Телевидение развитие средств связи презентация. Презентация на тему "радиосвязь". Увеличение дальности связи

Передача изображенияДля передачи изображения, его сначала надо
преобразовать в электрические сигналы. На станции
с которой передается сигнал, его преобразуют в
последовательность электрических импульсов.
Потом данными сигналами модулируются колебания
высокой частоты.

Телевидение и его развитие

Телевидение и его развитие
Развитие средств связи
осуществляется полным
ходом. Еще 20 лет назад
не в каждой квартире
можно было встретить
домашний проводной
телефон. А сейчас уже
никого не удивишь
наличием мобильного
телефона у ребенка. Об
спутниковом телевидении
можно и не упоминать.

Иконоскоп

Для преобразования
изображения в
электрический сигнал
используют прибор,
называемый иконоскоп.
Иконоскоп не является
единственным способом
преобразования
изображения в поток
электрических импульсов.

Этапы развития средств связи

Английский ученый Джеймс Максвелл в 1864 году
теоретически предсказал существование
электромагнитных волн.
1887 году экспериментально в Берлинском
университете обнаружил Генрих Герц.
7 мая 1895 году А.С. Попов изобрел радио.
В 1901 году итальянский инженер Г. Маркони впервые
осуществил радиосвязь через Атлантический океан.
Б.Л. Розинг 9 мая 1911 года электронное телевидение.
30 годы В.К. Зворыкин изобрел первую передающую
трубку –иконоскоп.

Современные направления развития средств связи

Радиосвязь
Телефонная связь
Телевизионная связь
Сотовая связь
Интернет
Космическая связь
Фототелеграф (Факс)
Видеотелефонная связь
Телеграфная связь

Радиосвязь

– передача и прием информации с помощью
радиоволн, распространяющихся в пространстве без
проводов.

Виды радиосвязи.

Радиотелеграфная
Радиотелефонная
Радиовещание
Телевидение.

Космическая связь

КОСМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ, радиосвязь или оптическая
(лазерная) связь, осуществляемая между
наземными приемно-передающими станциями и
космическими аппаратами, между несколькими
наземными станциями через спутники связи,
между несколькими космическими аппаратами.

Фототелеграф

Фототелеграф, общепринятое сокращённое
название факсимильной связи
(фототелеграфной связи).
Вид связи для передачи и приема нанесенных
на бумагу изображений (рукописей, таблиц,
чертежей, рисунков и т.п.).
Устройство, осуществляющее такую связь.

Первый фототелеграф

В начале века немецким
физиком Корном был создан
фототелеграф,
который ничем
принципиально не отличается
от современных барабанных
сканеров. (На рисунке справа
приведена схема телеграфа
Корна и портрет
изобретателя,
отсканированный и
переданный на расстояние
более 1000 км 6 ноября 1906
года).

Шелфорд Бидвелл (Shelford
Bidwell), британский физик,
изобрел «сканирующий
фототелеграф». Для
передачи изображений
(диаграмм, карт и
фотографий) в системе
использовался материал
селен и электрические
сигналы.

Видеотелефонная связь

Персональная видеотелефонная
связь на UMTS-оборудовании
Новейшие модели телефонных
аппаратов имеют
привлекательный дизайн,
богатый выбор аксессуаров,
широкую функциональность,
поддерживают технологии
Bluetooth и wideband-readyаудио, а также XML-интеграцию с
любыми корпоративными
приложениями

Виды линии передачи сигналов

Двухпроводная линия
Электрический кабель
Метрический волновод
Диэлектрический волновод
Радиорелейная линия
Лучеводная линия
Волоконно–оптическая линия
Лазерная связь

Волоконно-оптические линии связи

Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) в настоящее время считаются
самой совершенной физической средой для передачи информации.
Передача данных в оптическом волокне основана на эффекте полного
внутреннего отражения. Таким образом оптический сигнал, передаваемый
лазером с одной стороны, принимается с другой, значительно удаленной
стороной. На сегодняшний день построено и строится огромное
количество магистральных оптоволоконных колец, внутригородских и
даже внутриофисных. И это количество будет постоянно расти.

В ВОЛС применяют электромагнитные волны оптического
диапазона. Напомним, что видимое оптическое излучение лежит в
диапазоне длин волн 380...760 нм. Практическое применение в
ВОЛС получил инфракрасный диапазон, т.е. излучение с длиной
волны более 760 нм.
Принцип распространения оптического излучения вдоль
оптического волокна (ОВ) основан на отражении от границы сред
с разными показателями преломления (Рис. 5.7). Оптическое
волокно изготавливается из кварцевого стекла в виде цилиндров с
совмещенными осями и различными коэффициентами
преломления. Внутренний цилиндр называется сердцевиной ОВ, а
внешний слой - оболочкой ОВ.

Лазерная система связи

Довольно любопытное решение для
качественной и быстрой сетевой связи
разработала немецкая компания
Laser2000. Две представленные модели
на вид напоминают самые обычные
видеокамеры и предназначены для связи
между офисами, внутри офисов и по
коридорам. Проще говоря, вместо того,
чтобы прокладывать оптический кабель,
надо всего лишь установить изобретения
от Laser2000. Однако, на самом-то деле,
это не видеокамеры, а два передатчика,
которые осуществляют между собой
связь посредством лазерного излучения.
Напомним, что лазер, в отличие от
обычного света, например, лампового,
характеризуется монохроматичностью и
когерентностью, то есть лучи лазера
всегда обладают одной и той же длиной
волны и мало рассеиваются.

Впервые осуществлена лазерная связь между спутником и самолетом 25.12.06, Пн, 00:28, Мск

Французская компания Astrium впервые в мире
продемонстрировала успешную связь по
лазерному лучу между спутником и самолетом.
В ходе испытаний лазерной системы связи,
прошедших в начале декабря 2006 года, связь на
расстоянии почти 40 тыс. км была осуществлена
дважды - один раз самолет Mystere 20 находился
на высоте 6 тыс. м, в другой раз высота полета
составила 10 тыс. м. Скорость самолета составляла
около 500 км/ч, скорость передачи данных по
лазерному лучу - 50 Мб/с. Данные передавались на
геостационарный телекоммуникационный спутник

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Принципы радиосвязи и телевидения Учитель физики МБОУ «Усть-Майская СОШ» Иванова Надежда Алексеевна

2 слайд

Описание слайда:

"Стыдно должно быть тому, кто пользуется чудесами науки, воплощенными в обыкновенном радиоприемнике, и при этом ценит их так же мало, как корова те чудеса ботаники, которые она жует". А. Эйнштейн

3 слайд

Описание слайда:

Что такое электромагнитная волна? Чем электромагнитные волны отличаются друг от друга? Что общего у всех ЭМ волн? Как называется система, в которой получают электромагнитные волны? От чего зависит собственный период колебательного контура? Как его можно изменить? Актуализация опорных знаний

4 слайд

Описание слайда:

Генрих Рудольф Герц 22. 02. 1857 - 01. 01. 1894 1888 г Экспериментальная регистрация электромагнитных волн В качестве колебательных контуров он использовал диполи или вибраторы, названные в честь Герца. Два стержня с шариками, между которыми были оставлены малые зазоры. К шарикам подводили от индукционной катушки достаточно высокое напряжение. Между ними проскакивала искра, и в пространстве возникало электромагнитное поле, а, следовательно, и электромагнитная волна. Для регистрации электромагнитных волн Герц пользовался вторым вибратором, называемым резонатором, имеющим такую же частоту собственных колебаний, что и излучающий вибратор, т. е. настроенным в резонанс с вибратором. Когда электромагнитные волны достигали резонатора, то в его зазоре проскакивала электрическая искра. С помощью описанного вибратора Герц достиг частот порядка 100 МГц. Опыты Герца показали, что с помощью электромагнитных волн можно отправлять и принимать сигналы, но это возможно только на малом расстоянии в пределах стола. И Герц не увидел практической ценности использования электромагнитных волн и сам отрицал: «Их применение на практике невозможно!». Опыты Герца, описание которых появилось в 1888 году, заинтересовали физиков всего мира.

5 слайд

Описание слайда:

Изобретение радио В России одним из первых занялся изучением электромагнитных волн преподаватель офицерских курсов Александр Степанович Попов. Александр Степанович Попов 16. 03. 1859 - 13. 01. 1906 В России одним из первых занялся изучением электромагнитных волн преподаватель офицерских курсов в Кронштадте Александр Степанович Попов. Заинтересовавшись этим открытием, А.С. Попов с присущей ему энергией принялся за детальное исследование электромагнитных волн. В отличие от большинства ученых, видевших в этих волнах только любопытное физическое явление, А.С. Попов сумел оценить их практическое значение.

6 слайд

Описание слайда:

Изобретение радио «Человеческий организм не имеет такого органа чувств, который замечал бы электромагнитные волны в эфире; если бы изобрести такой прибор, который заменил бы нам электромагнитные чувства, то его можно было бы применять в передаче сигналов на расстояние».

7 слайд

Описание слайда:

Изобретение радио Особенностью приёмника Попова был способ регистрации волн, для чего он применил не искру, а специальный прибор - когерер. Для увеличения чувствительности приемника Попов использовал явление резонанса, а также изобрёл высоко поднятую приемную антенну. Другой особенностью приемника Попова был способ регистрации волн, для чего Попов применил не искру, а специальный прибор - когерер (от лат. - “когеренция” - “сцепление”), незадолго до этого изобретенный Бранли и применявшийся для лабораторных опытов. Когерер представлял собой стеклянную трубку с мелкими металлическими опилками внутри, в оба конца трубки вводились провода, соприкасающиеся с опилками.

8 слайд

Описание слайда:

Изобретение радио Приходившая электромагнитная волна создавала в когерере переменный ток высокой частоты. Между опилками проскакивали мельчайшие искорки, которые спекали опилки. В результате сопротивление когерера резко падало (в опытах А.С. Попова со 100000 до 1000 - 500 Ом, то есть в 100-200 раз). Снова вернуть прибору большое сопротивление можно было, встряхнув его. Чтобы обеспечить автоматичность приема для осуществления беспроволочной связи, А.С. Попов использовал звонковое устройство для встряхивания когерера после приема сигнала. Действие прибора основано было на влиянии электрических разрядов на металлические порошки. В обычных условиях когерер обладал большим сопротивлением, так как опилки имели плохой контакт друг с другом. Приходившая электромагнитная волна создавала в когерере переменный ток высокой частоты. Между опилками проскакивали мельчайшие искорки, которые спекали опилки. В результате сопротивление когерера резко падало (в опытах А.С. Попова со 100000 до 1000 - 500 Ом, то есть в 100-200 раз). Снова вернуть прибору большое сопротивление можно было, встряхнув его. Чтобы обеспечить автоматичность приема для осуществления беспроволочной связи, А.С. Попов использовал звонковое устройство для встряхивания когерера после приема сигнала.

9 слайд

Описание слайда:

7 мая 1895 г. Изобретение радио А.С. Попов принялся за техническую реализацию своей идеи. Наконец такой прибор был создан. 7 мая 1895 г. в переполненном зале на заседании Русского физико-химического общества А.С. Попов сделал сообщение о первых результатах своей работы и продемонстрировал сконструированный им радиоприемник. Этот день - 7 мая - день рождения радио отмечается в нашей стране как всенародный праздник.

10 слайд

Описание слайда:

Первая радиограмма Александр Степанович Попов в 1896 году, используя передатчик и приемник, сконструированные им же, передал с помощью присоединенного телеграфного аппарата два слова «Генрих Герц».

11 слайд

Описание слайда:

Изобретение радио Попов ставил своей задачей построить прибор для передачи сигналов на большие расстояния. А.С. Попов продолжал настойчиво совершенствовать приемную аппаратуру. Он ставил своей непосредственной задачей построить прибор для передачи сигналов на большие расстояния.

12 слайд

Описание слайда:

Изобретение радио Проводя учения на Черном море, Александр Степанович достигнул расстояния более чем 20 км. Спустя два года в 1901 году передача радиосвязи была осуществлена уже на расстояние 150 км. Вначале радиосвязь была установлена на расстоянии 250 м. Попов вскоре добился дальности связи более 600 м.

13 слайд

Описание слайда:

Изобретение радио При участии А. С. Попова началось внедрение радиосвязи на флоте и в армии России. Существенно изменились и способы регистрации сигнала. Параллельно звонку был включен телеграфный аппарат, позволивший вести автоматическую запись сигналов. В 1899 г. была обнаружена возможность приема сигналов с помощью телефона. В начале 1900 г. радиосвязь была успешно использована во время спасательных работ в Финляндском заливе. При участии А. С. Попова началось внедрение радиосвязи на флоте и в армии России.

14 слайд

Описание слайда:

Изобретение радио В 1900 г. радиостанция телеграфировала о севшем на мель броненосце «Генерал-адмирал Апраксин». Продолжая опыты и совершенствуя приборы, А.С. Попов медленно, но уверенно увеличивал дальность действия радиосвязи. Через 5 лет после постройки первого приемника начала действовать регулярная линия беспроволочной связи на расстоянии 40 км. Судьба изобретения Попова в России была не столь стремительной, как судьба радио на западе. Морской министр на просьбу о финансировании радио начертал: «На такую химеру отпускать денег не разрешаю». Но уже в 1900 году радиостанция на острове Гогланд, построенная по инструкциям Попова, телеграфировала о севшем на мель броненосце «Генерал-адмирал Апраксин».

15 слайд

Описание слайда:

Изобретение радио В 1912 г. радио помогло спасти сотни людей с лайнера «Титаник». В 1912 г. радио помогло спасти сотни людей с успевшего послать сигнал "SOS" "Титаника". Радио, начавшее свою практическую историю спасением людей, стало новым прогрессивным видом связи XX в.

16 слайд

Описание слайда:

Изобретение радио За границей усовершенствование подобных приборов проводилось фирмой, организованной итальянским инженером Гульельмо Маркони. За границей усовершенствование подобных приборов проводилось фирмой, организованной итальянским инженером Г. Маркони. Опыты, поставленные в широком масштабе, позволили осуществить радиотелеграфную передачу через Атлантический океан. Конечный результат его работы был просто синтезом всех новейших достижений в области радио. За основу приемника был взят прибор Попова, который Маркони немного усовершенствовал, добавив в него вакуумный когерер и дроссельные катушки. А в качестве передатчика использовал генератор Герца, слегка доработанный Риги. Главная удача Маркони состояла в том, что он успел первым запатентовать своё изобретение и начал извлекать из него выгоды. Он тут же основал акционерное общество и занялся созданием и распространением своих приборов в промышленных масштабах. В 1909 году Маркони был удостоен Нобелевской премии по физике «в знак признания их заслуг в развитии беспроволочной телеграфии». Главная заслуга заключалась в том, что он сумел объединить знания своих предшественников и воплотить в приборе, пригодном для практического использования. Источник: http://www.calend.ru/person/477/ © Calend.ru

17 слайд

Описание слайда:

Блок-схема радиопередатчика Модуляция - это процесс изменения амплитуды высокочастотных колебаний с частотой, равной частоте звукового сигнала. Звуковые колебания преобразуются с помощью микрофона в колебания электрического тока. Однако электромагнитные волны «звуковых» частот излучаются настолько малой мощностью, что их нельзя передать на значительные расстояния. Так как излучаемая мощность быстро увеличивается с частотой (P~ν^4), то для передачи используются волны с большими частотами. Такие волны излучаются при колебаниях в генераторе электрических колебаний высокой частоты. Под воздействием высокочастотных модулированных колебаний в передающей антенне возникает переменный ток высокой частоты. Этот ток порождает в пространстве вокруг антенны электромагнитное поле, которое распространяется в виде электромагнитных волн и достигает антенн приемных устройств.

18 слайд

Описание слайда:

19 слайд

Описание слайда:

Блок-схема радиоприемника Детектирование - процесс, обратный модуляции. Другим принципом является обратный процесс – детектирование. При радиоприеме из принятого антенной приемника модулированного сигнала нужно отфильтровать звуковые низкочастотные колебания.

20 слайд

Описание слайда:

Радиоприемник А.С. Попова «Я горд тем, что родился русским. И если не современники, то, может быть, потомки наши поймут, сколько велика моя преданность нашей родине и как счастлив я, что не за рубежом, а в России открыто новое средство связи». Работая в трудных условиях царского режима, без материальной поддержки, Попов не принял ни одного из заманчивых предложений зарубежных фирм продать им патенты на свои изобретения. Он решительно отверг их. Вот его слова: "Я горд тем, что родился русским. И если не современники, то, может быть, потомки наши поймут, сколько велика моя преданность нашей родине и как счастлив я, что не за рубежом, а в России открыто новое средство связи." Даже получив большую известность, Попов сохранил все основные черты своего характера: скромность, внимание к чужим мнениям, готовность идти навстречу каждому и посильно помогать нуждающимся в помощи.

21 слайд

Описание слайда:

Радиосвязь Радиосвязь - передача и приём звуковой информации с помощью электромагнитных волн с частотой от 0,1 до 1000 МГц. Линии радиосвязи используют для осуществления радиотелефонной связи, передачи телеграмм, факсимиле (факсов), радиовещательных и телевизионных программ

22 слайд

Описание слайда:

Применение радиоволн Длины электромагнитных волн радиодиапазона заключены в пределах от 100 км до 0,001 м (1 мм). В нашу повседневную жизнь вошли телевидение, радиолокация, спутниковое телевидение, сотовая связь. Перед Вами таблица Классификация радиоволн по диапазонам.

23 слайд

Описание слайда:

Телевидение Телевидение - это передача на расстояние изображений объектов и звука.

24 слайд

Описание слайда:

Схема телевизионного передатчика и приемника Процесс передачи изображения на расстояние в основных чертах подобен радиотелефонии. Он начинается с преобразования оптического изображения в электрический сигнал. Это преобразование происходит в передающей телевизионной камере (рис.). Полученный электрический сигнал после усиления модулирует высокочастотные колебания несущей частоты. Модулированные колебания усиливаются и подаются в передающую антенну. Вокруг антенны создаётся переменное электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве в виде электромагнитных волн. В телевизионном приёмнике принятые электромагнитные колебания усиливаются, детектируются, вновь усиливаются и подаются на управляющий электрод приёмной телевизионной трубки, которая преобразует электрический сигнал в видимое изображение.

25 слайд

Описание слайда:

Спутник серии «Радуга» Серия «Молния»: вытянутая орбита, T= 12 ч. Серия «Радуга»: R = 36000 км, T= 24 ч. Искусственные спутники связи Успехи СССР (вторая половина 20 века) в космической технике позволили использовать искусственные спутники Земли для размеще­ния на них радио- и телевизионных ретрансляционных станций. 23 апре­ля 1965 г. был запущен первый советский спутник связи «Мол­ния-1». Орбита этого спутника пред­ставляет сильно вытянутый эллипс (рис.). Его период обращения равен 12 ч. Спутник «Молния» является внеземным ретранслятором в сети «Орбита». Сеть «Орбита» работает следующим образом. Наземная передающая станция с помощью радиопередатчи­ка мощностью в несколько киловатт через остронаправленную параболи­ческую антенну излучает сигнал на спутник связи «Молния». Принятый сигнал усиливается и с помощью спе­циального передатчика ретранслиру­ется на Землю. Ширина диаграммы направленности антенны спутника такова, что пучок электромагнитных волн, излучаемых ею, охватывает всю «видимую» со спутника поверхность Земли. Кроме спутников «Молния», для ретрансляции телевизионных пере­дач используют спутники серии «Ра­дуга», которые выводят на орбиту высотой около 36 000 км, что обес­печивает постоянное положение спут­ника относительно поверхности Зем­ли (период обращения спутника «Ра­дуга» равен периоду вращения Зем­ли вокруг ее оси).

26 слайд

Описание слайда:

Схема телевещания с помощью ИСЗ «Экран» 26 октября 1976 года в Советском Союзе был осуществлен запуск нового спутника телевизионного вещания «Экран» с бортовой ретрансляционной аппаратурой, обеспечивающей передачу цветных или черно-белых программ Центрального телевидения на сеть приемных устройств коллективного пользования, расположенных в населенных пунктах Сибири и Крайнего Севера

27 слайд

Описание слайда:

Человек, имя которого при жизни было засекречено … С 1959 года он работал ведущим инженером в закрытом городе Красноярск-26. Был непосредственным участником производства и запуска самых первых военных баллистических ракет дальнего радиуса действия, затем работал по выпуску многосерийных космических спутников Земли серии «Космос», спутников связи и телевидения типа «Молния», «Радуга» и «Экран».

28 слайд

Описание слайда:

Человек, имя которого при жизни было засекречено … Он был главным специалистом, а затем главным экспертом по новым спутникам связи в своем производственном объединении. Многократно был на Байконуре - на испытаниях своих спутников связи, встречался со многими учеными, был лично знаком с Сергеем Павловичем Королевым и с академиком Андреем Дмитриевичем Сахаровым.

29 слайд

Описание слайда:

Человек, имя которого при жизни было засекречено … Об этом, о других его заслугах мы, земляки, к сожалению, узнали только после его смерти. В 1992 году, выполняя его последнюю волю, племянник – Атласов Вячеслав Васильевич, друзья и коллеги привезли тело Е.И. Апросимова на родину в с.Кюпцы.

30 слайд

Описание слайда:

Человек, имя которого при жизни было засекречено … Апросимов Ефрем Ильич (1922 – 1992 гг.) Ефрем Ильич родился в январе 1922 года на участке Тумул Кюпского наслега Усть-Майского района в многодетной семье, шестнадцатым, последним ребенком.

31 слайд

Описание слайда:

Апросимов Ефрем Ильич Окончив Кюпскую начальную и Усть-Майскую семилетнюю школы, начал работать учителем в Кюпской начальной школе, затем заведующим этой школой, военруком Эжанской школы. Перед Вами уникальные документы-копии.

32 слайд

Описание слайда:

Апросимов Ефрем Ильич Свидетельство об окончании Усть-Майской школы и рабочая тетрадь по физике 6-го класса

33 слайд

Описание слайда:

34 слайд

Описание слайда:

35 слайд

Описание слайда:

Апросимов Ефрем Ильич Приказ №1 по отделу народного образования Усть-Майского района о назначении Апросимова учителем начальной школы

36 слайд

Описание слайда:

Апросимов Ефрем Ильич В 1943 году добровольно ушел на войну. Вернулся с войны с двумя орденами: орденом Славы и орденом Отечественной войны, тремя медалями: «За боевые заслуги», «За победу над Германией» и «За победу над Японией». Справка о благодарности Главнокомандующего Генералиссимуса Советского Союза Сталина И.В. №372 от 23 августа 1945 года

37 слайд

Описание слайда:

Апросимов Ефрем Ильич После войны с отличием окончил рабфак и Пятигорский пединститут (отделение физики и математики) и преподавал в Усть-Майской школе.

38 слайд

Описание слайда:

Апросимов Ефрем Ильич В 1952 году переехал в Ставропольский край и стал студентом Таганрогского радиотехнического института. Стал первым выпускником - специалистом по космической радиосвязи и телемеханике.

39 слайд

Описание слайда:

40 слайд

• В современной жизни мы привыкли ежедневно пользоваться телевизором, радио, многие имеют сотовые телефоны. Эти приборы являются приемниками электромагнитных волн, с помощью которых мы получаем информацию из телецентра, от радиостанции – смотрим телепередачу, слушаем музыку, беседуем с приятелями. Передача информации с помощью электромагнитных волн называется радиосвязью.

• Изобретение радиосвязи не было случайностью. Оно явилось итогом многочисленных исследований и открытий. Основываясь на представлениях Эрстеда, Ампера и Фарадея о магнитном поле и развивая их, английский физик Дж. Максвелл разработал теорию электромагнитного поля и предсказал существование электромагнитных волн.

• В 1887 году немецкий физик Г. Герц экспериментально подтвердил правильность теоретических выводов Максвелла, впервые получил электромагнитные волны и исследовал их свойства. Опыты Герца открыли перед человечеством возможность применения радиоволн для осуществления связи.

• В России одним из первых занялся изучением электромагнитных волн преподаватель офицерских курсов в Кронштадте Александр Степанович Попов. 7 мая 1895 года на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге он продемонстрировал действие своего прибора, явившегося, по сути дела, первым в мире радиоприемником. День 7 мая в нашей стране отмечается как День радио. Но не думайте, что первые передачи звучали так же, как в нынешнее время. Ведь был изобретен пока только радиотелеграф. Вот текст первой радиограммы: с помощью азбуки Морзе (т.е. длинных и коротких электромагнитных сигналов) Поповым были переданы всего два слова: «Генрих Герц» - в честь великого экспериментатора.

• Это фотография приемника, который находится в Политехническом музее. В качестве детали, непосредственно «чувствующей» электромагнитные волны, был применен когерер. Он состоит из стеклянной трубочки, в которую вставлены два электрода, а между ними помещены металлические опилки. Сопротивление опилок резко уменьшается, когда через них проходит ток высокой частоты. Если после этого встряхнуть трубочку, то сопротивление опилок вновь увеличивается. Попов предложил оригинальный способ встряхивания когерера с помощью электромагнитного звонкового реле. Присоединив к когереру вертикальный провод, он создал простейшую антенну. Позже параллельно звонку был включен телеграфный аппарат, позволивший вести автоматическую запись сигналов.

• Важнейшим этапом в развитии радиосвязи было создание в 1913 году генератора незатухающих электромагнитных колебаний. Стала возможной надежная и высококачественная радиотелефонная связь – передача музыки и речи с помощью электромагнитных волн.
• Рассмотрим физические основы радиопередачи. Чтобы передать по радио речь или музыку, необходимо прежде всего превратить с помощью микрофона звуковые колебания в электромагнитные, т.е. в переменный ток, частота которого соответствует частоте передаваемого звука (20-20000 Гц). Но для радиосвязи необходимо использовать высокочастотные колебания, которые интенсивно излучаются антенной и могут в пространстве распространяться на большие расстояния. Для получения таких колебаний используется генератор (частота от нескольких сотен тысяч герц до сотен тысяч мегагерц). «Складывая» оба эти сигнала, мы получаем высокочастотный модулированный сигнал, который интенсивно излучается антенной и содержит информацию.

• Электромагнитные волны достигают антенны приемника и вызывают электромагнитные колебания в приемном колебательном контуре, который состоит из конденсатора переменной емкости и катушки индуктивности. Изменяя емкость конденсатора, мы настраиваем контур на частоту той или иной радиостанции. В демодуляторе из модулированных колебаний выделяется низкочастотный информационный сигнал, который подается на громкоговоритель, превращающий электрический ток в звук. Таким образом, принцип радиосвязи заключается в том, что электромагнитные колебания, возбужденные в передающей антенне, сначала преобразуются в электромагнитные волны, а затем эти электромагнитные волны в приемной антенне снова преобразуются в электромагнитные колебания.

• Электромагнитные волны, длина волны которых от 10 км до 0,05 мм, относятся к радиодиапазону. В свою очередь, радиоволны делятся на длинные, средние, короткие и ультракороткие. Радиовещание осуществляется на длинных, средних и УКВ (до 1м) волнах. Более короткие волны используются для телевизионного вещания, радиолокации, радиорелейной связи и космической связи.

• В современной технике отражение радиоволн различными препятствиями находит широкое применение. Высокочувствительные приемники улавливают и усиливают отраженный сигнал с целью получить информацию о том, где находится тот предмет, от которого отразилась волна. Перед вами схема определения местоположения самолета радиолокатором. Радар посылает в импульсном режиме остронаправленную электромагнитную волну. Отраженный от самолета сигнал достигает антенны радиоприемника через время T, что позволяет вычислить расстояние от радара до самолета. Измерение угла места и азимута позволяет точно определить положение самолета в пространстве. Наиболее широко применяют радиолокацию в авиации, на флоте и в космонавтике. Очень большое значение имеет она в военном деле. Также радиолокационным методом измерили расстояние от Земли до Луны и планет Солнечной системы.

• Телевидение является, пожалуй, наиболее важным и перспективным средством связи. Схема телевещания в основном совпадает со схемой радиосвязи. Однако здесь модулируется не только звуковой сигнал, но и сигнал изображения, получаемый с помощью специальных телевизионных электронно-лучевых трубок. Для передачи используются УКВ волны с длиной волны от 6м до 30см.

• Телевидение – это не только телевещание. Телевидение участвует в освоении космоса: телевизионные камеры устанавливают на космических кораблях, луноходах и марсоходах, с их помощью на Землю передаются изображения поверхности планет и их спутников. Телевидение находит все более широкое применение в народном хозяйстве. Например, при помощи телекамер диспетчер со своего рабочего места может видеть необходимые ему участки цеха, железнодорожного узла, морского порта, речного причала. Телевизионные установки являются единственным средством наблюдения за состоянием подземных хранилищ и скважен. Соединение телефона с телевидением дало новое средство связи – видеотелефон.

• Радиорелейная связь осуществляется с помощью деци- и сантиметровых волн, которые распространяются в пределах прямой видимости. Поэтому линии связи состоят из цепочки приемно-передающих радиостанций, находящихся на расстоянии 40-50 км друг от друга и имеющих мачты высотой 70-100 м. Техника передачи сигналов по линии похожа на передачу эстафеты: каждый ретранслятор, приняв сигнал, усиливает его и посылает следующему ретранслятору. Радиорелейные линии служат для осуществления сотовой мобильной связи и телевизионного вещания.

• Для космической радиосвязи используются ретрансляционные спутники связи, которые запускаются на орбиты, имеющие форму сильно вытянутых эллипсов. Такие спутники связи позволяют осуществлять телевизионное вещание и телефонную связь на самые отдаленные регионы нашей страны и планеты.

• Быстрейшему развитию радиотехники способствовало изобретение электронной лампы и создание на ее основе генератора незатухающих колебаний. «Ламповая» электроника занимала господствующее положение почти полвека, затем на смену ей пришли полупроводниковые приборы – транзисторная электроника. В последние десятилетия главным направлением развития полупроводниковой электроники является микроэлектроника. Большое значение в ее развитии имело создание интегральных схем. В 70х годах ХХ века были созданы большие интегральные схемы (БИС), а затем разработаны микроЭВМ - компьютеры.

• В настоящее время создается глобальная система связи, которая охватывает всю планету. МЫ НЕ МЫСЛИМ СЕБЯ БЕЗ РАДИОСВЯЗИ!

Цели урока: Ознакомиться с практическим применением электромагнитных волн; Изучить физический принцип радиотелефонной связи.

План урока: Изобретение радио А.С. Поповым Радиотелефонная вязь Модуляция Детектирование Блок-схема «Принципы радиосвязи» Простейший детекторный приёмник

Радио А. С. Попова Когерер – стеклянная трубка с двумя электродами, в ней помещены металлические опилки. Когерер (от лат. - “когеренция” - “сцепление”). Звонок – для регистрации волн и для встряхивания когерера. Чтобы повысить чувствительность аппарата, А.С. Попов один из выводов когерера заземлил. Заземление превращает проводящую поверхность земли в часть открытого колебательного контура, что увеличивает дальность приема. Другой вывод присоединил к высоко поднятому куску проволоки, создав первую приемную антенну для беспроволочной связи.

7 мая 1895 г. на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге А. С. Попов продемонстрировал действие своего прибора – первого в мире радиоприёмника

Радиосвязь Определение. Радиосвязь – передача и приём информации с помощью радиоволн, распространяющихся в пространстве без проводов. Источник – переменный ток частоты от 2 · 10 4 Гц до 10 9 Гц (λ =0,3 м – 1,5 · 10 4 м).

Виды радиосвязи: Радиотелеграфная связь Радиотелефонная связь Радиовещание Телевидение Радиолокация Отличаются типом кодирования передаваемого сигнала.

Радиотелефонная связь – передача речи или музыки с помощью ЭМВ. При радиотелефонной связи колебания давления воздуха в звуковой волне превращаются с помощью микрофона в электрические колебания той же формы. Но колебания звуковой частоты представляют собой сравнительно медленные колебания, а ЭМВ низкой (звуковой) частоты почти не излучаются. Чтобы осуществить радиотелефонную связь необходимо использовать высокочастотные колебания, интенсивно излучаемые антенной (используют генератор). Для передачи звука эти высокочастотные колебания изменяют (модулируют) с помощью электрических колебаний низкой (звуковой) частоты. Для приёма из модулированных колебаний высокой частоты выделяют низкочастотные колебания – детектируют.

Модуляция передаваемого сигнала – кодированное изменение одного из параметров (амплитуды, частоты).

Детектирование – процесс выделения из амплитудно-модулированных колебаний низкочастотных колебаний.

Блок-схема «Принципы радиосвязи»

Простейший радиоприёмник Приёмная антенна – для улавливания ЭМВ. Заземление - для увеличения дальности приёма. Колебательный контур – для настройки на частоту определённой радиостанции. Громкоговоритель – превращает колебания тока низкой частоты в колебания воздуха той же частоты. Конденсатор – фильтр, для сглаживания пульсации тока. 1 2 3 4 5 6

• Радиосвязь – передача и прием информации с помощью радиоволн, распространяющихся в пространстве без проводов.

Радиолокация

Радиотелефонная

Виды радиосвязи

Радиотелеграфная

Радиовещание

Телевидение

• Попов Александр Степанович , русский физик и электротехник, изобретатель электрической связи без проводов (радиосвязи, радио). В 1882 окончил физико-математический факультет Петербургского университета и был оставлен в нём для подготовки к научной деятельности.

• Первые научные исследования Попова были посвящены анализу наивыгоднейшего действия динамоэлектрических машины (1883) и индукционным весам Юза (1884). После опубликования (1888) работ Г. Герца по электродинамике Попов стал изучать электромагнитные явления и прочитал серию публичных лекций на тему «Новейшие исследования о соотношении между световыми и электрическим явлениями». Пытаясь найти способ эффективной демонстрации опытов Герца перед большой аудиторией, Попов занялся конструированием более наглядного индикатора электромагнитных волн (ЭВ), излучаемых Герца вибратором .

Для получения электромагнитных волн Генрих Герц использовал простейшее устройство, называемое вибратором Герца. Это устройство представляет собой открытый колебательный контур.

• Схема радиоприёмника
• А. С. Попова:
• М и N - держатели, к которым посредством лёгкой часовой пружины подвешен когерер;
• А и В - платиновые пластинки когерера, к которым через поляризованное реле (Релэ) постоянно подводится напряжение электрической батареи (Р-Q).

Принцип радиосвязи заключается в том, что созданный электрический ток высокой частоты , созданный в передающей антенне, вызывает в окружающем пространстве быстроменяющееся электромагнитное поле , которое распространяется в виде электромагнитной волны .

Основные принципы радиосвязи

Приемный контур

громкоговоритель

Перед. антенна

Прием. антенна

Основные принципы радиосвязи. Блок – схема.

Задающий генератор(ГВЧ) вырабатывает гармонические колебания ВЧ.

Микрофон преобразовывает механические звуковые колебания в электрические той же частоты.

Модулятор изменяет(модулирует) по частоте или амплитуде ВЧ колебания с помощью электрических колебаний низкой частоты НЧ.

Усилители высокой и низкой частоты УВЧ и УНЧ усиливают по мощности высокочастотные и низкочастотные электрические колебания.

Передающая антенна излучает модулированные электромагнитные волны.

Приемная антенна принимает электромагнитные волны. Электромагнитная волна, достигая приемной антенны, индуцирует в ней переменный ток той же частоты, на которой работает передатчик.

Детектор выделяет из модулированных высокочастотных колебаний низкочастотные колебания.

Динамик преобразует электромагнитные колебания в механические звуковые колебания.

• В 1899 П. Н. Рыбкин и Д. С. Троицкий - помощники Попова - обнаружили детекторный эффект когерера. На основе этого эффекта Попов построил «телефонный приёмник депеш» для слухового приёма радиосигналов (на головные телефоны) и запатентовал его (Русская привилегия № 6066 от 1901). Приёмники этого типа выпускались в 1899-1904 в России и во Франции (фирма «Дюкрете») и широко использовались для радиосвязи. В начале 1900 приборы Попова были применены для связи во время работ по ликвидации аварии броненосца «Генерал-адмирал Апраксин» у острова Гогланд и при спасении рыбаков, унесённых на льдине в море. При этом дальность связи достигла 45 км. В 1901 Попов в реальных корабельных условиях получил дальность связи 148-150 км.

• Когда работы по применению радиосвязи на кораблях привлекли к себе внимание заграничных деловых кругов, Попов получил ряд предложений переехать для работы за границу. Он решительно отверг их. Вот его слова:
• « Я горд тем, что родился русским. И если не современники, то, может быть, потомки наши поймут, сколь велика моя преданность нашей родине и как счастлив я, что не за рубежом, а в России открыто новое средство связи ».

Радиолокация – обнаружение объектов и определение их координат с помощью отражения радиоволн.

Радиолокаторы используются для определения расстояния и обнаружения самолетов, кораблей, скопления облаков, локации планет, в космических исследованиях. С помощью радиолокации определяют скорости орбитального движения планет, а также скорости их вращения вокруг своей оси.