В Бессонов - Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

Допустимо, например, к вибратору антенны, изготовленному из стальной трубки, присоединить медную жилу коаксиального кабеля путем зажима ее под стальной оцинкованный винт с обязательным предварительным лужением конца медной жилы, соприкасающегося со сталью.

К вибратору, изготовленному из медной трубки, жилу коаксиального кабеля можно припаивать, а также поджимать медным (латунным) винтом или припаивать к медному лепестку, приклепанному к трубе. При этом медный лепесток в местах соприкосновения с медной трубкой не должен быть облужен, так как медь и оловянно-свинцовый припой образуют при контакте недопустимую гальваническую пару.

2. Практическое определение волнового сопротивления.

Определить волновое сопротивление линии передачи — будь то коаксиальный кабель или суррогатная линия передачи типа «пары» телефонной линии или «лапши», используемой для прокладки радио- или электросети, можно с использованием измерителя индуктивности и емкости или с помощью методов, позволяющих измерять эти величины.

Согласно общеизвестной из теории линий передач формуле волновое сопротивление любой линии передачи с малыми потерями можно определить как

Z w= √( L/ C)

где Z w— волновое сопротивление линии (Ом); L — индуктивность закороченной линии (Гн); С — емкость разомкнутой линии (Ф).

Для проведения такого измерения необходимо измерить индуктивность закороченного куска линии длиной от 1 до 5 метров (при меньших и больших значениях длины погрешность измерения будет больше), а затем измерить емкость разомкнутой на конце линии. Найденное с помощью такого измерения и расчета волновое сопротивление линии очень близко к ее действительному значению.

Результаты экспериментов показывают, что волновое сопротивление большинства экранированных микрофонных шнуров лежит в пределах 40…70 Ом, «радиолапши» — 400…600 Ом, «электролапши» — 300…400 Ом, сетевых шнуров питания — 30…60 Ом, телефонной «пары» — 70… 100 Ом.

Радиоволны, излученные антенной, представляют собой электрические и магнитные поля, меняющиеся во времени. Скорость распространения радиоволн в свободном пространстве составляет 3∙10 8м/с. Длина волны λ [м] и частота f [МГц] связаны между собой соотношением:

λ = 300/ f,

которым удобно пользоваться на практике.

Радиовещательные станции работают в диапазонах километровых (30…300 кГц), гектаметровых (300 кГцЗ МГц), декаметровых (330 МГц) и метровых (30…300 МГц) радиоволн.

Телевизионное вещание ведется в диапазонах метровых и дециметровых (3003000 МГц) радиоволн.

Диапазон частот, принимаемых приемниками звукового вещания, условно разбит на участки:

ДВ — 148…285 кГц (2027…1050 м),

СВ — 525…1607 кГц (571,4…186,7 м),

КВ — 3,95…26,1 МГц (75,9…11,49 м),

УКВ — 65,8…74 МГц (4,56…4,06 м),

FM — 87,5… 108 МГц (3,4…2,78 м).

Диапазон КВ разбит на поддиапазоны:

3.95…4.0 МГц — (поддиапазон 75 м);

5.95…6.20 МГц — (49 м);

7.16…7.36 МГц — (41 м);

9.500…9.775 МГц — (31 м);

11.700…11.975 МГц — (25 м);

15.10…15.45 МГц — (19 м);

17.7…17.9 МГц — (16 м);

21.45…21.75 МГц — (13 м);

25.6…26.1 МГц — (11 м).

В диапазонах ДВ, СВ и КВ радиовещание ведется с использованием амплитудной модуляции, а в диапазоне УКВ и FM — с использованием частотной. Радиосвязь может осуществляться с помощью поверхностных и пространственных радиоволн (рис. 11.1).

Рис. 11.1. Изображение поверхностных и пространственных волн

Поверхностная волна распространяется вдоль земной поверхности. Благодаря дифракции она огибает неровности земного шара (горы, здания и т. д.) и распространяется на расстояния, превышающие дальность прямой видимости.

Дифракцией радиоволн называют явления, возникающие при встрече радиоволн с препятствиями, когда волна огибает препятствие, отклоняясь от прямолинейного пути. Чем ниже частота сигнала, тем больше дальность распространения поверхностной волны.

Пространственная волна распространяется путем однократных или многократных отражений от ионосферы и земли.

В диапазоне ДВ устойчивый прием ведется на расстояниях до 2500…3000 км за счет распространения поверхностной волны. Качество приема мало зависит от времени суток и года. Но в этом диапазоне имеется высокий уровень атмосферных и промышленных помех. В этом диапазоне частот можно разместить мало радиостанций, поэтому радиопередатчики модулируют узким диапазоном частот (большей частью до 7 кГц) и используют их в основном для речевого вещания. Передача музыки в диапазоне ДВ отличается невысоким качеством (в основном за счет ослабления верхних частот спектра).

В диапазоне СВ расположено большое количество радиостанций, хотя качество музыкальных передач и здесь относительно невысокое (полоса частот модуляции не более 10 кГц). За счет поверхностной волны удается обеспечить надежный прием до 1000 км; в темное время суток прием существенно улучшается за счет отраженных от ионосферы (пространственных) радиоволн.

Кроме того, прием улучшается в зимние месяцы из-за уменьшения поглощения радиоволн земной поверхностью (увеличивается проводимость почвы). Но в этом диапазоне волн имеют место замирания сигнала. На расстояниях, где в течение круглых суток доминирует поле поверхностной волны, вообще замирания отсутствуют. Далее расположена зона ближних замираний, где с наступлением темноты принимаемое поле является результатом интерференции соизмеримых по амплитуде поверхностной и пространственной волн. Последняя вследствие нерегулярных флюктуаций в ионосфере непрерывно изменяет свою фазу.

Интерференция радиоволн это явление взаимного наложения радиоволн, приходящих в точку приема по разным путям. Если амплитуды радиоволн, приходящих по двум путям различной длины, одинаковы, то при совпадающих фазах результирующее поле удваивается, при противоположных фазах — равно нулю. В этой зоне наблюдаются замирания не только интерференционного, но и поляризационного происхождения (о поляризации радиоволн см. главу 10 ). Наиболее резко замирания выражены в более коротковолновой части диапазона СВ из-за больших случайных фазовых изменений интерферирующих волн.

В диапазоне КВ поверхностные волны сильно поглощаются почвой. Поэтому надежный прием в любое время суток обеспечивается только на небольших расстояниях примерно до 100 км. КВ имеют ограниченное применение для вещания ввиду большой загруженности этого диапазона, высокого уровня помех от радиостанций и относительно низкого качества KB-канала (глубокие и частые замирания). Наиболее типично применение КВ для вещания на труднодоступные удаленные районы, когда системы вещания на УКВ, СВ и ДВ оказываются непригодными из-за ограниченного радиуса действия. Вещание на КВ предусматривает обслуживание заданной территории с помощью отраженных от ионосферы (пространственных) волн. Электронная плотность ионосферы меняется в зависимости от времени суток и сезона, и замирания на КВ имеют интерференционное и поляризационное происхождение. Днем хорошо принимаются радиостанции, работающие на более коротких волнах (в поддиапазоне 25 м и меньше), а ночью условия приема оптимальны для поддиапазонов 75…31 м.