Найти тему
Цветок Гармонии

Что такое беспроводная передача информации. На каких волнах работает радио

Привет, друзья! Тема изучения движения электромагнитных волн, плавно перешла в желание понять как работает радиоприёмник. Такую информацию удалось получить.

Весь диапазон электромагнитных волн можно разделить по мере увеличения частоты: сверхдлинные, длинные, средние, короткие, ультракороткие, очень высокой частоты, сверхвысокой частоты.

Фото из Интернета
Фото из Интернета

Радио - способ беспроводной передачи данных, при котором в качестве носителя информации используется радиоволна - изменение электромагнитного поля, распространяющееся в пространстве.

Простейший радиоприемник содержит приемник и передатчик. Передатчик должен отправить сигнал, а приемник – принять его.
При этом приемник не просто передает, а кодирует сигнал, применяя модуляцию. Передатчик также должен произвести обратное действие, то есть раскодировать сингал. И вот тогда мы получим тот же сигнал, что нам передали.

Настоящей сенсацией в 1901 году стала передача радиосигнала на расстояние 3200 километров.

Средние волны подвержены поглощению и рассеиванию сильнее. Длина их распространения – около 1500 км.

Радиоприёмник
Радиоприёмник

Средние волны - это АМ диапазон в радиоприёмнике (по - русски ДВ - длинные волны и СВ - диапазон частот 100 - 1600 кГц). В городе мы там слышим одно шипение (помехи и белый шум) из-за большой плотности застройки и промышленных помех.

Но стоит отъехать от города в поля, и там уже именно на AM можно много чего поймать : американские радиостанции, европейские, китайские или арабские.

Длина волны в этом диапазоне - сотни метров. Приёмник может быть маленьким, но передатчик - только огромная башня, которая вся является антенной.

Дело в том, что средние волны могут отражаться от верхних слоёв атмосферы и распространятся на тысячи километров - прямо из космоса в радиоприёмник. Так на старых советских радиоприёмниках ловили вещание из далёких городов и стран.

Это возможно, потому что в ионосфере на высоте в 780 километров очень много ионизированных частиц, и для всех волн это словно зеркало из проводника. Солнечный свет уменьшает количество ионов, поэтому дальний приём возможен в тёмное время суток.

АМ-передатчик требует мощность в сотни киловатт. При этом он не может передавать стерео - музыку, только разговорные передачи, нет рекламы. Очень затратно и нерентабельно.

В других странах, кстати они существуют. Их можно прослушать за 300 км от города, переключив в режим длинных и средних волн.

Отражение электромагнитных волн
Отражение электромагнитных волн

Сейчас популярны FM радиостанции , которых не слышно уже в 50-ти километрах от города, но они популярные и приносят прибыль. Аббревиатура FM - частотная модуляция. Модуляция - это изменение одного из параметров сигнала - частоты.

Есть несущий сигнал (несущее колебание) и информационный сигнал (речь, звук, музыка). Модуляция несущего сигнала позволяет зашифровать в нем информацию. Причем параметр этого сигнала изменяется в соответствии с информационным сигналом.

Когда говорят «95.2 FM», подразумевают ультракороткую радиоволну с несущей частотой 95.2 Мегагерца. FM-передатчикам требуется небольшая мощность(0,5-3 кВт).

По радио в маршрутке звучит очень душевная песня. Это – информационный сигнал. Чтобы передать его на расстояние, эту информацию нужно зашифровать.  Передатчик на радиостанции отправляет несущую синусоидальную волну в пространство, проводя частотную модуляцию.
Приемник в кабине у водителя, наоборот, выделяет из пришедшего сигнала полезную составляющую. Далее сигнал отправляется на усилитель, с усилителя - на динамик. Как следствие – все счастливо путешествуют под музыку!

Короткие волны проходят небольшие расстояния, их энергия поглощается поверхностью планеты.

FM (УКВ - ультракороткие волны) радио может принимать только в зоне прямой видимости, на расстоянии десятков километров, что для средних волн - это просто семечки.

Технологии в современном мире пошли дальше и радиоволны можно поймать в компьютере.

SDR
SDR

Что такое SDR? Это маленькое устройство, подключаемое в USB порт компьютера, ноутбука или планшета. По внешнему виду напоминает флешку.

В приёмнике находится небольшой процессор, который оцифровывает радиоволны и выводит их на компьютер. В обычном приёмнике нужно крутить ручку настройки и слышать только ту станцию, на которую настроились.
А в SDR приёмнике вся информация выводится на экран, где можно видеть сразу все станции, которые работают в данный момент в эфире.

Так, простые вещи, которые нас окружают кажутся волшебными, пока не раскроются законы природы.

По движение электромагнитных волн