Как работает радиоприемник

Радио внезапно появилось в жизни человечества и легло в основу многих средств передачи информации, которыми люди пользуются ежедневно. Но радиопередача применяется и в своем первозданном, но доработанном виде. По какому принципу оно работает?

Краткое описание работы устройства

Радио построено на принципе беспроводной передачи данных. Радиоволна в данном случае служит в качестве носителя информации.

В передающую сторону (радиопередатчик) вносится информационный сигнал (предупреждение, музыка или любой другой звук), который передается благодаря процессу модуляции частоты. Изменение параметров несущей частоты возникает из-за информационного сигнала, а модулированный сигнал распространяется в пространстве в виде радиоволн.

Стороной приема является радиоприемник, в котором волны корректируют модулированный сигнал в антенне. Фильтровая система выделяет сигнал назначенной частоты из некоторого количества передатчиков и других источников радиоволн, детектор (демодулятор) в это время акцентируется на информационный сигнал, исходящий из модулирующего. Допустимы искажения сигнала из-за влияния различных помех.

Первый патент наподобие радио оформил стоматолог Малон Лумис в 1872 году. В 1866 году он заявил, что нашел новый метод передачи связи без проводов. В Соединенных Штатах убеждены, что изобретение радио принадлежит Дэвиду Хьюзу и Томасу Эдисону (запатентовал изобретение в 1885 году), а также Николе Тесле, который в 1891 получил патент на передающее устройство с резонанс-трансформатором. В России и странах бывшего СССР считается, что изобретение радио – заслуга Александра Степановича Попова и Якова Наркевича-Иодко.

Виды радиоволн и частоты

На данный момент существует 11 видов радиоволн, рассмотрим тщательнее каждый вид.

Декамегаметровые

Декамегаметровые волны относятся к сверхдлинным (СДВ). Длина от 10000 до 100000 километров при частоте от 3 до 30 Гц, что соответствует крайне низкой частотам (КНЧ). Используются для связи с подводными лодками и геофизических исследований.

Мегаметровые

Мегаметровые волны относят к сверхдлинным (СДВ), а их длина колеблется от 1000 до 10000 километров при частоте 30-300 Гц. Соответствует сверхнизким частотам (СНЧ).

Гектокилометровые

Гектокилометровые волны являются сверхдлинными (СДВ). Длина от 100 до 1000 километров и частота от 300 до 3000 Гц соответствует инфранизким частотам (ИНЧ). Нашли применение для передачи и приема сигнала на подводные лодки и исследованиях атмосферы.

Мириаметровые

Мириаметровые волны также называют сверхдлинными (СДВ). Длина от 10 километров до 100 километров, а частота – от 30 кГц до 3 кГц, соответствует очень низким частотам (ОНЧ). Применимы для связи с подводными лодками, службы точного времени, дальней радионавигации и грозопеленгации.

Километровые

Другое название километровых волн – длинные (ДВ). Длина – от 10 километров до 1 километра, частота – от 30 кГц до 300 кГц. Являются волнами с низкой частотой (НЧ). Значительно поглощаются ионосферой. Огибают Землю, вследствие чего основную значимость имеют приземные длинные волны. Интенсивность относительно быстро уменьшается по мере удаления от источника.

Гектометровые

Гектометровые или средние волны (СВ). Длина колеблется от 100 метров до 1 километра, а частота – от 3 МГц до 300 кГц. Их поглощает ионосфера чаще всего в дневное время, район действия определен приземной волной. В вечернее время средние волны отражаются от ионосферы, но район действия остается тот же.

Декаметровые

Декаметровые или короткие волны (КВ) распространяются благодаря ионосфере, из-за чего возле передатчика образуется зона радиомолчания. В дневное время лучше проходят волны короче (30 МГц), а ночью – длиннее (3 МГц).

Метровые

Обозначение МВ принадлежит метровым волнам, которые относятся к ультракоротким. Длина волны от 10 до 1 метра, частота колеблется от 30 до 300 МГц, соответствует очень высоким частотам (ОВЧ). Применяются в радиолокации, телевидении, радиовещании, радиосвязи.

Дециметровые

Дециметровые волны обозначены ДМВ, относятся так же, как и метровые, к ультракоротким. Длина колеблет от 1 метра до 10 сантиметров, частота – от 300 МГц до 3 ГГц. Данная частота соответствует ультравысоким частотам (УВЧ). Дециметровые радиоволны нашли применение в сотовой связи, беспроводном интернете (Wi-Fi), радиолокации, радиорелейной связи и телевещании.

Сантиметровые

Сантиметровые волны (СМВ) является ультракороткими. Длина колеблется от 10 сантиметра до 1 сантиметра. Частота в диапазоне от 3 ГГц до 30 ГГц, соответствует сверхвысоким частотам (СВЧ). При частоте 5,8 ГГц данные волны находят свое применение в радиоуправляемом авиамоделизме, цель которой – пилотирование по изображению видеокамеры. Используется для электронно-циклотронного нагрева плазмы в токамаках (30 ГГц). Также применяется для связи пилотов космических аппаратов на орбите Земли и наземных коллег, спутниковом телевидении, но в диапазонах от 3,4 ГГц до 8 ГГц (диапазон C), от 12 ГГц до 18 ГГц (диапазон Ku).

Миллиметровые

Миллиметровые волны (ММВ) имеют длину от 10 миллиметров до 1 миллиметра и частоту от 30 ГГц до 300 ГГц, что соответствует крайне высоким частотам (КВЧ).

Диапазоны частот

Как было описано выше, различные волны имеют разные частотные диапазоны. Выделим главные:

1. Ультракороткие. К ним относят метровые, дециметровые, сантиметровые и миллиметровые волны. Распространение происходит преимущественно в пределах прямой видимости. Отсутствует зеркальное отражение от ионизированного слоя Земли, но значительное воздействие оказывает нижний слой планеты (тропосфера). В тропосфере возникает изменение направления (рефракция) луча радиоволн. Способны отразиться от небесного тела (например, от ближайшей планеты) и вернуться на Землю, но в большинстве случаев уходят в космос.
2. Короткие. К этой категории относятся только декаметровые волны. Способны отражаться от ионизированного слоя планеты с минимальными потерями
3. Средние. К ним относятся гектометровые волны. Их распространение происходит на большие расстояния (до нескольких тысяч километров), так как способны огибать поверхность Земли, ночью отражаясь от ионизированного слоя.
4. Длинные. Включают в себя километровые волны, которые распространяются на 1-2 тысячи километров благодаря дифракции радиоволн на сферической земной поверхности. После дифракции распространение продолжается из-за сферического волновода и его направляющего действия. Не отражаются, огибают планету.
5. Сверхдлинные. Объединенное понятие для мириаметровых, гектокилометровых, мегаметровых и декамегаметровых волн. С легкостью огибают Земной шар, почти не поглощаются поверхностью Земли, отражаются от ионосферы и проникают на большую морскую глубину. Применение ограничено из-за сложной конструкции антенн, требуемых для работы с данными волнами.

Какие волны используются в сфере радиовещания и телевидения

В сфере радиовещания и телевидения используются длинные (километровые), средние (гектометровые), короткие (декаметровые) и ультракороткие (метровые, дециметровые и сантиметровые) волны, которые также применимы и в других областях жизни. Например, дециметровые – в микроволновых печах, спутниковой навигации, мобильных телефонах, сантиметровые – для Интернет-соединения.

Радио ФМ: на какой волне работает, особенность передачи

Радио ФМ – вид аналоговой модуляции, при котором информационный сигнал управляет частотой несущего колебания. Происходит от английского frequency modulation. В России аналогом ФМ выступает радио ЧМ. Используется для качественной передачи звукового (низкочастотного) сигнала в радиоэфире (в диапазоне ультракоротких волн).

Создание радио стало большим толчком для исследования и развития электричества, а также легло в основы электроники. Благодаря электронике возникла вычислительная техника, которой мы пользуемся ежедневно. Раньше люди справлялись сами с научными, контрольными и тестовыми работами, порой в ущерб своим достижениям в других областях. В наше время при возникновении трудностей с учебой учащемуся всегда готова помочь команда профессионалов Феникс.Хелп.