Найти в Дзене
3 подписчика

Основы современной связи


Электромагнитные волны · Аналоговая и цифровая радиосвязь · Антенно-фидерные устройства · Ретрансляционные пункты · Спутниковая и проводная связь · IP-технологии · Безопасность связи
Пособие содержит сведения справочного и учебного характера. Числовые значения нормативного характера (разрешённые диапазоны, предельные мощности, санитарные нормы) приведены по состоянию на дату редакции и подлежат проверке по действующим документам перед практическим применением.

Глава 1. Основы радиосвязи
1.1 Электромагнитная волна. Основные характеристики
Электромагнитная волна — пространственно-временное возмущение электромагнитного поля, распространяющееся в свободном пространстве (бегущая волна) или ограниченное в некоторой области (стоячая волна). Характеризуется:
·   поперечностью: векторы E (напряжённость электрического поля) и B (индукция магнитного поля) колеблются во взаимно перпендикулярных плоскостях, перпендикулярно направлению распространения волны;
·   самоподдерживанием: переменное магнитное поле порождает электрическое (электромагнитная индукция), переменное электрическое (ток смещения по Максвеллу) порождает магнитное;
·   распространением в вакууме со скоростью света c≈3 × 10^8 м/с;
·   способностью переносить энергию и импульс (оказывает давление на поглощающие/отражающие поверхности) (bigenc.ru).
Теоретически предсказана Дж. К. Максвеллом в 1865 г., экспериментально обнаружена Г. Герцем в 1888 г.

Основные характеристики электромагнитных волн
Скорость распространения (v или c). В вакууме c ≈ 300 000 км/с = 3·10⁸ м/с. В среде скорость уменьшается в зависимости от показателя преломления n: v=c/n. В воздухе скорость близка к вакуумной.
Длина волны (λ) — расстояние между двумя ближайшими точками пространства, в которых E и B колеблются в одинаковой фазе; либо расстояние, на которое волна распространяется за период. Единица — метр. Формула в вакууме: λ=cT=c/ν, где T — период, ν — частота. Длина волны обратно пропорциональна частоте. Пример: при частоте 60 МГц λ = (3×10⁸)/(60×10⁶) = 5 м.
Период (T) — время одного полного колебания, измеряется в секундах. T=1/ν.
Частота (ν) — число колебаний в секунду, измеряется в герцах (Гц). ν=1/T.
Амплитуда — максимальное значение колеблющейся величины (E или B); определяет интенсивность волны.
Поляризация — связана с направлением колебаний векторов E и B (волны поперечные). Если колебания происходят в одной плоскости — волна линейно поляризована (самый частый случай в наземной радиосвязи). Виды: вертикальная, горизонтальная, круговая (часто в спутниковой связи, вектор E вращается по кругу), эллиптическая (промежуточный случай). Если направления перемешаны без чёткой плоскости — волна неполяризованная/частично поляризованная.
Важность для связи: поляризации передатчика и приёмника должны совпадать для эффективного приёма; разная поляризация в одном диапазоне снижает взаимные помехи (используется в спутниковом ТВ); препятствия по-разному влияют на волны разной поляризации.
При переходе волны из одной среды в другую: период и частота не изменяются; скорость и длина волны меняются в зависимости от показателя преломления среды.
2 минуты