Радиосвязь что это? значение слова радиосвязь

Принципы построения каналов

Проектировщик решает последовательно круг задач:

Выбор частотного диапазона.
Обоснование метода модуляции.
Обеспечение электромагнитной совместимости путём указания соответствующих конструкций антенн.
Расчёт мощности, дальности.
Решение вопроса о необходимости применение кодирования информации, включая избыточность пакетов.
Определение конструкции устройств, возможности покупки готовых узлов системы.
Указание способов монтажа, транспортировки, хранения, использования.
Гарантийные условия.

Инженер обязан уметь найти необходимые сведения, преследуя специфические цели заказчика. Знать наизусть громадный объем не позволяют современные технологии обучения, переподготовки персонала. Перечень литературы зачастую пестрит иностранными изданиями. Важный пункт – знание английского языка, умение пользоваться мировой паутиной.

Применение

Гражданская радиосвязь

Решениями ГКРЧ России (Государственной комиссии по радиочастотам), для гражданской связи физическими и юридическими лицами, на территории Российской Федерации выделены 3 группы частот:

27 МГц (Си-Би, «Citizen’s Band», гражданский диапазон) — с разрешённой выходной мощностью передатчика до 10 Вт. Автомобильные рации диапазона 27 МГц широко используются для организации радиосвязи в службах такси, для связи водителей-дальнобойщиков;
433 МГц (LPD, «Low Power Device») — выделено 69 каналов, для раций с выходной мощностью передатчика не более 0,01 Вт;
446 МГц (PMR, «Personal Mobile Radio») — выделено 8 каналов, для раций с выходной мощностью передатчика не более 0,5 Вт.

Любительская радиосвязь

Любительская коротковолновая радиостанция. Внизу — приёмопередатчик (трансивер), на нём — согласующее устройство с измерителем КСВ

Радиолюбительская связь — многогранное техническое хобби, выражающееся в проведении радиосвязей в отведённых для этой цели диапазонах радиочастот. Данное хобби может иметь направленность в сторону той или иной составляющей; например:

Конструирование и постройка любительской приёмно-передающей аппаратуры и антенн;
Участие в различных соревнованиях по радиосвязи (радиоспорт);
Коллекционирование карточек-квитанций, высылаемых в подтверждение проведённых радиосвязей и/или дипломов, выдаваемых за проведение тех или иных связей;
Поиск и проведение радиосвязей с радиолюбительскими станциями, работающими из отдалённых мест или из мест, в которых крайне редко работают любительские радиостанции (DXing);
Работа какими-то определёнными видами излучения (телеграфия, телефония с однополосной или частотной модуляцией, цифровые виды связи);
Связь на УКВ с использованием отражения радиоволн от Луны (EME), от зон полярного сияния («Аврора»), от метеорных потоков, с ретрансляцией через радиолюбительские ИСЗ;
Работа малой мощностью передатчика (QRP), на простейшей аппаратуре;
Участие в радиоэкспедициях — выход в эфир из отдалённых и труднодоступных мест и территорий планеты, где нет активных радиолюбителей.

В компьютерных сетях AMPRNet соединение обеспечивается любительскими радиостанциями.

Радиопередающее устройство

В радиопередатчике формируются радиосигналы – электрические колебания определённой частоты и амплитуды.

Основные узлы радиопередающего устройства: задающий генератор, модулятор, усилитель мощности, передающая антенна.

Основная задача радиопередающего устройства – отправить в пространство радиоволны. Их создают с помощью задающего генератора. Почему его называют задающим? Дело в том, что он генерирует так называемый несущий сигнал высокой частоты. Сам по себе этот сигнал не несёт никакой информации. Его используют для передачи (переноса) основного информационного сигнала, например, звукового или видеосигнала.

К примеру, нам необходимо передать с помощью радиосвязи речь или музыку, то есть звук. Его мы преобразуем в электромагнитные колебания с помощью микрофона. Но сигнал звуковой частоты сам по себе является низкочастотным колебанием и не способен преодолевать большие расстояния. Поэтому для его передачи в пространстве используют радиоволны высокой частоты. Это напоминает ситуацию, когда для быстрого перемещения в пространстве мы пользуемся различными высокоскоростными средствами – поездом, автомобилем или самолётом. Звук в нашей ситуации – пассажир, а роль транспорта выполняют высокочастотные радиоволны.

Но каким образом радиоволны переносят звуковой сигнал?

Это происходит при помощи модуляции. В этом процессе один или несколько параметров (амплитуда, частота или фаза) высокочастотного колебания, называемого несущим, изменяется по закону сигнала низкой частоты, который требуется передать. Этот сигнал называют модулирующим, или управляющим. Устройство, которое изменяет эти параметры, называется модулятором.

В радиосвязи в качестве несущих применяются высокочастотные гармонические колебания. Моделирующими являются колебания звуковой частоты и видеосигналы. В результате модуляции модулирующее колебание «сажают» на несущее высокочастотное колебание. Сигнал для радиопередачи сформирован. Но он может быть довольно слабым. Поэтому его мощность увеличивают с помощью усилителя мощности. Чаще всего это внешний источник энергии.

Передающая антенна преобразует усиленный сигнал в радиоволны и излучает их в пространство.

Техническое обеспечение

Самодельный ламповый КВ передатчик американского любителя AI2Q

Фирменный любительский трансивер Drake TR-4 с дополнительными устройствами, США, 1970-е гг.

Самодельный КВ трансивер Ю. Кудрявцева (UW3DI), СССР, 1974 г., построенный впоследствии многими любителями

Главными обязательными составляющими любой радиостанции (любительской или профессиональной) являются:

Приёмо-передающая аппаратура с источником питания;
Антенно-фидерное устройство (АФУ).

На раннем этапе развития радиолюбительства практически каждый оператор-любитель был и конструктором, и изготовителем всей своей аппаратуры. Когда радиолюбительское движение стало достаточно массовым (примерно рубеж 20-х — 30-х гг.), появились промышленные образцы приёмников, передатчиков и аксессуаров, предназначенных специально для его нужд. Сейчас любое оборудование для любительской станции можно купить либо в готовом виде, либо в виде наборов деталей для сборки. Самые известные современные производители оборудования для любительского радио — Kenwood, ICOM, Yaesu, Alinco, Elecraft, Ten Tec, MFJ; до сих пор на слуху исторические марки Hammarlund, Hallicrafters, Collins, Drake, Heathkit. Тем не менее и самостоятельное конструирование достаточно широко распространено.

В совершенно другом положении находились советские радиолюбители. Ассортимент промышленной продукции для них всегда был крайне узок, объёмы выпуска — невелики, а зарубежная техника — почти недоступна. На подавляющем большинстве любительских станций использовалась либо самодельная аппаратура (иногда весьма высокого технического уровня), либо списанная из вооруженных сил и гражданских организаций и самостоятельно переделанная под радиолюбительские требования. Ситуацию отчасти компенсировал труд Б. Степанова, Я. Лаповка, Г. Джунковского, Ю. Кудрявцева, В. Жалнераускаса, В. Дроздова, В. Полякова и других конструкторов, которые публиковали подробные описания своих разработок, рассчитанных на массовое повторение самодеятельными мастерами разной квалификации, в том числе начинающими.

В настоящее время основным инструментом радиолюбителя является, как правило, трансивер, то есть приёмопередатчик, изготовленный в виде единого компактного устройства. Раздельные приёмник и передатчик, обычные до 1950-х годов, сейчас применяют редко. В последние десятилетия непременным атрибутом любительской станции стал компьютер, подключенный к интернету. Компьютер используется не только для учёта связей и получения оперативной информации, но и для управления трансиверами и антеннами, а зачастую и непосредственно участвует в обработке сигнала (SDR-системы).

Мощность большинства любительских коротковолновых передатчиков составляет от нескольких десятков до нескольких сот ватт. При благоприятных условиях этого достаточно для связи на любое расстояние в пределах земного шара. Мощность УКВ передатчиков обычно меньше — от единиц до десятков ватт.

Самой важной и при этом самой громоздкой и сложной в постройке и обслуживании частью любительской станции являются, несомненно, антенные устройства. Любители, особенно в городах, сталкиваются с большими трудностями с размещением антенн на крышах и во дворах

Многим приходится довольствоваться простым куском провода, выброшенным из окна на ближайшее дерево, компактной антенной на балконе, а то и комнатной антенной. Иногда в качестве элементов антенны используют даже водосточные желоба и другие металлические конструкции в доме. Те же, кто имеет достаточно места и средств, строят порой очень внушительные сооружения — мачты высотой десятки метров со сложными поворотными антеннами направленного действия.

Радиосвязь в Энциклопедическом словаре:

Радиосвязь — электросвязь, осуществляемая посредством радиоволн. Передачасообщений ведется при помощи радиопередатчика и передающей антенны, априем — при помощи приемной антенны и радиоприемника. В радиопередатчикеформируются радиосигналы — электрические колебания несущей частоты,промодулированные по амплитуде, частоте или фазе в соответствии спередаваемым сообщением (см. Модуляция колебаний). Радиосигналы излучаются(в виде электромагнитных волн) передающей антенной в окружающеепространство, достигают приемной антенны и поступают в радиоприемник, гдеони усиливаются и преобразуются в сигналы, адекватные передаваемомусообщению. Радиосвязь впервые продемонстрирована 7 мая 1895 А. С. Поповым.Линии радиосвязи используют для передачи телефонных (речевых) сообщений,телеграмм, факсимиле, цифровой информации, радиовещательных ителевизионных программ.

Принцип работы радио

Первый радиоприёмник имел очень простое устройство: батарея, электрический звонок, электромагнитное реле и когерер (от латинского слова cogerentia – сцепление).

Этот прибор представляет собой стеклянную трубку с двумя электродами.

В трубке помещены мелкие металлические опилки.

Действие прибора основано на влиянии электрических разрядов на металлические порошки.

В обычных условиях когерер обладает большим сопротивлением, так как опилки имеют плохой контакт друг с другом.

Пришедшая электромагнитная волна создает в когерере переменный ток высокой частоты.

Между опилками проскакивают мельчайшие искорки, которые спекают опилки. В результате сопротивление когерера резко падает (в опытах А.С. Попова со 100000 до 1000 — 500 Ом, то есть в 100-200 раз). Снова вернуть прибору большое сопротивление можно, если встряхнуть его. Чтобы обеспечить автоматичность приема, необходимо для осуществления беспроволочной связи, А.С. Попов использовал звонковое устройство для встряхивания когерера после приема сигнала. Под действием радиоволн, принятых антенной, металлические опилки в когерере сцеплялись, и он начинал пропускать электрический ток от батареи. Срабатывало реле, включая звонок, а когерер получал “легкую встряску”, сцепление между металлическими опилками в когерере ослабевало, и к ним поступал следующий сигнал.

Первый радиоприёмник А. С. Попова (1895г.)

Принцип работы цифрового радио

Как альтернатива аналоговому радио в мире стало распространяться цифровое и онлайн-радио. Последнее и вовсе отошло от классических стандартов радиовещания и было основано на потоковой трансляции аудиоданных через web-средства. Другими словами, это то же радио, но его вещание осуществляется через Интернет.

Еще на заре развития глобальной сети предпринимались попытки передачи звука с помощью компьютера. Это делалось посредством оцифровки аналоговых сигналов, используя соответственное программное обеспечение. В результате чего получались звуковые файлы, которые пользователи и выкладывали в сеть.

Большинство современных онлайн-ресурсов радиовещания по своим функциональным возможностям не уступают FM-приемникам. Аудиоформаты, наиболее часто поддерживаемые серверами онлайн-радио: MP3, RealAudio, Ogg/Vorbis и WMA. Сегодня большинство станций веб-радио могут предоставить скорость аудиопотока от 64 кбит/с до 128 кбит, при этом, качество звука уже приближается к уровню CD.

Популярность онлайн-радио возрастает с каждым годом. В одних лишь Соединенных Штатах Америки насчитывается около 60 миллионов человек, которые еженедельно слушают подобные радиостанции.

Еще одной особенностью веб-радио является то, что практически любой человек может организовать собственную радиостанцию в сети! Для этого достаточно иметь компьютер, качественный доступ в Интернет, несколько нехитрых программ и жесткий диск, забитый музыкой. Лицензирование пока еще не добралось до такого рода сервиса.

Современные радиоприёмники

Хотя современные радиоприемники очень мало напоминают приемник Попова, основные принципы их действия те же, что и в его приборе.

Схема простейшего радиоприёмника

Современные радиоприёмники обнаруживают и извлекают передаваемую информацию.

Достигая антенны приёмника, радиоволны пересекают её провод и возбуждают в ней очень слабые частоты.

В антенне одновременно находятся высокочастотные колебания от многих радиопередатчиков.

Поэтому один из важнейших элементов радиоприёмника – избирательное устройство, которое из всех принятых сигналов может отображать нужный.

Таким устройством является колебательный контур.

Контур воспринимает сигналы того радиопередатчика, высокочастотные колебания которого совпадают с собственной частотой колебаний контура приёмника. Назначение других элементов радиоприёмника заключается в том, чтобы усилить принятые колебания, выделить из их колебания звуковой частоты, усилить их и преобразовать в сигналы информации.

Особенности позывных радиостанции

Основная радиостанция сети должна призывать к порядку каждую станцию, которая допускает нарушения установленной дисциплины связи. Ее требования обязаны выполнять безоговорочно все остальные радиостанции, включенные в сеть. Позывные, которые присваиваются радиостанции начальника, применяются при передаче радиограмм. Позывные делят на телефонные и международные.

Вторая группа предполагает буквенно-цифровые либо буквенные сочетания из 4-5 знаков. Они, как правило, присваиваются радиостанциям, функционирующим в сеансовых либо стабильно действующих радионаправлениях и радиосетях, которые предусмотрены регламентом связи.

Телефонные позывные являются сочетанием слов с несколькими цифрами. Их закрепляют за конкретными радиостанциями при формировании временных радиосетей либо станций местного назначения. В одной радиостанции допускается использование телефонных позывных с одинаковой словарной базой для всех корреспондентов этой сети, но с различными цифровыми индексами у каждого из участников.

Телефонные и международные позывные могут быть циркулярными и индивидуальными. Первая группа закрепляется за отдельной станцией. Такой позывной назначается в радиосети для одномоментного вызова всех объектов сети. Вид позывных, которые применяются в радионаправлении и радиосети, назначаются распоряжением начальника, отвечающего за организацию радиосвязи.

В ВС и МВД категорически запрещается использование произвольных позывных. Радиопередатчик закрепляют за радиосетью, назначают ему определенные позывные для связи.

В зависимости от средств, частоты, сил, назначения связи допускается обеспечение радиосигнала на одной частоте, что дает возможность осуществлять циркулярную передач, поддерживать связь с минимальным расходом сил и средств.

В радионаправлении связь можно организовать не только на одной, но и на разных частотах приема и передачи.

Радиорелейная связь организуется в ВС по сети, по направлению, по оси. Использование каждого их способов связано с конкретными условиями обстановки, особенностями рельефа местности, управления, секретности связи, необходимости в обмене, обеспеченности средствами связи.

Направлением радиорелейной связи считают вариант ее организации между пунктами управлениями. В настоящее время этот вид связи является одним из самых распространенных в ВС. Именно с помощью этого способа обеспечивается максимальная надежность работы связи, пропускная способность. Среди минусов – необходимость повышенного использования радиорелейных станций и радиочастот при штабе части, отвечающей за организацию связи.

Принцип работы

На передающей стороне (в радиопередатчике) формируется высокочастотный сигнал (несущий сигнал, «несущая») определённой частоты. На него накладывается информационный сигнал, который нужно передать (звук, изображение и т. д.) — происходит модуляция несущих волн информационным сигналом. Модулированный сигнал излучается передающей антенной в пространство, в виде радиоволн.

На приёмной стороне — радиоволны наводят модулированный сигнал в приёмной антенне, откуда он поступает в радиоприёмник. Здесь система фильтров выделяет (из множества наведённых в антенне токов: от разных радиопередатчиков и от других источников радиоволн) сигнал с определённой несущей частотой, а детектор — выделяет из него модулирующий информационный (полезный) сигнал. Получаемый сигнал может несколько отличаться от передаваемого радиопередатчиком, вследствие влияния разнообразных помех.

Частотные диапазоны

В практике радиовещания и телевидения используется упрощённая классификация радиодиапазонов:

Сверхдлинные волны (СДВ) — мириаметровые волны;
Длинные волны (ДВ) — километровые волны;
Средние волны (СВ) — гектометровые волны;
Короткие волны (КВ) — декаметровые волны;
Ультракороткие волны (УКВ) — высокочастотные волны, длина волны которых меньше 10 м.

В зависимости от диапазона, радиоволны имеют свои особенности и законы распространения:

ДВ сильно поглощаются ионосферой; основное значение имеют приземные волны, которые распространяются, огибая Землю. Их интенсивность, по мере удаления от передатчика, уменьшается сравнительно быстро;
СВ сильно поглощаются ионосферой днём, и район действия определяется приземной волной; вечером — хорошо отражаются от ионосферы, и район действия определяется отражённой волной;
КВ распространяются исключительно посредством отражения ионосферой, поэтому вокруг передатчика существует т. н. зона радиомолчания. Днём лучше распространяются более короткие волны (30 МГц); ночью — более длинные (3 МГц). Короткие волны могут распространяться на больши́е расстояния, при малой мощности передатчика;
УКВ распространяются прямолинейно и, как правило, не отражаются ионосферой; однако, при определённых условиях, способны огибать земной шар из-за разности плотностей воздуха в разных слоях атмосферы. Легко огибают препятствия и имеют высокую проникающую способность;
СВЧ не огибают препятствия, распространяются в пределах прямой видимости. Используются в «Wi-Fi», сотовой связи и т. д.;
КВЧ не огибают препятствия, отражаются большинством препятствий, распространяются в пределах прямой видимости. Используются для спутниковой связи;
Гипервысокие частоты не огибают препятствия, отражаются подобно свету, распространяются в пределах прямой видимости. Использование ограничено.

Диапазоны частот связи

Общение в радиолюбительских диапазонах – 1.8, 3.5, 7МГц и других – практикуется у нас в стране много лет. Первоначально (по крайней мере, в СССР), это была среда для общения профессионалов в радиотехнических специальностях, и не будет преувеличением сказать, что практически все из них, если и не знали досконально устройства трансиверов (приемо-передатчиков), то, по крайней мере, в них хорошо разбирались, и именно эта тема чаще других была предметом общения в эфире. Люди делились опытом по настройке оборудования и эксплуатации антенн и другими профессиональными навыками. Провести связь с каким-то захудалым городком на другом конце планеты, пообщаться в эфире с королем Иордании (известный, говорят, радиолюбитель был), принять позывные спутника – все это считалось честью для радиолюбителя, поскольку напрямую зависело от навыков и средств, вложенных в настройку оборудования. Подавляющее большинство трансиверов в то время изготавливалось своими руками.

Восприятие сигнала устройством

В отдаленном от источника месте отправленный сигнал улавливается приемной антенной радио. Это знаменует этап обработки радиочастотного сигнала, что происходит поэтапно:

Колебания электромагнитных полей порождает в приемнике электрические токи.
Электроток малой мощности фильтруется для устранения помех и выявления полезной информации.
«Очищенные» сигналы расшифровываются, детектируются, выделяется полезная информация.
Происходит преобразование набора радиочастот в понятный для устройства вид: звук, изображение, видео.

В большинстве случаев перед расшифровкой сигнал проходит через большое количество приборов – усилителей, преобразователей частот – а также подвергается оцифровке и программной обработке. И только затем мы сможем понять сведения, полученные радио. Это же одновременно улучшает качество и восприятие информации.