи провода, постепенно, точку за точкой, захватывает все пространство. „ем выше частота переменного тока, проход€щего по проводу и порождающего электрическое или магнитное поле, тем интенсивнее создаваемые проводом радиоволны заданной длины.

Ёлектромагнитные волны имеют следующие основные характеристики.

1. ƒлина волны lв, Ч кратчайшее рассто€ние между двум€ точками в пространстве, на котором фаза гармонической электромагнитной волны мен€етс€ на 360∞. ‘аза Ч это состо€ние (стади€) периодического процесса (рис. 1.2).




¬ наземном телевизионном вешании используютс€ метровые (MB) и дециметровые волны (ƒћ¬), в спутниковом Ч сантиметровые волны (—ћ). ѕо мере заполнени€ частотного диапазона —ћ будет осваиватьс€ диапазон миллиметровых волн ( а-bаnd).

2. ѕериод колебани€ волны “Ч врем€, в течение которого происходит одно полное изменение напр€женности пол€, т. е. врем€, за которое точка радиоволны, имеюща€ какую-то фиксированную фазу, проходит путь, равный длине волны lв.

3. „астота колебаний электромагнитного пол€ F (число колебаний пол€ в секунду) определ€етс€ по формуле

F=1/T, a T=1/F

≈диницей измерени€ частоты €вл€етс€ герц (√ц) Ч частота, при которой совершаетс€ одно колебание в секунд . ¬ спутниковом вещании приходитс€ иметь дело с очень высокими частотами электромагнитных колебаний измер€емых в гигагерцах.

ƒл€ спутникового непосредственного телевизионного вещани€ (—Ќ“¬) по линии  осмос Ч «емл€ используютс€ диапазон C-band low и часть диапазона  u (10,7...12,75 √√и). ¬ерхн€€ часть этих диапазонов примен€етс€ дл€ передачи информации по линии «емл€ Ч  осмоc (табл. 1.1).


4. —корость распространени€ волны —Чскорость последовательного распространени€ волны от источника энергии (антенны).

—корость распространени€ радиоволн в свободном пространстве (вакууме) посто€нна и равна скорости света —= 300 000 км/с. Ќесмотр€ на такую высокую скорость, электромагнитна€ волна по линии «емл€ Ч  осмос Ч «емл€ проноситс€ за врем€ 0,24 с. Ќа земле радиотелевизионные передачи можно практически мгновенно принимать в любой точке. ѕри распространении в реальном пространстве, например -в воздухе, скорость движени€ радиоволны зависит от свойств среды, она обычно меньше — на величину коэффициента преломлени€ среды.

„астота электромагнитных волн F, скорость их распространени€ — и длина волны л св€заны соотношением

lв=C/F, а так как F=1/T , то lв=—*T.

ѕодставл€€ значение скорости —= 300 000 км/с в последнюю формулу, получаем

lв(м)=3*10^8/F(м/c*1/√ц)

ƒл€ больших значений частот длину волны электромагнитного колебани€ можно определить по формуле lв(м)=300/F(ћ√ц) «на€ длину волны электромагнитного колебани€, частоту определ€ют по формуле F(ћ√ц)=300/lв(м)

5. ѕол€ризаци€ радиоволн. Ёлектрическа€ и магнитна€ составл€ющие электромагнитного пол€ соответственно характеризуютс€ векторами ≈ и Ќ, которые показывают значение напр€женностей полей и их направление. ѕол€ризацией называетс€ ориентировка вектора электрического пол€ ≈ волны относительно поверхности земли.

¬ид пол€ризации радиоволн определ€етс€ ориентировкой (положением) передающей антенны относительно поверхности земли.  ак в наземном, так и в спутниковом телевидении примен€етс€ линейна€ пол€ризаци€, т. е. горизонтальна€ Ќ и вертикальна€ V (рис. 1.3).

–адиоволны с горизонтальным вектором электрического пол€ называют горизонтально пол€ризованными, а с вертикальным Ч вертикально пол€ризованными. ѕлоскость пол€ризации у последних волн вертикальна, а вектор Ќ находитс€ в горизонтальной плоскости.

≈сли передающа€ антенна установлена горизонтально над поверхностью земли, то электрические силовые линии пол€ также будут расположены горизонтально. ¬ этом случае поле наведет наибольшую электродвижущую силу (Ёƒ—) в горизонтально расположенной приемной антенне. —ледовательно, при Ќ пол€ризации радиоволн приемную антенну необходимо ориентировать горизонтально. ѕри этом приема радиоволн на вертикально расположенную антенну теоретически не будет, так как наведенна€ в антенне Ёƒ— равна нулю. » наоборот, при вертикальном положении передающей антенны приемную антенну также необходимо расположить вертикально, что позволит получить в ней наибольшую Ёƒ—.





–ис 1.4.  ругова€ пол€ризаци€ радиоволн:

¬ектор ≈ круговой пол€ризации можно представить в виде двух ортогональных векторов, H и V величина которых посто€нно мен€етс€ в процессе вращени€ черного вектора.

ѕри телевизионном вещании с искусственных спутников «емли (»—«) кроме линейных пол€ризаций широко используетс€ кругова€ пол€ризаци€. —в€зано это, как ни странно, с теснотой в эфире, так как на орбитах находитс€ большое количество спутников св€зи и »—« непосредственного (пр€мого) телевизионного вещани€.

„асто в таблицах параметров спутников дают сокращенное обозначение вида круговой пол€ризации Ч L и R.  руговую пол€ризацию радиоволн создает, например, коническа€ спираль на облучателе передающей антенны. ¬ зависимости от направлени€ намотки спирали кругова€ пол€ризаци€ оказываетс€ левой или правой (рис. 1.4).

—оответственно в облучателе наземной антенны спутникового телевидени€ должен быть установлен пол€ризатор, который реагирует на круговую пол€ризацию радиоволн, излучаемых передающей антенной »—«.

–ассмотрим вопросы модул€ции высокочастотных колебаний и их спектр при передаче с »—«. ÷елесообразно это сделать в сравнении с наземными вещательными системами.

–азнос между несущими частотами сигналов изображени€ и звукового сопровождени€ составл€ет 6,5 ћ√ц, остаток нижней боковой полосы (слева от несущей изображени€) Ч 1,25 ћ√ц, а ширина канала звукового сопровождени€ Ч 0,5 ћ√ц

— учетом этого суммарна€ ширина телевизионного канала прин€та равной 8,0 ћ√ц (по стандартам D и  , прин€тым в странах —Ќ√).

ѕередающа€ телевизионна€ станци€ имеет в своем составе два передатчика. ќдин из них передает электрические сигналы изображени€, а другой Ч звуковое сопровождение соответственно на разных несущих частотах. »зменение какого-то параметра несущего высокочастотного колебани€ (мощности, частоты, фазы и др.) под воздействием колебаний низкой частоты называетс€ модул€цией. »спользуютс€ два основных вида модул€ции: амплитудна€ (AM) и частотна€ („ћ). ¬ телевидении сигналы изображени€ передаютс€ с AM, а звуковое сопровождение Ч с „ћ. ѕосле модул€ции электрические колебани€ усиливаютс€ по мощности, затем поступают в передающую антенну и излучаютс€ ею в пространство (эфир) в виде радиоволн.

8 наземном телевизионном вещании по р€ду причин невозможно применить „ћ дл€ передачи сигналов изображени€. Ќа —ћ места в эфире значительно больше и така€ возможность существует. ¬ результате спутниковый канал (транспондер) занимает полосу частот в 27 ћ√ц.

ѕреимущества частотной модул€ции сигнала поднесущей:

меньша€ по сравнению с AM чувствительность к помехам и шумам, низка€ чувствительность к нелинейности динамических характеристик каналов передачи сигналов, а также стабильность передачи на далекие рассто€ни€. ƒанные характеристики объ€сн€ютс€ посто€нством уровн€ сигнала в каналах передачи, возможностью проведени€ частотной коррекции предыскажений, благопри€тно вли€ющих на отношение сигнал/шум, благодар€ чему „ћ можно значительно снизить мощность передатчика при передаче информации на одно и то же рассто€ние. Ќапример, в наземных вещательных системах дл€ передачи сигналов изображени€ на одной и той же телевизионной станции используютс€ передатчики в 5 раз большей мощности, чем дл€ передачи сигналов звукового сопровождени€.


∆елезо / јнтенны / “елевизионные и спутниковые антенны / ќ—Ќќ¬Ќџ≈ ѕј–јћ≈“–џ ЁЋ≈ “–ќћј√Ќ»“Ќџ’ ¬ќЋЌ