Методы модуляции и радиовещание / Наука (виды цифровой модуляции радиосигналов, методы аналоговой модуляции, история радиовещания)

Категория: Наука, Автор: VseZnamus

Развитие и внедрение электроники требовали времени, и первые электронные лампы стоили дорого. Поэтому, когда в 1920-е гг. появилось общественное радиовещание, люди слушали передачи, надевая наушники, подключённые к простым детекторным приёмникам. Электрические сигналы проходили через наушники, возбуждали электромагнит, который воздействовал на тонкую металлическую пластинку (мембрану), заставлял её колебаться и издавать соответствующие звуки.

Метки: Радио, Радиоэлектроника, Связь

Маломощная радиостанция ОВЧ-диапазона, передающая также телепрограммы. Малой мощности достаточно, так как данная станция обслуживает только местное население. Окружающие холмы блокируют сигналы ОВЧ и телесигналы других станций.

Большинство детекторных приёмников выделяли звуковой компонент принятого сигнала с помощью кристалла галенита (сульфида свинца) и «усика» (тонкой проволоки). Когда «усик» входил в контакт с чувствительной точкой на кристалле, их соединение действовало как выпрямитель, или диод, пропуская ток только в одном направлении. Звук не возникал при прямом прохождении принятого сигнала через наушники, поскольку мембрана просто не могла колебаться с частотой, соответствующей скорости изменения направления тока под воздействием радиоволн. Как только мембрана начинала двигаться в одном направлении, её тут же «отбрасывало» назад, поэтому она практически оставалась неподвижной. Но если в контуре был диод, односторонние импульсы тока следовали один за другим, и мембрана реагировала на относительно медленные изменения силы звукового сигнала. В результате наушники воспроизводили звук.

Энергия для воспроизведения звука поступала непосредственно от радиоволн, принимаемых проволочной антенной. Однако для того, чтобы услышать слабые сигналы от удалённых радиостанций, требовалась проволока очень большой длины.

Ещё один недостаток детекторных приёмников — низкая избирательность. Катушка или конденсатор в резонансном контуре настраивались на требуемую станцию. Но простой контур не мог полностью отделить сигналы на близких частотах, и эта проблема усугублялась с ростом количества радиостанций. Конструктивные изменения, направленные на повышение избирательности, привели к ухудшению чувствительности — снижению громкости звука. Эта проблема была решена с появлением приёмников с усилительными лампами. Высокая чувствительность и избирательность таких приёмников обеспечивали достаточный уровень громкости динамиков, что позволяло всем присутствующим в помещении слушать радиопередачу.

Радиовещательные станции, работающие в диапазоне средних и длинных волн, используют амплитудную модуляцию (AM). Это означает, что звуковые сигналы модулируют (изменяют) амплитуду, или интенсивность, ВЧ несущих волн. Такие сигналы заглушаются электрическими помехами, создаваемыми грозой или бытовыми электроприборами. Это происходит потому, что импульсы помех накладываются на радиосигналы. В результате вместе со звуковыми сигналами детектируются и изменения в амплитуде, и появляются нежелательные фоновые шумы (шипение и потрескивание). Эта проблема решается с помощью частотной модуляции (ЧМ, анг. FM), при которой звуковой сигнал используется для изменения частоты несущей. ЧМ-приемник реагирует на изменения частоты, а не амплитуды, поэтому все фоновые помехи отфильтровываются. Радиостанции с частотной модуляцией занимают широкую полосу (диапазон) частот, поэтому такой вид вещания необходимо вести в широкой полосе очень высоких частот (ОВЧ) или в диапазоне ещё более высоких частот.

Сегодня во многих странах работает такое количество радиостанций, что найти нужную подчас нелегко. Путешествуя в незнакомой местности, иногда не знаешь, где искать, поскольку в разных регионах используются разные частоты. Решить эту проблему помогает система поиска радиостанций. Передаваемые импульсы содержат дополнительный неслышный сигнал, содержащий информацию о данной станции. Микрочип радиоприёмника выделяет этот сигнал и отображает данные на панели индикации. Приёмник автоматически настраивается на самый сильный сигнал, если выбранную программу транслируют два и более передатчиков. Поэтому даже во время езды в машине вам гарантирован хороший радиоприём.