alexwind12 (alexwind12) wrote,
alexwind12
alexwind12

Серег, твои делают ход

Оригинал взят у liana_lll в Введение в современные средства связи.
Вытащу еще интересные мысли отсюда, благо автор разрешил.
В дополнение к Астане

Все изучали в школе физику и некоторые не любили или не понимали ее сути. Однако для понимания материала необходимо минимальные знания и без формул.



Теперь, имея представления о внешнем виде деталей, нетрудно представить себе их схематичное соединение.



Этот рисунок хорошо показывает, что в качестве детектора может быть не только кусок полупроводника, но и огонь. Видео http://www.youtube.com/watch?v=eMEzUp_8az8 хорошо показывает, что огонь может быть не только детектором, но и излучателем звука.

Многим известно, что приемник будет ловить лучше, если его подключить к правильному заземлению. А если к неправильному, то он еще больше помех соберет.

Любой радиотехник скажет, что лучшим усилителем является антенна. Все активные усилители будут вносить искажения в виде тепловых шумов. Поэтому к конструированию антенн подходят со всей строгостью. Особенно к антеннам СВЧ, где каждый миллиметр играет роль. И чем выше частота, тем точнее должна быть антенна.

На этом изучение антенны и заземления можно закончить и перейти к двум следущим частям приемника – конденсатору и катушке.

При помощи этих частей приемник можно настраивать на нужную волну.

Когда колебательный контур вносят в переменное поле, в нем возникают собственные гармонические колебания. Когда эти собственные колебания равны по частоте с колебаниями внешнего поля, то возникает резонанс – повышение напряжения на концах контура.

Если приемник не имеет колебательного контура, тогда он принимает все станции подряд и мы услышим только один шум или 1-2 ближние станции.

Для передачи информации без проводов применяют высокочастотное поле, модулированное низкочастотным сигналом, который и есть информация. ВЧ поле является просто носителем. Чтобы в приемнике снова получить информацию, применяют детектор.

Детектором служит диод или любой полупроводник, образуемый спаем разных металлов, ржавчиной, оксидной пленкой, p-n переходом транзистора, плазмой или огнем свечи, как показано выше. Далее идет нагрузка в виде наушников, которые уже преобразовывают низкочастотные колебания в звук. Параллельно им включен конденсатор, который служит для пропускания остатков ВЧ тока и тем самым создает замкнутую цепь.

Кстати о токе и цепи.

У лукоморья дуб зелѐный;
Златая цепь на дубе том:
И днѐм и ночью кот учѐный
Всѐ ходит по цепи кругом;
Идѐт направо - песнь заводит,
Налево - сказку говорит.


Если слово кот прочитать наоборот, тогда расшифровка становится понятна.

Ток, что ходил направо и налево – переменный ток, который меняет свое направление. В динамиках именно переменных ток. Златая цепь – электрическая цепь. Златая – идеальная по схемотехнике, чудо для нынешней науки или даже сверхпроводник.
А может быть просто провода из безкислородной акустической меди для аудиофилов.

Итак, мы рассмотрели один из видов приемников для приема информации. Детекторный приемник является самым простым приемником и не требует питания. У такого приемника есть и недостатки – слабая чувствительность и избирательность. Поэтому существуют более сложные виды приемников с внешним питанием.

Для понимания дальнейшего текста о влияния на человека, нам надо разобраться в еще одном виде приемников – супергетеродине.



Как видно, приемник имеет те же части, что и детекторный.
Гетеродином тут является генератор высокой частоты, который связан с ручкой настройки. Изменяя его частоту, мы настраиваем приемник. Однако ручка настройки в этой схеме механически связана с настройками других блоков. Это нужно для того, чтобы колебательные контуры всех блоков так же настраивались на нужную частоту.

Работает приемник так: Из принимаемой частоты в 100 условных единиц вычитается частота гетеродина – 90 единиц. Получается разностная или промежуточная частота 10 единиц. Эта частота довольно низкая и поэтому для нее легко делать детали, и монтаж платы некритичен. На этой частоте мы можем усилить сигнал и отфильтровать его, а потом подать на детектор и получить уже звук.

Примерно такой же принцип используется при бинауральных биениях, когда наш смеситель в голове смешивает 2 слышимые частоты в 1000 и 1013 герц, получая промежуточную частоту 13 герц, которая вызывает страх. Или любую другую инфра низкую частоту, которую обычным способом трудно получить. Эти 13 гц будут просто несущей, без какой-либо информации. Достаточно еще промодулировать их, и можно передавать информацию без фильтрации ее сознанием, т.к. уши не слышат такой звук и обработка идет уже в мозгу, миновав внешние каналы, на которых стоят фильтры.

Супергетеродинный приемник имеет одну особенность. Если его внести в поле, частота которого близка к частоте гетеродина и напряженность очень высока, то это ВЧ поле забьет сигнал гетеродина и приемник будет принимать уже другую станцию. Например. Частота гетеродина 90 + ПЧ 10 ед = 100 единиц частота станции. Вносим приемник в поле с частотой 103ед, да прибавим ПЧ 10 = 113 единиц. Приемник перестанет принимать станцию на частоте в 100ед.

2. Принцип радиовещания.

Для понимания работы передающих архитектурных сооружений, нам надо понимать принцип организации радиосвязи на земле. Как писалось выше, для передачи информации применяется несущий сигнал высокой частоты. В качестве несущего элемента так же может применяться свет – оптические кабеля и лазерные системы связи, пульты ИК.

Из официальной физики мы знаем, что волна бывает синусоидальной.



Если мы разрежем толщу воды, то увидим затухающие колебания.



Как мы видим из фотографии, колебание распространяется в обе стороны. А если мы видим в 3х мерном виде, то волна идет во все стороны от точки возмущения среды. Неофициальная физика говорит нам о вращающихся колебаниях, которые образуют т.н. торсионные поля. Фотография волн на воде говорит нам, что в природе волна имеет более сложную структуру, чем это принято изображать на графике. Поэтому отрицать поля вращения мы не будем. Тем более, что воронка в ванне и смерчи в природе это подтверждают. Торсионные поля имеют более сложную структуру и совсем другие свойства. Будем предполагать, что в архитектурных строениях используются торсионные поля, которые образуются от энергии ядра земли, которая выходит в точке пересечения линий сетки Хартмана.

Однако вернемся к обычным волнам и принципам передачи сигнала при помощи электромагнитных колебаний.



Генератор высокой частоты дает постоянный сигнал, на котором будет передавать станция, модулятор смешивает этот сигнал с сигналом звуковой частоты, вся смесь подается на усилитель и излучается в эфир. Все просто. Не стоит забывать, что все эти модули требуют источника энергии. Особо много ее требуется для выходного усилителя. К блоку питания усилителя предъявляются особые требования, т.к. токи высокой частоты могут проникать в цепи питания и наводить высокие напряжения, которые могут привести к повреждению других элементов. Так же эти токи создают помехи в эфире.

3 Антенны.

Самое интересное во всем этом – передающие и принимающие антенны. Их очень много и выглядят они так, что на первый взгляд можно не понять назначение. Самая простая антенна – штырь, длина которого равна четверти длины волны передатчика. Чем выше частота, тем короче этот штырь. В самых первых моделях телефонов антенна являлась необходимым элементом. Телефоны работали на частоте 400мгц и антенна была примерно 10-16см. Потом телефоны перешли на стандарт 900мгц и длина уменьшилась вдвое, оставив только небольшой штырек в корпусе. Потом научились делать более компактные и сложные антенны, для просчета которых используется специальный софт.

Увеличение частоты до 2.4ггц позволило создавать вот такие устройства.



Простота конструкции антенны имеет и свои недостатки – малое усиление. Лучше сделать более сложную антенну, чем более мощный передатчик. Усложнение антенны выражается в добавлении большего числа элементов. Одной из таких антенн может быть «волновой канал».

Такая антенна обладает односторонней диаграммой направленности. Основой ее служит петлевой вибратор, к которому подключен кабель. Сзади располагается рефлектор, а спереди – директоры - отрезки трубки или провода, которые определяют усиление и расхождение луча. Все геометрические размеры и расстояния строго вычисляются при помощи специальных программ моделирования.


Пятиэлементная антенна волновой канал.                                     А так выглядит антенна GPS.

Ниже представлены еще образцы СВЧ антенны, которые могут поразить воображение.





На этих фотографиях мы видим микросхему, которая содержит в себе антенну в виде плоской спирали и размер ее всего 0.5х0.5 миллиметров. Кроме того, мы видим блок LNA – низкошумящие усилители.



Эта картинка показывает нам RFID метку, размером 1.5 на 3 миллиметра. Рабочая частота 15ггц. Современные приборы способны работать на частотах до 300ггц.

4 Пассивные резонаторы.

Пассивными резонаторами называют системы, которые не требуют питания, но при этом повышают или улучшают чувствительность прибора. Существуют и пассивные ретрансляторы. Например в горах, для обеспечения ТВ сигналом местности в низовьях гор используют сложную конструкцию из трубок и полосок. Такой ретранслятор направляет луч вниз горы и немного компенсирует потери сигнала. Существуют пассивные ретрансляторы для сотовых телефонов и WLAN.

Пассивные резонаторы – антенны особой формы, которые переизлучают принятый сигнал на той же частоте. Более известны как наклейки на телефон для защиты от излучения.



Пассивный резонатор хорош тем, что не требует энергии. Еще в начале 50х годов в СССР было сконструировано подслушивающее устройство на базе пассивного резонатора. Жучок был замаскирован под подарок и подарен послу американскому. С улицы он облучался мощным СВЧ генератором, металлическая пластина вибрировала от голоса, модулируя сигнал генератора и уже модулированный и умноженный по частоте сигнал излучался в эфир, где и принимался в той же машине.

Несколько примеров необычных форм резонаторов.





Резонатор помещен в камеру микроволновой печи с частотой 2.4ггц. Высокая напряженность поля приводит к пробою газового промежутка между концом спирали и ее частью. На этом вводную часть по электромагнитным системам связи можно закончить.

Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 9 comments