ФГБОУ ВПО «АКАДЕМИЯ ГРАЖДАНСКОЙ ЗАЩИТЫ МЧС РОССИИ»
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







ФГБОУ ВПО «АКАДЕМИЯ ГРАЖДАНСКОЙ ЗАЩИТЫ МЧС РОССИИ»





ФГБОУ ВПО «АКАДЕМИЯ ГРАЖДАНСКОЙ ЗАЩИТЫ МЧС РОССИИ»

В ФОРМЕ ВОУ ВПО

Кафедра инфокоммуникационных технологий и систем связи

«УТВЕРЖДАЮ»

Заведующий кафедрой №35

С.В. Папков

«____»__________ 201__ г.

 

 

ЛЕКЦИЯ

 

по дисциплине Д-35/* Системы связи и оповещения в РСЧС

 

 

Тема 2. Сети подвижной связи

 

Занятие 2/1. Основы радиосвязи

Обсуждена на заседании кафедры

«___» ____________ 201__г.

протокол №___

ХИМКИ 2015 г.


I. Учебные и воспитательные цели:

1. Познакомить обучаемых с классификацией радиоволн, их местом в электромагнитном спектре, особенностями распространения радиосигналов различных диапазонов.

2. Развивать навыки обучаемых в составлении конспектов.

 

II. Учебно-материальное обеспечение:

РС-проектор, презентация лекции.

Время 2 часа.

III. Расчет учебного времени:

Содержание занятия Время, мин.
Вступительная часть
Учебные вопросы: 1. Классификация радиоволн. 2. Распространение радиоволн различных диапазонов.  
Заключительная часть

IV. Литература для самостоятельной работы обучающихся:

1. Крухмалев В. И. и др. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей. Учебник. Горячая линия-Телеком, М.: 2008. 2000у.

2. Моторкин В.А. и др. Практические основы радиосвязи. Учебное пособие. Химки, ФГОУ ВПО АГЗ МЧС России, 2011. 2476к.

3. Папков С.В. и др. Термины и определения связи в МЧС России. – Новогорск: АГЗ. 2011. 2871к.

4. Моторкин В.А. и др. Курс лекций по дисциплине (специальность – защита в ЧС) «Системы связи и оповещения» (учебное пособие) – Химки: АГЗ МЧС России - 2011. 2673к.

 

ТЕКСТ ЛЕКЦИИ

Введение

Радиосвязь – электрическая передача сообщений без проводов. Изобретателем радио является А.С. Попов, который 7 мая 1895 г. осуществил впервые передачу сигналов по радио. За это время эта отрасль связи проделала гигантский путь в своем развитии. Сейчас по радио ежедневно передаются колоссальные потоки телеграмм и цифровой информации, фототелеграмм и полос печатного газетного текста, сотни миллионов ТЛФ разговоров, при помощи радио осуществляется звуковое и ТВ вещание, по радио поддерживается связь на огромные расстояния, измеряемые при организации связи через искусственные спутники земли.



 

Й учебный вопрос. Классификация радиоволн

Главная особенность радиосвязи заключается в том, что передача информации на расстояние осуществляется в виде сигналов, распространяющихся в свободном пространстве с помощью электромагнитных волн.

Для перевода частоты в длину волны и длины волны в частоту применяются следующие соотношения:

; ;

В зависимости от длины волны (частоты) электромагнитные волны условно относят к нескольким диапазонам, образующим шкалу электромагнитных волн (Таблица 1).

Таблица 1

Диапазон. Название участка спектра Длина волны (м) Частота (Гц)
ЭМ волны промышленной частоты ¥-105 (0-3)·103
Радиодиапазон: Сверхдлинные (СДВ) Длинные (ДВ) Средние (СВ) Короткие (КВ) Метровые (МВ) Дециметровые (ДМВ) Сантиметровые (СМВ) Миллиметровые (ММВ) Децимиллиметровые (ДММВ)   105-104 104-103 103-102 102-101 101-100 100-10-1 10-1-10-2 10-2-10-3 10-3-10-4   (3-30)·103 (3-30)·104 (3-30)·105 (3-30)·106 (3-30)·107 (3-30)·108 (3-30)·109 (3-30)·1010 (3-30)·1011
Оптический диапазон: Инфракрасные лучи Видимый свет Ультрафиолетовые лучи   3,5·10-4-7,5·10-7 7,5·10-7-4·10-7 4·10-7-5·10-9   8,6·1012-4·1014 4·1014-7,5·1014 7,5·1014-6·1016
Рентгеновские лучи 10-8-10-12 3·1016-3·1020
g- лучи 10-12-10-22 3·1018-3·1030

 

Визуально расположение шкалы спектра ЭМ волн можно видеть на Рис. 1.

Рис. 1. Спектр ЭМ волн

Помехи радиосвязи

Современное глобальное развитие радиосвязи стало возможным благодаря тщательному и строгому регулированию распределения и использования радиоволн. Каждая радиолиния занимает полосу частот, отведенную ей на основании международных соглашений и решений национальных администраций связи. Принимаются меры, чтобы передатчик не излучал колебаний с частотами за пределами отведенной ему полосы. Приемник конструируется так, чтобы при приеме радиосигналов в этой полосе частот он не реагировал на колебания, частоты которых выше или ниже ее границ. Таким образом, реализуется важнейший ресурс развития радиосвязи – частотный ресурс: частотное разделение излучений при передаче и частотная селекция сигналов при радиоприеме.

Помимо принимаемого радиосигнала на приемник действуют посторонние колебания различного происхождения – радиопомехи, частотные спектры которых могут захватывать полосу, отведенную для данной линии радиосвязи. Они могут вызвать искажения принимаемых сообщений: при радиотелефонной связи проявляются в виде щелчков, треска и шума, ухудшающих разборчивость речевых сообщений; приемный телеграфный аппарат печатает неверные знаки; на бланке факсимильного аппарата получаются лишние линии, портящие изображение.

Эти посторонние колебания, называемые радиопомехами, могут быть по интенсивности сравнимыми с радиосигналами или превосходить их по амплитуде; в этом случае правильный прием переданных сообщений обычно оказывается либо сильно затрудненным, либо невозможным.

Основным способом ослабления и устранения действия помех на радиосвязь служит частотная фильтрация, но она оказывается неэффективной, если спектр помех накладывается на спектр передаваемых радиосигналов.

Наиболее характерными видами помех являются следующие.

1. Посторонние радиосигналы. Поскольку потребность в радиосвязи очень велика, а диапазоны радиочастот не безграничны, реализация в полной мере частотного разделения не удается и приходится допускать одновременное использование одних и тех же частот на многих линиях радиосвязи. Чтобы избежать взаимных помех общие частоты применяют на отдаленных друг от друга радиолиниях; кроме того, применяют остронаправленные антенны.

Направленность передающих антенн позволяет сосредоточить излучение на территории, на которой находится принимающий корреспондент, и не создавать помехи приемным радиостанциям на других территориях. Направленность приемных антенн позволяет исключить возможность приема радиоволн, приходящих в место приема с направлений, не совпадающих с направлением в котором находится нужный корреспондент. Т.о. реализуется ресурс развития радиосвязи, называемый пространственной селекцией.

2. Побочные излучения радиопередающих устройств. Работая на отведенной ему частоте, передатчик может создавать одновременно излучения с другими частотами. Для того, что бы избежать побочных излучений, необходимо чтобы несущие колебания передающих радиостанций были моногармоническими, синусоидальными.

В реальных условиях эти колебания получаются посредством мощных электронных усилителей. Характеристики электронных приборов, применяемых для усиления в передатчиках, нелинейны; усиливаемые колебания в них отличаются от синусоидальных. Поэтому спектр несущих колебаний содержит составляющие с кратными частотами – так называемые гармоники. Хотя гармоники ослабляются в цепях передатчика, обладающих свойством частотной фильтрации, они могут частично проникать в антенну и создавать излучения волн – побочные излучения.

3. Атмосферные помехи. Электрические явления в атмосфере, особенно молния, создают электромагнитные волны, далеко распространяющиеся во всех направлениях и оказывающие влияние на прием радиосигналов. Спектры атмосферных помех в разных частотных диапазонах неодинаковы: уровень их растет с понижением частоты, поэтому вредное влияние этих помех заметно проявляется в диапазонах СЧ и НЧ. На ВЧ и, тем более, в микроволновых диапазонах их влияние на радиосвязь проявляется в значительно меньшей степени.

4. Индустриальные помехи. Эти помехи могут вызываться электромагнитными излучениями промышленных, транспортных, медицинских, научных, бытовых и прочих электрических установок. Они возникают главным образом при наличии электрических искр, дуги, либо при резких изменениях тока в электрических цепях.

Паразитные излучения современных электрических устройств, в которых происходят эти процессы, могут распространяться по соединенным с этими устройствами проводам на большие расстояния, излучаться в окружающее пространство и действовать на антенны радиоприемных устройств.

Полностью избежать индустриальных помех не удается: для этого потребовались бы слишком сложные и дорого стоящие мероприятия и устройства. Исходя из экономических соображений, международные организации и национальные ведомства устанавливают для индустриальных помех предельные нормы, превышение которых рассматривается как нарушение закона.

Как и атмосферные помехи, индустриальные помехи проявляются в микроволновых диапазонах в меньшей мере, чем в диапазонах более длинных волн.

5. Внутренние шумы радиоприемника. К помехам этого вида относятся устранимые и неустранимые электрические колебания, возникающие в самом приемнике.

Устранимыми являются переменные токи, связанные с недостаточным сглаживанием питающих напряжений в выпрямителях при питании приемников от электросети переменного тока: колебания напряжений, вызываемые неудовлетворительным качеством контактов в некоторых электрических цепях и т.п. В правильно сконструированном приемнике эти помехи не играют существенной роли.

Неустранимыми являются так называемые флуктуационные шумы, возникающие в электронных приборах, применяемых для усиления и преобразования сигналов.

Внутренние шумы приемников проявляются во всех частотных диапазонах. Роль их особенно возрастает в диапазонах ОВЧ, УВЧ и СВЧ потому, что в этих диапазонах интенсивность атмосферных и индустриальных помех уменьшаемся настолько, что они становятся главным видом помех.

Для ослабления этих шумов при разработке радиоприемников для слабых сигналов необходим тщательный выбор типов электронных приборов.

6. Космические шумы. Эти помехи вызываются радиоизлучениями из заатмосферного пространства. Например, с солнечными пятнами связано интенсивное радиоизлучение солнца в диапазоне метровых волн. Заметные излучения приходят со стороны некоторых созвездий и туманностей.

Самый простой способ борьбы с помехами – обеспечение в месте приема такой мощности сигнала от передатчика, которая будет существенно превышать их мощность. К этому способу прибегают в радиовещании, т.к. целесообразнее пойти на производство более дорогого мощного передатчика, чем усложнять миллионы приемников.

 

 

Заключение

Таким образом, радиосвязь является одним из важнейших способов передачи информации. Особое значение она имеет и при обеспечении функционирования системы управления в условиях ЧС и их ликвидации.

Знание основ функционирования радиосвязи поможет специалистам в области защиты населения грамотно использовать средства связи при выполнении своих функциональных обязанностей.

Подвожу итоги лекции, даю задание на самоподготовку – дополнить конспекты, используя предложенные источники.

 

ФГБОУ ВПО «АКАДЕМИЯ ГРАЖДАНСКОЙ ЗАЩИТЫ МЧС РОССИИ»

В ФОРМЕ ВОУ ВПО









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.