Основы приёма-передачи радиосигнала.

Для того чтобы осуществить радиосвязь необходимо: во-первых, обеспечить излучение электромагнитного колебания (радиоволны) и, во-вторых, принять это колебание и выделить из него полезную информацию. Электромагнитные колебания, возникающие в колебательном контуре, сосредоточены в его элементах – катушке индуктивности и конденсаторе – и практически не излучаются в пространство. Эффективное излучение радиоволн можно получить в том случае, если электромагнитное поле охватывает значительное пространство.

Простейшим излучателем может быть обыкновенный прямолинейный провод, несущий переменный ток. Однако на практике излучатели
, т.е. передающая антенна сложнее. Если генератор работает на симметричную линию, то излучение электромагнитных колебаний будет весьма слабое. Отрезок линии, разомкнутой на конце, непригоден в качестве излучателя, потому, что токи в проводах направлены противоположно друг другу (Рис. 3), и поэтому поля, создаваемые ими в удалённой точке, равны и почти противоположны по фазе, т.е. взаимно уничтожаются. Взяв отрезок симметричной линии разомкнутой на конце (рис. 3), и развернув провода этого отрезка, получим систему, симметричную относительно генератора и называемую симметричным вибратором. Ту же систему часто называют диполь. У диполя токи в обеих половинах направлены одинаково, т.е. образуют общий ток, который создаёт излучение волны. Рис. 3. Такая электрическая система называется иногда открытым колебательным контуром.

Передающий диполь создаёт в пункте приёма напряжённость электрического поля , где Е – напряжённость электрического поля; I₁ – ток в передающем диполе; l – длина диполя; r – расстояние от передающего диполя до приёмного; λ – длина волны. Это поле наводит в приёмном диполе эдс и создаёт ток I₂, которым питается входное сопротивление приёмника, подключенного к приёмному диполю. Следовательно, физическая сущность радиоприёма состоит в преобразовании движения радиоволн в движение зарядов в проводе. Энергетический смысл процесса радиоприёма заключается в извлечении энергии радиоволн из некоторого объёма окружающего антенну пространства и преобразовании её в энергию тока высокой частоты, которым питается вход приёмника.

Если расположение диполя условно назвать вертикальным, то напряжённость электрического поля создаваемого им представляет собой напряжённость электрического поля вертикально поляризованной волны. Успешный приём таких волн требует вертикального же расположения приёмной антенны. Если передающий диполь расположен горизонтально, то и волна будет поляризована горизонтально. Приём таких волн следует вести на горизонтальную антенну.

Рис. 3. Образование симметричного вибратора из двухпроводной разомкнутой линии и изменение электрического поля.

Радиоволны имеют ту же природу, что и световые волны, отличаясь лишь частотой колебаний. Значит, радиоволнам присущи и свойства световых волн. В частности, на границе двух сред, имеющих разные значения параметров (диэлектрической проницаемости, магнитной проницаемости и удельной проводимости), радиоволны отражаются и преломляются. При распространении радиоволны происходит затухание её, причём, чем больше удельная проводимость среды, тем больше затухание радиоволн.