Ультрақысқа толқындардың қолданылуы.

2.3. Ультрақысқа толқындардың қолданылуы.

Анықтамадан ультрансорттық толқындардың ұзындығы 10 м-ден 0,1 мм-ге дейін болуы мүмкін - бұл 30 МГц-ден 3000 ГГц-ге дейінгі жиіліктерге сәйкес келеді. Ұзын толқындардан айырмашылығы, УҚТ таралуы көбінесе көру аймағында жүреді. VHF-нің маңызды белгісі (метр толқын ұзындығының диапазонының төмен жиілікті бөлігін қоспағанда) - жердің ионосферасынан тұрақты спекулярлы шағылыстың болмауы. Алайда, тропосфера ӨЖЖ таралуына айтарлықтай әсер етеді. Тропосферада радиотолқын сәулесінің сынуы пайда болады, ал УҚТ-ның көлденең таралуына ықпал ететін басқа механизмдер пайда болады (қараңыз: Тропосфералық радио байланысы).УҚТ диапазоны хабар тарату, теледидарлық, мобильді, әуесқойлық және кәсіби (радиорелейлік, радарлық, спутниктік, ғарыштық) радиобайланыс және басқа да көптеген қосымшалар үшін қолданылады - жиілік пен амплитудалық модуляциялармен, сандық кодтаумен.Ионосферадан көрінбейтін УҚТ радио толқындары ғарыш кеңістігіне өтеді. Алайда, тіке көру сызығында аспан денесі болуы мүмкін (Ай немесе жақын планеталар), УҚТ толқындары одан шағылысып, Жерге оралуы мүмкін. 1962 жылы екі рет эксперимент жүргізілді: Евпатория орталығының таратушы антеннасынан Венераға қарай 39 см толқын ұзындығымен ұзақ қашықтықтағы ғарыштық байланыс үшін «Мир», «Ленин», «СССР» хабарламалары жіберілді. 4 минуттан астам уақыт өткен соң көрші планетамыздан шыққан радиосигнал Жерге оралды.

УҚТ диапазондарын қолдану басқа диапазондардың толқындарымен салыстырғанда осы диапазонның радио толқындарына тән артықшылықтармен түсіндіріледі. УҚТ радио толқындары олардың таралу жолында кездесетін заттардан жақсы көрінеді. Бұл ауқымда өнеркәсіптік кедергілер айтарлықтай аз байқалады.ӨЖЖ байланыс және хабар тарату жүйелерінде кеңінен қолданылады. Бұл жүйелердің көпшілігі көру қабілеті шектеулі жерлерде жұмыс істейді. Байланыс диапазонының ұлғаюына радиорелейлік реле (РРЛ) қол жеткізіледі - бір-бірінен көзге тура қашықтықта орналасқан релелік станциялардың тізбегі. RRL-де УҚТ толқындарын және микротолқынды диапазонды қолданыңыз. Спутникті РРЛ-да қайталаушы ретінде пайдалану 10 мың км-ден астам жердегі нүктелер арасындағы байланысты қамтамасыз етеді.УҚТ диапазоны - бұл теледидарлық таратылымдар жасалып, жоғары сапалы жиілік модуляциясы (FM) ұйымдастырылған жалғыз топ.ӨЖҚ радиолокациялық, қысқа қашықтықтағы радиациялық навигация және радиациялық астронавигация, радиоқабылдағыш және радиотасымалдаулар жүйелерінде де қолданылады. УҚТ радиотолқындары жұлдыздардың, планеталардың, тұманның атмосферасын (радио астрономиясы), медицинада биологиялық объектілердің температурасын анықтау үшін (радиотермография), заттардың құрылымы мен құрамын (радио спектрометрия) зерттеу үшін қолданылады.

Өлшеу әдістері. Ультрадыбыстық оптикалық импульстерді өлшеу үшін бірнеше әдістер бар.

Қарқынды автокорреляция импульстің белгілі бір формасы қабылданған кезде импульстің енін береді.

Спектральды интерферометрия (SI) - алдын-ала сипатталған тірек импульсі болған кезде қолдануға болатын сызықтық әдіс. Ол қарқындылық пен фазаны береді. SI сигналынан қарқындылық пен фазаны алатын алгоритм тікелей. Тікелей электр өрістерін қалпына келтіруге арналған спектральды фазалық интерферометрия (SPIDER) - бұл спектрлік ығысу интерферометриясына негізделген сызықты емес өзіндік сілтеме әдісі. Бұл әдіс SI-ге ұқсас, анықтамалық импульс зондтың импульстің спектрлік қарқындылығы мен фазасын SI-ге ұқсас FFT фильтрлеу әдісі арқылы алуға мүмкіндік беретін, бірақ фазаның интеграциялануын қажет ететін жағдайдан басқа. зондтың импульстік фазасын алу үшін интерферограммадан алынды.

Жиілікпен шешілетін оптикалық қақпа (FROG) - бұл импульстің қарқындылығы мен фазасын беретін сызықты емес әдіс. Бұл керемет шешілген автокорреляция. FROG ізінен қарқындылық пен фазаны алатын алгоритм итерациялық болып табылады. Лазерлі жарық диапазонындағы (GRENOUILLE) ультрастастикалық апаттық емес жайсыз байқау FROG-тің жеңілдетілген нұсқасы болып табылады.

Тырнақты сканерлеу - бұл импульстің спектрлік фазасын квадраттық спектрлік фазалардың пандусымен өлшеу және екінші гармоникалық спектрлерді өлшеу арқылы өлшейтін MIIPS-ге ұқсас әдіс. Спектрлік фазаны өлшеу үшін көптеген итерацияларды қажет ететін MIIPS-ке қатысты, амплитуда мен импульстің фазасын алу үшін тек екі рет сканерлеу қажет.

Мультипототонды интрапульсті интерференция фазасы (MIIPS) - бұл ультрасорттық импульсті сипаттайтын және басқаратын әдіс.

Жиілік модуляциясы. «Үнсіз радио», «кедергісіз радио» - бұл 1940 жылы Ленинградта жасалған алғашқы жиілікті модуляциялау деп аталады.

Жиілікті модуляция әдісі қандай, ол кедергіден қорғайды? Атмосфералық және өндірістік шу - бұл кездейсоқ өзгеретін амплитудасы бар электрлік сигналдар, яғни, өкінішке орай, амплитудасы модуляцияланған сигналдар. Жиілікті модуляция әдісі амплитуданың қатаң тұрақтылығын қамтамасыз етеді. «Мониторды» арнайы құрылғылар қолданылады, сондықтан жұмыс кезінде таратқыштың шығысындағы да, қабылдағыштың кірісі де жоғары жиілікті тербелістердің амплитудасы өзгермейді.

2.9 - сурет

Электрлік құрылғылар мен қондырғылар шудың белгілі бір деңгейін тудырады.

Егер амплитудасы модуляцияланған сигналдар жиілік модуляцияланған тербелістердің қабылдағышына түссе, онда мұндай қабылдағыш оларға толық үнсіздікпен жауап беруі керек. Сондықтан атмосфералық және өнеркәсіптік кедергілерді мұндай қабылдағыш қайталамайды.

Бірақ хабарламаларды қалай жіберу керек, олар бізден сұрауы мүмкін. Қабылдағыш дәл бірдей күш, бірдей амплитудасының сигналдарын алады. Дауыс зорайтқышты не іске қосады?

Әрине, егер шығарылған сигнал тұрақты жиілікте (тұрақты толқын ұзындығы) және амплитудада болса, онда ол өзімен ешқандай хабарлар әкелмейді. Дыбыстық тербелістермен (микрофон тогы) уақытында шығарылатын тербелістердің жиілігі өзгерсе, онда қалай?

Трансфер осы жолмен сәтті бола ала ма?

Ол сәттілікке жетеді. Дәл осы жиілік модуляциясының принципі: дыбыстық жиілік тербелісі амплитуданы емес, жиілікті өзгертеді. Мұндай беріліс кезінде станцияның толқын ұзындығы әрдайым өзгереді, бірақ шығарылған толқынның күші өзгермейді.

Жиілікті модуляцияланған сигналдарды қабылдағышта қабылданған тербелістердің жиілігінің өзгеруіне ғана жауап беретін арнайы құрылғы бар. Оны жиілік детекторы деп атайды. Бұл құрылғы жиіліктің өзгеруін электр тогының көлеміндегі тиісті өзгерістерге түрлендіреді. Жиілік детекторының шығысындағы ток үлкен болады, қабылданған сигналдың жиілігі неғұрлым кең болса, жиілік модуляциясы тереңірек болады. Сигнал жиілігі секундына қанша рет өзгереді, осы уақыт ішінде детектордың шығысындағы ток қанша рет өзгереді. Басқаша айтқанда, детектордан кейін бірдей түрдегі электрлік тербелістер алынады, олар студиядан радио тарату станциясына жіберілді. Дыбыстық ток динамикке беріледі (әдеттегі радиодағыдай). Диффузор дірілдейді, біз дыбыстарды естиміз.

2.10 - сурет

Бірақ таратқыштың толқын ұзындығын қанша метрге өзгерту керек (немесе жиілік туралы айтатын болсақ, қанша герц болады)?

Теория, әсіресе практика, көрсетеді. сапалы хабар тарату үшін таратқыштың тасымалдаушы жиілігінің өзгерісі салыстырмалы түрде үлкен болуы керек: тасымалдаушы жиілігінің номиналды жиілігінен әр бағытта 50–75 кГц.

Хабар тарату станциялары үшін амплитудалық модуляцияның қолданыстағы стандарттарына сәйкес ені 9 кГц болатын канал бөлінген. Жиілікті-модуляцияланған тербелістер арқылы беру үшін каналдың ені 16-17 есе артады.

Бүкіл хабар тарату диапазонында (200-ден 2000 м-ге дейін) ондай радиостанцияларға орын жетпес еді, бірақ метрлік толқындардың диапазонында олар үшін көп орын бар. Сондықтан, FM VHF диапазонында қолданылады. VHF-тен ұзын диапазондағы барлық хабар таратқыштарда амплитудалық модуляция қолданылады, өйткені ол толқын диапазонын жиілік модуляциясына қарағанда «үнемді» етеді.

Бірақ FM кедергі деңгейін төмендетіп қана қоймайды, сонымен қатар жоғары сапалы тарату спектрін арттырады.

Жиілікті модуляция кеңінен қолданылады, радиохабардан басқа және әскери радиобайланыс үшін. Автокөліктердің, цистерналардың және әуе кемелерінің тұтану жүйесінен көптеген кедергілерді болдырмай, радио қабылдау сенімділігін арттырады. Бұл жағдайда ультрадыбыстық толқын таратқыштары одан да ықшамды бола бастайды, өйткені олар аз қуат қажет етеді.

Көріну аясында.Ультрақысқа толқындары негізінен тек жарық сәулелері тәрізді көрініс шегінде таралады және 70-тен 120 км-ге дейін шектеледі. Сондықтан УҚТ таратқыш антенналары мүмкіндігінше жоғары көтеруге тырысады? және теледидар орталықтары орналасқан қалалардан тыс жерде тұратын теледидар иелері антенналарын жоғарылатуға тырысады.УҚТ таратқыштарының диапазоны кәдімгі хабар тарату станцияларымен салыстырғанда аз. Бұл жаман. Бірақ бұл жақсы: көптеген радиостанциялар бірдей толқындарда жұмыс істей алады. Бір толқын Мәскеу мен Киевте, Горький мен Харьковта болуы мүмкін, алыс қалаларды айтпағанда, олар бір-біріне кедергі болмайды. Қысқа диапазондағы УҚТ радиостанциялары ұзын немесе орташа толқындық радиостанцияларға қарағанда әлдеқайда аз болуы мүмкін.УҚТ таратқышының ауқымын оның қуатын және антеннаның биіктігін арттыру арқылы кеңейтуге болады. Әдетте, қуаты 5-10 кВ болатын осындай таратқыштың қызмет көрсету аймағы 100 км-ге дейін шектеледі.

2.11 - сурет

Қолайлы рельеф профилімен және қабылдағыш антеннаның көмегімен ауқымды 200-300 км-ге дейін ұлғайтуға болады. Біздің кеңістіктерімізде бұл, әрине, жеткіліксіз. Сондықтан бір-бірінен 100-150 км қашықтықта орналасқан релелік пункттерді құру қажеттілігі туындады. Астаналық таратқыштың бағдарламасын қабылдай отырып, облыстық және аудандық орталықтар жергілікті таратқыш арқылы облыс немесе олардың облыстары үшін алынған бағдарламаларды таратады.

Эстафеталық пункттер қазірдің өзінде бірқатар жерлерде теледидарлар қабылданады. Олар ең жақын орталық станцияның бағдарламаларын қабылдайды және оларды 6-15 км радиуста таратады. Егер, мысалы, Киевтен (Гомельде) 200 км қашықтықта теледидар алу үшін қосымша күшейткіштер мен күрделі антенналар қажет болса, онда релелік станцияны салу арқылы қарапайым антенналармен Киевтік таратылымдарды алуға болады.

Радиорелейлік желілер. Алайда, релелік станциялардың құрылуы айтарлықтай қашықтыққа берілу мәселесін толығымен шешпейді. Бұл мәселе радиорелелік байланыс желілерін қолдана отырып шешіледі. Мұнда ультрашорт толқындарының тағы бір ерекшелігі рөл атқарады - радиацияның бағыты. Димиметр мен сантиметрлік толқындарда жоғары, бағытты қабылдау жеңіл, ықшам антенналармен немесе металл айнасы бар бір вибратор арқылы алынады.Жалпы, толқындар қысқарған сайын радиациялық құрылғылар оптикалық шағылыстырғыштарға көбірек ұқсайды.Бағытталған берілістің артықшылығы осындай мысалмен көрсетілуі мүмкін. Дециметрлік толқындарда жоғары векторлы сәулеленуі бар қарапайым таратушы антеннасы бар 2 ватттық радиостанция, дөңгелек сәулеленуі бар 2 кВт-ты қабылдайтын антеннада бірдей сигнал қабылдай алады.УҚТ-ға тура бағыт беру мәселесінің қарапайым шешімі осы толқындарды радиолокацияға қолданудың себептерінің бірі болды, ол өткір бағытталған құрылғыларды қажет етеді.Бірақ микротолқынды сілтемелерге қайта оралыңыз. Радиорелейлік байланыстың маңыздылығы партия мен үкіметтің шешімдерінде бірнеше рет атап өтілді.Радиорелелік байланыс желісі дегеніміз не? Бұл дециметрлік толқындарда жұмыс істейтін радио таратқыштардың тізбегі. Бұл тізбекте екі терминалды радиостанциялар тікелей корреспонденттерге қызмет етеді, ал аралықтары алдыңғы станциядан сигналдарды қабылдауға арналған және автоматты түрде релелік жарыс сияқты келесі станцияға жіберіледі.Аралық релелік станциялар желінің бір немесе екінші жағынан жіберілген сигналдармен басқарылады. Көршілес станциялардың антенналары назарда болуы керек, сондықтан радиостанциялар әр 50-60 км сайын орнатылады және 50-70 м биіктікте болады.Әрбір терминалда сигналдарды бір уақытта беру және қабылдау үшін қажет радио таратқыш және радиоқабылдағыш бар.Беріліс және қабылдау әр түрлі толқындарда жүзеге асырылады, сондықтан таратқыш қабылдағыштың жұмысына кедергі келтірмейді.Әрбір аралық қондырғыда сигналдарды алға және кері бағытта беру үшін қызмет ететін екі таратқыш және екі қабылдағыш бар.Көптеген электр станциялары автоматты. Қызметкерлерді тізбектегі әр оныншы станциядан алуға болады.Телеграфтық және фото-телеграфтық берулер, бірнеше жүздеген телефон сөйлесімдері, эфирлік және теледидарлық бағдарламалар бір уақытта осындай радиорелейлік желі арқылы берілуі мүмкін. Радиорелелік желілер ірі қалалардың телефон желілерін одан әрі біртұтас телефон желісіне қосуға мүмкіндік береді.Алғашқылардың бірі болып көлік қажеттіліктеріне қызмет ететін Мәскеу - Рязань радиорелелік байланыс желісі салынды. Мәскеу станциясының параболалық антеннасы Қызыл қақпаның жанындағы көп қабатты ғимараттың 25-ші қабатына орнатылды, ал Пески, Бронницы және Рязань станцияларында биіктігі 50-70 метр болатын металл бағаналары орнатылды.Қазір бүкіл елде радиорелелік желілердің үлкен құрылысы басталды.Радио және сым байланыстары арасындағы аралықты алатын микротолқынды байланыстар сымды байланыстарға қарағанда әлдеқайда үнемді. Олар сымдарға кететін металдың көп мөлшерін қажет етпейді және сымдық кабельдік желіге қарағанда аз күш пен ақша жұмсайтын желінің құрылысының едәуір жоғары жылдамдығын қамтамасыз етеді.Айта кету керек, радиоэлектрониканың барлық соңғы жетістіктері ультрансорттық толқындарды: теледидар, радар, ғарыштық зымыран радиоларын басқару, радио астрономиясын қолданумен байланысты. Бірақ жақында, ультрасорта толқындарының өздерінде де жаңа бір нәрсе табылды.УҚТ көзбен ғана емес, тарала алатындығы белгілі болды.Теледидармен айналысатын радио энтузиастары теледидарлық бағдарламаларды ұзақ уақыт қабылдаудың көптеген жағдайларын тіркеді. Қазір КСРО-да шетелдік теледидар орталықтарының хабарларын алатын бірқатар эксперименттерді атауға болады. Мәскеулік С.К. Сотниковты атап өту жеткілікті, ол Прагадан, Берлиннен, Римден, Брюссельден, Лондоннан, Берннен және басқа да еуропалық қалалардан теледидарлық бағдарламалар алады. Мәскеу және Ленинград теледидар орталықтарының бағдарламалары Батыс Еуропада жиі қаралады. Бұл қабылдау әлі де тәртіпсіз. Бұл ионосфераның күйіне байланысты.Осы уақытқа дейін бәрі зерттелген жоқ және бұл мәселе бойынша анық емес, бірақ ӨЖЖ тарату саласында жаңа құбылыстар бар.

Қысқа толқын ұзындығындағы кеңестіктер отбасында олардың көпшілігінде жастардың көпшілігі ультрасорттық-толқын ұзындығының отряды болады, немесе олар қысқартылған ретінде «укависттер» болады. Бұл ультрансорттық толқындармен жұмыс бастауыш радио әуесқойлары үшін қол жетімді болуымен түсіндіріледі.

2.12 - сурет

Карел I Майна Фехтел (Львов) ерлі-зайыптылардың әуесқойлық радиостанциясында.УҚТ-да әуесқой қарым-қатынас үшін телеграф алфавитін білу қажет емес (коммуникацияны микрофон жүргізеді). Өзіңіздің таратқышыңызға рұқсатты 16 жастан алуға болады, ал сіз 14 жастан бастап мектептегі УҚТ радиостанциясының операторы бола аласыз.УҚТ-да жұмыс істеу үшін әуесқойларға үш диапазон бөлінеді: 28-29,7 МГц (он метр), 144-146 МГц (2,0-2,1 м) және 420 - 435 МГц (сантиметр).Осы полигондардың ішіндегі он метрі ең қызығы. Оны қалааралық және жергілікті байланыс үшін пайдалануға болады. Әуесқойлық УҚ таратқыштары мен қабылдағыштары жеңіл, мөлшері аз, портативті. УҚТ-да сіз өте миниатюралық радиостанцияларды пайдалана аласыз.Салмағы 100 г болатын кішкене қорапты елестетіп көріңіз - мұндай радиостанция бір шақырым жерде байланыс орната алады.ӨЖҚ бойынша көркемөнерпаздар үшін ұсынылатын мүмкіндіктер әртүрлі және қызықты. Мұнда қызықты дизайн жұмысы және қалааралық байланыстың тартымды перспективалары, сонымен бірге сіздің радиостанцияңызды сол көшедегі көршілермен және қаланың басқа шетіндегі достарымен сөйлесу үшін телефон түрі ретінде пайдалану мүмкіндігі бар.Әрине, ең қызықтысы - жарыстарға қатысу, спорт шебері дейін спорттық категорияларды алу мүмкіндігі. Дала күніне арналған жарыстар қазір өте танымал. Бұл күні фермерлер далада, таулар мен ормандарда табиғат аясындағы демалысты сүйікті спорт түріңмен үйлестірумен өткізеді. Төмен қуатты станцияларды тауларға және ешқандай кедергі жоқ жерлерде орната отырып, радио спортшылары бұл күні қызықты нәтижелерге қол жеткізеді, әсіресе алыс қашықтықтағы байланыс үшін.

Атақты түлкі аңшысы. КСРО экс-чемпионы Игорь Шалимов.

Соңғы жылдары КСРО мен Еуропа елдерінде «Түлкі аулау» сайысы кең таралды. Бұл жарыс, онда «түлкілер» таратқыштар (HF және VHF), ал «аңшылар» - арнайы бағыттағы антенналары бар қабылдағыштармен жабдықталған радио спортшыларды іздеу бағыты.

«Түлкілер» (әдетте үшеуі бар) орманда бір-бірінен 3-4 км қашықтықта орналасқан, ал алғашқы сызық түлкіден 3 км қашықтықта орналасқан. Түлкілер кезек-кезек бір минутқа «Мен бірінші (екінші немесе үшінші) түлкімін» сигналдарын береді.

«Аңшылар» әр 5 минут сайын шығарылады, және кез-келген түлкіні кезекпен, біріншіден және қысқа уақыттан бастап табатын адам жеңеді.

Бұл жарыстарда аңшыны шебер «жабдықтау», жылдам жүруге арналған жабдықтың ықшамдылығы мен ыңғайлылығы, радиотелеушінің физикалық төзімділігі және, әрине, жақсы жабдықтар мен шеберлікпен жұмыс жасаудың маңызы зор.

Жыл сайын бізде мектептерде радио клубтардың және оларға қосылған VHF радиостанцияларының саны артып келеді.

Мәскеудің «укавистері» UAZCC шақыру белгісін жақсы біледі. Бұл әуесқой VHF станциясының шақыруы, елордалық мектептердегі VHF спортының пионері Н.В.Гоголь атындағы №59 мектептің радио үйірмесі.

С.М. Алексеев басқаратын «VHF» радио үйірмесінің керемет жұмысы С., М. Алексеевтің «Мектептегі радио» және «Мектептегі радиостанциясы» кітаптарында егжей-тегжейлі сипатталған.

№59 орта мектебіндегі ЖЖҚ үйірмесі келесі бағыттар бойынша жүреді:

Басқа станциялармен байланыс орнату бойынша операторлардың жұмысы. Бұл спорттық жұмыс. Операторлардың міндеті - екі жақты байланыстың ең көп санын құру және мүмкіндігінше үлкен қашықтықта болу және аппараттық журналды жүргізу. Бұл жұмыс радио әуесқойлықты дайындауға мүмкіндік береді, өйткені спорттық категориялар VHF байланысы үшін тағайындалады.

VHF үйірмесінің қалған мүшелерінің VHF қасиеттерін, радиостанцияның диапазонын және метр толқындарының өтуінің атмосфераның күйіне тәуелділігін зерттеу, мектеп радиостанциясының әртүрлі бағыттағы дыбысталуын бақылау бойынша жұмысы. Бұл оқу-зерттеу жұмысы.

Жобалау жұмыстары. Жол жүретін радиостанцияларды шығару, үйірме мүшелеріне жеке радиостанцияларды құруға көмектесу, басқа радиолокациялық диапазондарда жұмыс жасау үшін жаңа үйірме радиостанцияларын құру және салу.

Жаппай жұмыс. Мектеп оқушыларының радио станцияға экскурсиялары. Радио байланыс қызметі - мектеп сапарлары және пионер сапарлары. ЖЖФ үйірмесін мектеп радиосы мен қабырға газеті арқылы насихаттау. Жабдықтар мен радио байланыстарын көрсетумен мектеп радиосы кешін ұйымдастыру.

Н.В.Гоголь атындағы №59 орта мектепте (Мәскеу, Старо-Конюшенный к-сі, 18) сияқты VHF үйірмелерінің көптеген мектептерде ұйымдастырылғанын қалаймын. Біздің еліміздің мыңдаған әуесқой радио әуесқойларының қатарына VHF жұмыс жасаушыларының жаңа үлкен отряды қосылады, VHF радиостанцияларының ұжымдық мектебінің жүздеген шақырулары эфирде естіліп, мыңдаған көрсеткіштер ультра қысқа толқындық техниканы алға жылжытады.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 Следующая ⇒