Радиобайланыс принципі

Радиобайланыс принципі

Қысқаша

 

3.18-сурет

Радиобайланыстың қарапайым сұлбасы 3.18-суретте көрсетілген. Осы сұлбаға  сүйене отырып, радиобайланыстың негізгі  физикалық принципін жүзеге асырады. Таратқыш радиостанцияда жоғары жиілікті тербелістер генераторы антеннада қоздыратын жиілігі жоғары айнымалы ток кеңістікте шапшаң өзгеретін электромагниттік өріс туғызады да, ол электромагниттік толқын түрінде тарайды (3.18, а-сурет). Қабылдағыш антеннаға жеткен электромагниттік толқын таратқыш станция қандай жиілікпен жұмыс істейтін болса, жиілігі дәл сондай айнымалы ток туғызады.Қабылдағыш антеннаға қосылған тербелмелі контур резонансқа түсу нәтижесінде жиілігі бізге қажетті таратқыш радиостанцияның жиілігіндей еріксіз тербелісті ғана күшейтіп, бөліп алады (3.18, в-сурет).

[өңдеу]Радионы ойлап табу. Радиотелеграф байланысы

 

Попов Александр Степанович

Герц тәжірибелері тұңғыш рет электромагниттік толқындарды таратуға болатынын  көрсетті. Оның тәжірибелерінде толқынның  таралуы аз қашықтықта, зерттеу жүргізілген  үстел шегінде ғана жүзеге асырылған  еді. Электромагниттік толқынның алыс қашықтықта сымсыз таралу мүмкіндігіне Герцтің өзі күдікпен қараған  екен. Тұңғыш рет электромагниттік толқынды сымсыз байланыс жасау үшін қолдануға болатынын 1895 жылы 7 мамырда  орыс ғалымы Попов Александр Степанович Ресейдің физика-химия қоғамының мәжілісінде тәжірибе жасап көрсетті. Попов электромагниттік толқындарды тіркеудің сенімді және жақсы сезгіш тетігі—когерерді қолданды. Оны Поповтың ашқан жаңалығынан бес жыл бұрын, сезімталдығы нашар Герцтің ұшқындық қабылдағыш вибраторының орнына,басқа тәсілді қолдануды ұсынған француз физигі Э. Бранли еді. Өзінің жасаған аспабын Бранли когерер деп атаған. Когерер — екі электроды бар шыны түтік. Оның ітттіне ұсақ металл үгінділері салынған.

 

3.19-сурет

Қалыпты жағдайда когерердің кедергісі  үлкен болады, өйткені үгінділердід бір-біріне тиісуі нашар. Поповтың қабылдағышы  когерерден К, электромагниттік реледен ЭМ, электр қоңырау Қ мен ток көзінен түрады (3.19-сурет). Алғашқыда А.С. Попов өзінің қабылдағышын найзағайдағы электр разряды кезінде пайда болатын электромагниттік толқынды тіркеу үшін қолданады. Оны ол "найзағай тіркегіш" деп атаған. Антеннаға жеткен жиілігі жоғары электромагниттік толқын еркін электрондардың еріксіз тербелістерін қоздырып, айнымалы ток туғызады. Айнымалы кернеудің әсерінен үгінділер арасында электрлік ұшқындар туады да үгінділерді пісіреді. Когерердің кедергісі 100—200 еседей күрт кемиді. Жайшылықта когерердің кедергісі өте үлкен болғандықтан реле қоңырау тізбегін ток көзіне қоса алмайды. Енді электромагниттік толқын келгенде электр қоңырауының тізбегі когерер арқылы тұйықталады. Балға Б когерерді соғып толқын келгенін хабарлайды. Электромагниттік толқын аяқталысымен, қоңырау тізбегі ажыратылады, өйткені балға қоңыраумен бірге когерерді де соғады. Когерерді сілкіп қалғанда оның кедергісі қайтадан бұрынғы үлкен мәніне ие болады да, келесі толқынды қабылдауға дайын тұрады.

Қабылдағыштың сезгіштігін арттыру  үшін Попов когерердің бір ұшын жерге, ал екінші ұшын биіктікте тұрған өткізгіш сымға қосып тұңғыш қабылдағыш антенна  жасады.

 
1896 жылы А.С. Попов электромагниттік  толқындар таратқышты жасады. Электромагниттік  толқындарды таратқыш пен қабылдағышты  жетілдіре отырып, ол телеграфтың  Морзе әрпімен сөздерді беріп  және оны қабылдай бастады.  Осы жылдың 24 наурызында әлемде  бірінші рет 250 м қашықтыққа  сымсыз, екі сөзден тұратын "Генрих  Герц" деген радиограмма таратып,  оны қабылдады және ол бұл  толқындарды телефон арқылы құлаққа  да қабылдауға болатынын іс  жүзінде көрсетті. Байланыстың бүл  түрі радиотелеграфтық байланыс деп аталып кетті. Телеграф толқындары қыска және ұзын электромагниттік толқын импульстері, яғни Морзе әліппесінде қабылданған "нүкте" мен "тире" түрінде беріліп келеді.

Радиотехниканың дамуына және оның жан-жақты практикалық мақсаттарда  қолданылуына зор үлес қосқан итальян  өнертапқышы Г. Маркони болды. Ол 1897 жылы электромагниттік толқындарды  сымсыз байланыс жүйесінде қолдануға  болатынына патент алады.

Г. Маркони 1901 жылы тұңғыш рет Еуропа мен Америка арасында Атлант мұхиты арқылы радиобайланысты жүзеге асырады. Радионы байланыс құралдары ретінде дамытуда оның рөлі ерекше. А.С. Попов өзінің ашқан жаңалығына, өкінішке орай, патент алмаған екен.

Радиотелефондық байланыс

Радиобайланыстың дамуының ең маңызды  кезеңі 1906 жылы американдық инженер  Д. Форестің үш электродты шамды —  триодты ойлап шығарумен байланысты. Триод негізінде 1913 жылы өшпейтін электрлік  тербелістердің шамды генераторы жасалынды. Соның нәтижесінде электромагниттік толқын арқылы енді музыканы, сөзді, яғни дыбысты қашықтықта тарату жүзеге асырылды. Оны радиотелефондық байланыс деп  атады.

 

3.20-сурет

Радиотелефон байланысын іске асыру  енді тіпті оңай сияқты көрінеді. Дыбыс  толқыны тудыратын ауа қысымының  тербелісін микрофонда дәл сондай электрлік  тербелістерге айналдырады. Оны  күшейетіні дыбыс жиілігіндегі айнымалы токтың еріксіз тербелісін антеннада  тудыруға болады. Бірақ мұндай тәсілмен радиотелефондық байланысты іске асыру  мүмкін емес. Антенна шығаратын электромагниттік толқынның интенсивтілігі жиіліктің  төртінші I~w⁴ дәрежесіне пропорционал екенін еске түсірейік. Дыбысты берудің қиыншылығы мынада: радиобайланыс үшін жоғары жиілікті электрлік тербелістер керек, ал дыбыс жиілігі төменгі жиіліктегі тербелістер болып табылады. Мұндай төменгі жиіліктегі электромагниттік толқындар мүлдем шығарылып таратылмайды дерлік. Сондықтан дыбыс жиілігіндегі электромагниттік тербелістерді алысқа тарата алатын жоғары жиілікті электромагниттік тербелістерге қандай да бір тәсілмен үстемелеу қажет болды.

Төменгі жиілікші электрлік тербелістерге  сәйкестендіре отырып жоғары жиілікті электромагниттік тербелістерді басқару — жоғары жиілікті тербелістерді модуляциялау деп аталады. Модуляция деп отырғанымыз жоғары жиілікті тербелістердің параметрлерінің бірін — амплитудасын, жиілігін немесе фазасын төменгі (дыбыс) жиілікпен баяу өзгертетін процесс. Радиобайланыста амплитудалық, жиіліктік және фазалық модуляция қолданылады. Жоғары жиілікті тербелістерді тасымалдаушы жиіліктер деп атайды, өйткені олар дыбыс жиілігіндегі тербелістердің тасымалдаушылары рөлін атқарады.

Қазіргі заманғы радиотехникада көбінесе, ғарыштық байланыс жүйелерінде және телевизияда әрқашан жиіліктік  модуляция қолданылады.

Радиоқабылдағышта жиіліғі жоғары күрделі тербелістерден қайтадан төменгі  жиілікті тербелістерді ажыратып, бөліп  алады. Төменгі жиілікті сигналды қалпына  келтіру процесін демодуляция немесе детекторлеу деп атайды. Детекторленген сигналды күшейткеннен кейін акустикалық  тербеліске айналдырады. 3.20-суретте  радиобайланысты жүзеге асырудың негізгі  принциптерінің модульдік сұлбасы  берілген.

Тарихы

1888 ж. орыс ғалымы A. С. Попов электромагниттік толқындар арқылы алыс қашықтықтарға сигнал жеткізудің ғылыми болжамын ұсынды. Бұл проблеманың практикалық шешімін ол 1896 ж. тапты. Сол жылдың 24 наурызында Ресейдің физика-химия қоғамының мәжілісінде A. С. Попов әлемде бірінші рет 250 м қашықтыққа сымсыз радиограмма арқылы Генрих Герц деген екі сөзді жеткізді.

Поповпен  бір мезгілде радиобайланыс идеяларын  дамытып, радиоаппаратура жасау  мәселесімен италияндық ғалым Г. Маркони да шұғылданды. Ол 1897 ж. электромагниттік толқындарды пайдаланып, хабар таратуға болатыны жөнінде патентті A. С. Поповтан бұрын алды.

XIX ғасырдың аяғы мен XX ғасырдың басында электромагниттік толқындар көзі ретінде электр ұшқындары қолданылды. Электр ұшқындарының табиғатта кездесетін түрі — найзағай. Бірақ мұндай ұшқынды разрядтар электромагниттік тербелістердің өшпелі кездері болып табылады. 1913 жылдан бастап үшэлектродты радиошамдарды пайдаланатын өшпейтін мәжбүрлі (еріксіз) тербелістердің генераторлары жасалды. Өткен ғасырдың 50-жылдарынан бастап шамды генераторларды транзисторлар ығыстырып шығара бастады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Радиобайланыс

Антенна

Пульсарлар

Радиобайланыс — радиотолқын көмегімен ақпарат алмасу. Радиобайланыс жүйесінің ақпарат беруші жағында радиотаратқыштан және таратушы антенналардан тұратын радиотарату құрылғысы, ал қабылдаушы жағында қабылдау антенналары мен радиоқабылдагыштан тұратын радиоқабылдау құрылғысы орналасады. Таратқышта қоздыратын тасымалдаушы жиіліктегі тербелісберілетін ақпарат сигналының заңына сәйкес өзгертіледі , ал қабылдаушы жақта кері процесс жүргізіледі. Байланыс біржақты және екіжақты болуы мүмкін. Радиобайланыс қозғалмайтын объектер мен жылжымалы объект арасында, сондай-ақ жылжымалы объектілер арасында байланыс орнатудың бірден бір тәсілі.^[1] Радиобайланыс — бұл радиотолқындардың (электромагнитті тербеліс) көмегімен әртүрлі арақашықтықтағы ақпараттардың алмасуына арналған электробайланыстың бір түрі. Радио (лат. radiare – сәулелену), «радиобайланыс» термині - «сәулелену көмегімен болатын байланыс», яғни өткізгішті сымның көмегінсіз (сымсыз байланыс). Кеңістік антеннасының көмегімен таратқыш сәулеленеді де жер бетіне таралып келесі қабылдағышқа әсер етіп электрлік энергия электромагнитті толқын энергиясына айналады. Екі жақты байланыс болуы үшін әрбір радиостанция таратқыш пен қабылдағыштан тұруы керек. Аз қуатты радиостанцияда таратқыш пен қабылдағыш жалпы корпуста монтируются. Жоғарғы қуатты сигналдарды сәулелендірген кезде таратқыштар жеке қондырғылармен дайындалады. Сапалы радиосигналдарды алу үшін қабылдағыштар да жеке қондырғылармен дайындалады. Тарату кезінде электромагниттік толқындарды сәулелендіретін, қабылдау кезінде олардың энергиясын жұтып алатын құрылғы антенна деп аталады. Антеннаның қарапайым түрі бір жағы жерден көтерілген,бір жағы таратқышқа немесе қабылдағышқа қосылған кәдімгі сым десек болады.

Радио байланыс

 

РАДИО - алыс қашықтыққа сымсыз таралатын жоғары жиілікті элек-тромагниттік тербелістерді пайдалануга негізделген техника саласы. Р. таратқыш  жүйе (антенна) аркылы электромагниттік энергияны жан-жаққа тарату және оны қашықтан радио-қабылдағыштың антеннасымен қабылдау мәселелерін іске асырады. Біздің ел - Р-ның отаны. 1895 ж. 7 майда орыс гал. А. С. Попов өзі ойлап тапқан жай білдіргішті көшпілікке көрсетті. Бұл ең алғашқы радиоқабылдағыш еді. Алғашқы кездерде телеграф сигиалдарын тарату үшін Р-да ұшңынды радиотаратқыштпр пайдаланылды. Бұлар отетін тербелістер тудыратынды. Электрондық лампылардың шыгуы Р-ның дамуына түбегейлі бот бұрыс жасады. Ңысқа мерзім ішінде Р. арқылы сөз бен әнді алысңа тарату - радиохабар тарату мәселесі іске асырылды. Алғашқыда байланыс ңұралы ретінде шыққан жоғары жиілікті электрлік тербелістер төхғикасының қазіргі маңызы ерекше. Р-ның кемелденуі арқасында ра-диолокация, радионавигация, телевизия т. б. жаңа салалар бөлініп шықты. 
РАДИОБАЙЛАНЫС — радиотолқындар арқылы жүзеге асырылатын электр байланысы. Бұл үшін  хабар  беретін пункте радиотаратқыш пен таратқыш антенншан тұратын қондырғы, ал қабылдау пунктіндегі қабылдағыш  антенна мен радиоқабылдағыштан қүралған қондырғылар орнатылады. Белгілі бір тасымалдауышы (радиодиапазондық) жиіліктегі гармониялық тербелістер таратқыштан генерацияланып, берілетін хабарға сәйкес модуляцияланады.  Модуляцияланған тербелістер радиосигнал ретінде таратқыш антеннадан кеңістіке таралады. Қабылдағыш антеннаға жеткен мұндай радиосигналдар онда электрлік тербелістер қоздырады. Қабылдағыш антеннаға таратылған энергияның өте аз мөлшері келуі себепті бұл сигналдар әлсіз болады. Сондықтан олар радиоқабылдағышта күшейтіледі де, кері модулянцияланады (детектирленеді). Осының нәтижесіде тасымалдауыш жиілікті модуляциялаған  сигналға сәйкес келетін электірлік тербелістер алынады. Бұл тербелістөр  арнаулы құрылғылар көмегімен (мыс, дауыс зорайтқыш) бастапқы хабарға пара-пар дыбысқа түрлендіріледі. 
1906 ж. 29 мемлекет өкілдерінің қатысуымен Берлинде  өткен 1 халықаралық әкімшілік конффенциясында Р. регламенті  және  халықаралық конвеңция қа-былданды. Ол 1908 жылдын 1 июлінен бастап күшіне енді.  1912 ж. жиілік диапазондары әр елдегі әкімшіліктерге бекітіліп берілді, радиомаяк, ауа райын хабарлау т. б. қызметтері құрылды. 1920 жылға  дейінгі Р-та толқын ұз.   Жүз  метір-ден  ондаған км арасындағы, ал 1922 жылдан декаметрлік толқындар пайдаланылады. 1930 ж. метрлік, ал 1940 ж. түзу сызықпен таралатын дециметрлік және сантиметрлік толқындар алқабы игерілді. Ңысқа толқындар негізінде көп каналды байланыс орнатылып, телөфон, радио, телевизия байланыстары арқылы өте көп информация қабылдау-тарату мүмкіндігі туды. Ретрансляция немесе байланыс спутниктері көмегімен Р. қашықтығын күрт арттыру мүмкін болды. Байланыс спутниктері арқылы кез келген қашықтыққа бір мезгілде мыңдаған телефон байланысы мен ондағаи телевизиялық программалар орнатуға болады. 
БАЙЛАНЫС линиялары телефон, телеграф хабарларын, цифрлық информация ағынын, телевизиялық хабарларды таратуға пайдаланылады. Р.  халықаралық одақтық және жалпы мемлекеттік турлерге ажыратылады. Мемлекеттік  Р. ма-гистральдық (астаналар мен ірі қалалар арасында}, облыс аралық және аудан аралық болып бөлінеді.