Модуляция

Электромагнитные колебания, создаваемые с помощью радиопередатчиков различного назначения, могут быть непрерывными и иметь постоянные частоту и амплитуду, однако для передачи каких-то сигналов приходится делать их прерывающимися либо по определенной закономерности изменять их амплитуду и другие параметры (частоту, фазу, форму), т. е. подвергать их модулированию, или модуляции (от латинского слова „modul"—множитель). Модуляцией называется воздействие на высокочастотные колебания колебаниями другой, более низкой частоты, называемой модулирующей. Частота, подвергаемая модуляции, называется несущей. Известны три основных вида модуляции: амплитудная, частотная и фазовая.

Наиболее распространена амплитудная модуляция. В радиотелеграфии и сигнализации (в радиозондировании, например) применяется передача нужных сведений прерывистыми — кодированными—сигналами. Этот способ воздействия на несущую частоту называется манипулированием, или манипуляцией, а по своей физической сущности он представляет собой частную разновидность амплитудной модуляции, когда амплитуда несущей частоты почти мгновенно меняет свое значение от нуля до максимума и обратно.

Модулированные высокочастотные токи, возбуждая излучатель, вызывают образование модулированных электромагнитных колебаний. В приемных антеннах эти колебания создают слабые высокочастотные модулированные токи, из которых с помощью особых устройств, называемых детекторами, могут быть выделены модулирующие частоты. При частотной и фазовой модуляциях применяются частотный и фазовый детекторы.

Распространение вертикально поляризованного электромагнитного излучения сопровождается возникновением во всем облучаемом пространстве быстропеременных вертикальных градиентов потенциала, индуктирующих во всех имеющих вертикальную протяженность проводниках высокочастотную э.д.с., нарастающую с увеличением вертикального размера от 0 до λ/4 по двум причинам: от увеличения „базы“ и от приближения к резонансу. Если высокочастотные слабые токи, протекающие под влиянием этой э.д.с., используются далее с помощью радиоприемных устройств, то провод, извлекающий из пространства часть энергии облучающих его радиоволн, называется приемной антенной.

Так же, как всякая динамомашина может служить мотором, если к ней подвести электроэнергию, всякий невозбужденный излучатель, правильно ориентированный в электромагнитном поле, может перерабатывать его энергию в энергию электрического тока, т. е. служить приемной антенной. Чаще всего, однако, в качестве приемных антенн используются ненастроенные провода или системы проводов, не совсем правильно называемые иногда апериодическими антеннами. Существуют и магнитные антенны, представляющие собой высокочастотный магнитопровод типа „феррит", помещенный в обмотку, в которой он индуктирует в.ч. э.д.с. Такие антенны ориентируют параллельно магнитной составляющей распространяющихся радиоволн.

Наконец, довольно большое распространение имеют приемные антенны рамочного типа, удобные тем, что помехи радиоприему при них могут быть значительно ослаблены.

В процессе радиопередачи каких-либо сигналов или речи совершаются следующие переходы энергии из одного вида в другой.

Постоянный электрический ток, применяемый для питания генератора, превращается в ток высокочастотный, возбуждающий излучатель. Энергия колебаний в излучателе порождает распространяющееся на большие расстояния электромагнитное поле — переносчик сигналов. Взаимодействие поля с приемными антеннами приводит к обратному переходу части энергии поля в высокочастотные токи, которые обычно усиливаются и детектируются, после чего из них воссоздаются посланные сигналы, в случае необходимости дополнительно подвергаемые усилению.

Телеграфная и телефонная радиосвязь, объединяемые общностью принципа радиосвязи, в деталях имеют существенные различия. Радиопередающее устройство для телеграфных передач обычно устроено проще и работает с большим коэффициентом полезного действия, чем более сложный и дорогой передатчик радиотелефонного типа. При равных затратах мощности по питанию радиотелеграфный передатчик обеспечивает в полтора-два раза более дальнюю связь в сравнении с радиопередатчиком телефонным. Вот почему портативные переносные радиостанции делают универсальными: когда телефонную связь становится держать затруднительно, переходят на работу телеграфом.

По этой же причине в подавляющем большинстве конструкций радиозондов мира применяются передатчики радиотелеграфного типа.

Смотрите также