Классификация радиоволн

Вопрос 13

Делитель напряжения — устройство, в котором входное и выходное напряжение связаны коэффициентом передачи. Представлен на рис 4

Рис. 4

Простейшие электрические фильтры RC, LC, RL-цепи, представляющие собой примеры простейших электрических фильтров, могут рассматриваться как делители напряжения, в которых в соответствующих плечах используются реактивные элементы.

Смесители являются ключевым элементом преобразователей частоты в современных радиоприёмных устройствах. Смесители подразделяются на два основных типа:

Аддитивные, в которых суммируется напряжения сигнала и гетеродина и затем детектируется каким-либо нелинейным элементом.

Мультипликативные, в которых напряжения гетеродина и сигнала перемножаются.

В обоих случаях смесители могут быть активными, то есть представлять собой каскад усиления, работающий в нелинейном режиме и обеспечивающий помимо преобразования частоты ещё и усиление сигнала, и пассивными. В пассивных смесителях могут использоваться диоды или полевые транзисторы, работающие в режиме управляемых резисторов. Пассивные смесители обладают большим динамическим диапазоном, так как менее подвержены перегрузкам сильными сигналами.

Простейшим смесителем может являться один нелинейный электрический элемент, например, диод. Более сложные, балансные схемы, содержат несколько диодов и симметрирующие трансформаторы.

Датчик – это самостоятельное конструктивно автономное средство измерений, размещаемое в месте отбора информации, исполняющее функцию первичного преобразователя измеряемой величины в электрическую или электромагнитную величину, состоящее из минимально необходимого числа звеньев преобразования измеряемой величины, обладающее однозначной функцией преобразования и требуемыми для данных целей измерений взаимосогласованными (непротиворечивыми) метрологическими и надёжностными характеристиками.

В настоящее время различные датчики широко используются при построении систем автоматизированного управления.

Вопрос 16

Классификация радиоволн

Вся совокупность частот электромагнитных колебаний в диапазоне радиоволн носит название радиочастотного спектра. Границы спектра являются условными и соответствуют современному уровню науки и техники. Основные свойства радиочастотного спектра и вытекающие из них принципы использования определяются свойствами радиоволн, особенностями возбуждения, распространения и приёма. Для удобства изучения свойств и принципов использования радиочастотного спектра целесообразно классифицировать радиоволны по диапазонам в связи с отличительными особенностями их распространения.

В основу деления радиочастотного спектра положен десятичный принцип. Это придает системе классификации несколько искусственный характер. Резкие разграничения в свойствах волн различных частотных диапазонов при таком подходе отсутствуют, и сами диапазоны переходят один в другой. Тем не менее, благодаря четкости и простоте такое деление полностью себя оправдало.

Часто в технической литературе 8, 9 и 10-й диапазоны объединяют термином ультракороткие волны (УКВ).

Радиочастотный спектр как природный ресурс обладает, по крайней мере, семью особыми свойствами:

1. Радиочастотный спектр используется, но не расходуется. Потенциальные возможности его как ресурса определяются частотной ёмкостью диапазона Qи. При однократном использовании она определяется максимальными количествами вмещаемых полос спектра сигнала В_п:

Q_и= fmaxn-fminn/B = 2, 7*10^и/B

n-номер диапазона частот; fmaxn; fminn - максимальная и минимальная частоты n-го диапазона частот;

В-ширина спектра сигнала, поэтому количество и технические параметры радиоэлектронных средств (РЭС), работающих в заданном диапазоне, должны определяться с учетом его частотной ёмкости.

2. Радиочастотный спектр подвержен действию помех, ограничивающих возможности его использования и уменьшающих эффективную частотную ёмкость.

3. Радиоволны не имеют жестких государственных границ. Поскольку их спектр общедоступен, необходимо жесткое регламентирование его использования на всех уровнях, применения системы приоритетов с учетом национальных интересов государств, иерархии потребителей.

4. Возбуждаемое на данном участке спектра поле все окружающее пространство с различной интенсивностью, а при выключении станции спектр немедленно очищается, восстанавливается на данной частоте.

Кроме того, антенны обладают селективностью по отношению: к направлению прихода, фазовому фронту и поляризации волны. В результате возникает возможность многократного использования спектра, т. е. назначения одних и тех его участков различным радиосредствам с учетом свойств трасс, сдвигов во времени и пространстве, различия радиоволн по направлению прихода и поляризации. Требуется разработка технически обоснованных норм частотно-территориального разнесения.

5. При изменении условий распространения радиоволн на трассе и уровня помех в пункте приема данная частота может оказаться непригодной, сохранив свою пригодность для другой трассы. Следует также учесть, что потребитель обычно не использует назначенную частоту, даже пригодную, непрерывно. Для наиболее интенсивного использования спектра необходимо динамическое перераспределение частот между потребителями в соответствии с изменяющимися условиями распространения, помеховой обстановкой и текущими потоками информации.

6. Принципиально высокоэффективное использование спектра может быть реализовано лишь при высокой степени централизации, чему, однако, препятствует недостаточно оперативное поступление необходимой информации снизу. Поэтому все реальные системы управления с использования спектра имеют компромиссный многоуровневый характер.

7. Возможности использования спектра зависят от большого количества факторов, связанных сложным образом, что требует комплексного подхода к управлению его использованием.