Радиосвязь

Радиосвязь (далее Р) электросвязь посредством радиоволн. Для осуществления Р в пункте, из которого ведется передача сообщений (радиопередача), размещают радиопередающее устройство, содержащее радиопередатчик и передающую антенну, а в пункте, в котором ведется прием сообщений (радиоприем), — радиоприемное устройство, содержащее приемную антенну и радиоприемник. Генерируемые в передатчике гармонические колебания с несущей частотой, принадлежащей какому-либо диапазону радиочастот (см. Радиоволны), подвергаются модуляции в соответствии с передаваемым сообщением (см. Модуляция колебаний). Модулированные радиочастотные колебания представляют собой радиосигнал. От передатчика радиосигнал поступает в передающую антенну, посредством которой в окружающем антенну пространстве возбуждаются соответственно модулированные электромагнитные волны. Распространяясь, радиоволны достигают приемной антенны и возбуждают в ней электрические колебания, которые поступают далее в радиоприемник. Принятый т. о. радиосигнал очень слаб, т.к. в приемную антенну попадает лишь ничтожная часть излученной энергии (см. Распространение радиоволн). Поэтому радиосигнал в радиоприемнике поступает в электронный усилитель, после чего он подвергается демодуляции, или детектированию; в результате выделяется сигнал, аналогичный сигналу, которым были модулированы колебания с несущей частотой в радиопередатчике. Далее этот сигнал (обычно дополнительно усиленный) преобразуется при помощи соответствующего воспроизводящего устройства в сообщение, адекватное исходному.

В месте приема на радиосигнал могут накладываться электромагнитные колебания от посторонних источников радиоизлучений, способные помешать правильному воспроизведению сообщения и называемые поэтому помехами радиоприему. Неблагоприятное влияние на качество радиосвязи могут оказывать также изменение во времени затухания радиоволн на пути распространения от передающей антенны к приемной (см. Замирания) и распространение радиоволн одновременно по двум или нескольким траекториям различной протяженности; в последнем случае электромагнитное поле в месте приема представляет собой сумму взаимно смещенных во времени радиоволн, интерференция которых также вызывает искажения радиосигнала. Поэтому и эти явления относят к категории помех радиоприему. Их влияние на прием радиосигналов особенно велико при связи на больших расстояниях. Широкое распространение Р и использование радиоволн в радиолокации, радионавигации и др. областях техники потребовали обеспечения одновременного функционирования без недопустимых взаимных помех различных систем и средств, использующих радиоволны, — обеспечения их электромагнитной совместимости.

Распространение радиоволн в открытом пространстве делает возможным в принципе прием радиосигналов, передаваемых по линиям радиосвязи, лицами, для которых они не предназначены (радиоперехват, радиоподслушивание); в этом — недостаток Р по сравнению с электросвязью по кабелям, радиоволноводам и др. закрытым линиям. Тайна телефонных переговоров и телеграфных сообщений, предусматриваемая уставом связи СССР, соответствующими правилами др. стран и международными соглашениями, обеспечивается в необходимых случаях применением автоматических средств засекречивания радиосигналов (кодирование и др.).

Попытки осуществить Р предпринимал еще Т. А. Эдисон в 80-е гг. 19 в. (им получен соответствующий патент), до открытия в 1888 электромагнитных волн Г. Герцем; хотя работы Эдисона не имели практического успеха, они способствовали появлению др. работ, направленных на реализацию идеи беспроводной связи. Герцем был создан искровой излучатель электромагнитных волн, который (с последующими различными усовершенствованиями) в течение нескольких десятилетий оставался наиболее распространенным в Р видом радиопередатчика. Возможность и основные принципы Р были подробно описаны У. Круксом в 1892, но в то время еще не предвиделось скорой реализации этих принципов. Развитие Р началось после того, как в 1895 А. С. Поповым, а годом позже Г. Маркони были созданы чувствительные приемники, вполне пригодные для осуществления сигнализации без проводов, т. е. для Р Первая публичная демонстрация Поповым работы созданной им радиоаппаратуры и беспроводной передачи сигналов с ее помощью состоялась 7 мая 1895, что дает основание считать эту дату фактическим днем появления Р

Приемник Попова не только оказался пригодным для Р, но и (с некоторыми дополнительными узлами) был впервые успешно применен им в том же 1895 для автоматической записи грозовых разрядов, чем было положено начало радиометеорологии. В странах Западной Европы и США была развернута активная деятельность по использованию Р в коммерческих целях. Маркони в 1897 зарегистрировал в Англии Компанию беспроводного телеграфирования и сигнализации, в 1899 основал Американскую компанию беспроводной и телеграфной связи, а в 1900 — Международную компанию морской связи. В декабре 1901 им была осуществлена радиотелеграфная передача через Атлантический океан. В 1902 в производство оборудования для Р организовал А. Слаби (совместно с Г. Арко), а также К. Ф. Браун. Очевидное огромное значение Р для военных флотов и для морского транспорта, а также гуманистическая роль Р (при спасании людей с кораблей, потерпевших крушение) стимулировали развитие ее во всем мире. На 1-й Международной административной конференции в Берлине в 1906 с участием представителей 29 стран были приняты регламент радиосвязи и международная конвенция, вступившая в силу с 1 июля 1908. В регламенте было зафиксировано распределение радиочастот между разными службами Р (см. ниже). Было основано Бюро регистрации радиостанций и установлен международный сигнал бедствия . На международной конференции в Лондоне в 1912 было несколько изменено распределение частот, уточнен регламент и учреждены новые службы: радиомаячная, передачи сводок погоды и передачи сигналов точного времени. По решению радиоконференции 1927 было запрещено применение искровых радиопередатчиков, создававших излучение в широком спектре частот и препятствовавших тем самым эффективному использованию радиочастот; искровые передатчики были оставлены только для передачи сигналов бедствия, поскольку широкий спектр излучения радиоволн увеличивает вероятность их приема. С 1915 до 50-х гг. аппаратура для Р развивалась главным образом на основе электронных ламп; затем были внедрены транзисторы и др. полупроводниковые приборы.

До 1920 в Р применялись преимущественно волны длиной от сотен м до десятков км. В 1922 радиолюбителями было открыто свойство декаметровых (коротких) волн распространяться на любые расстояния благодаря преломлению в верхних слоях атмосферы и отражению от них. Вскоре такие волны стали основным средством осуществления дальней Р Для приема передаваемых т. о. сигналов, приходящих с больших расстояний, служат чувствительные приемники и большие, сравнительно остронаправленные антенные сооружения, занимающие большую территорию, т. н. антенное поле (подобные же сооружения используются и для излучения декаметровых волн). Для ослабления радиопомех приемное оборудование размещается в стороне от городов и вдали от радиопередатчиков, на специальных приемных радиоцентрах. Радиопередающие устройства также группируются — на передающих радиоцентрах. Те и другие связаны с находящимся в городе центральным телеграфом, откуда поступают передаваемые и куда транслируются принимаемые сигналы.

В 30-е гг. были освоены метровые, а в 40-е — дециметровые и сантиметровые волны, распространяющиеся в основном прямолинейно, не огибая земной поверхности (т. е. в пределах прямой видимости), что ограничивает прямую связь на этих волнах расстоянием в 40—50 км. Поскольку ширина диапазонов частот, соответствующих этим длинам волн, — от 30 Мгц до 30 Ггц — в 1000 раз превышает ширину всех диапазонов частот ниже 30 Мгц (волны длиннее 10 м), то они позволяют передавать огромные потоки информации, осуществляя многоканальную связь. В то же время ограниченная дальность распространения и возможность получения острой направленности с антенной несложной конструкции позволяют использовать одни и те же длины волн во множестве пунктов без взаимных помех. Передача на значительные расстояния достигается применением многократной ретрансляции в линиях радиорелейной связи или с помощью спутников связи, находящихся на большой высоте (около 40 тыс. км) над Землей (см. Космическая связь). Позволяя вести на больших расстояниях одновременно десятки тысяч телефонных разговоров и передавать десятки телевизионных программ, радиорелейная и спутниковая связь по своим возможностям являются несравненно более эффективными, чем обычная дальняя Р на декаметровых волнах, значимость которой соответственно уменьшается (за ней, например, остается роль полезного резерва, а также роль средства связи на направлениях с малыми потоками информации).

При большой мощности радиопередатчика (десятки квт) Р на метровых волнах в узкой полосе частот (несколько кгц) возможна на расстояниях ~ 1000 км за счет рассеяния волн в ионосфере (см. Ионосферная радиосвязь). Пользуются также отражением радиоволн от ионизованных следов метеоров, сгорающих в верхних слоях атмосферы (см. Метеорная радиосвязь), но при этом передача информации идет с перерывами, что не позволяет осуществлять телефонных переговоры.

Малая часть энергии излучения на дециметровых и сантиметровых волнах может также распространяться за пределы горизонта (на расстояния в сотни км) благодаря электрической неоднородности тропосферы. Это позволяет при сравнительно большой мощности передатчиков (порядка нескольких квт) строить линии радиорелейной связи с расстоянием между промежуточными станциями в 200—300 км и более (при сужении частотного спектра излучения, т. е. уменьшении объема передаваемой информации, см. Тропосферная радиосвязь).

Линии Р используются для передачи телефонных сообщений, телеграмм, потоков цифровой информации и факсимиле, а также и для передачи телевизионных программ (обычно на метровых и более коротких волнах). По назначению и дальности действия различают международные и внутрисоюзные общегосударственные линии Р Внутрисоюзные линии делятся на магистральные (между столицей СССР и столицами союзных республик, краевыми и областными центрами, а также между последними) и зоновые (внутриобластные и внутрирайонные). Развитие линий Р планируется с учетом вхождения Р в Единую автоматизированную систему связи страны.

Организационно-технические мероприятия и средства для установления Р и обеспечения ее систематического функционирования образуют службы Р, различаемые по назначению, дальности действия, структуре и др. признакам. В частности, существуют службы: наземной и космической Р (к космической Р относят все виды Р с использованием одного или нескольких спутников или иных космических объектов); фиксированной (между определенными пунктами) и подвижной (между подвижной и стационарной радиостанциями или между подвижными радиостанциями); радиовещания и телевидения. Для производственных и специальных служебных надобностей имеются ведомственные службы Р в некоторых министерствах и организациях (например, в гражданской авиации, на ж.-д., морском и речном транспорте, в службах пожарной охраны, милиции, медицинской службе городов), а также внутрипроизводственная связь на промышленных и с.-х. предприятиях, в некоторых учреждениях и т.д. (см. также Радиостанция низовой связи). Большое значение имеет Р в вооруженных силах.

Лит.: Регламент радиосвязи, М., 1975; Изобретение радио. А. С. Попов. Документы и материалы, под ред, А. И. Берга, М., 1966; Развитие связи в СССР 1917—1967, под ред. Н. Д. Псурцева, М., 1967: Чистяков Н. И., Хлытчиев С. М., Малочинский О. М., Р и вещание, М., 1968; Гусятинский И. А., Пирогов А. А., Р и радиовещание, М., 1974.

Н. И. Чистяков.

		Новости 05.11.2024 17:43:42

	Copyright © 1999-2024 Oval.ru, All Rights Reserved.