в каком элементе осуществляется разделение высокочастотной несущей и звуковых колебаний
Теория радиоволн: аналоговая модуляция
Амплитудная модуляция
При амплитудной модуляции, огибающая амплитуд несущего колебания изменяется по закону, совпадающему с законом передаваемого сообщения. Частота и фаза несущего колебания при этом не меняется.
Одним из основных параметров АМ, является коэфициент модуляции(M).
Коэффициент модуляции — это отношение разности между максимальным и минимальным значениями амплитуд модулированного сигнала к сумме этих значений(%).
Проще говоря, этот коэффициент показывает, насколько сильно значение амплитуда несущего колебания в данный момент отклоняется от среднего значения.
При коэффициенте модуляции больше 1, возникает эффект перемодуляции, в результате чего происходит искажение сигнала.
Данный спектр свойственен для модулирующего колебания постоянной частоты.
На графике, по оси Х представлена частота, по оси У — амплитуда.
Для АМ, кроме амплитуды основной частоты, находящейся в центре, представлены также значения амплитуд справа и слева от частоты несущей. Это так называемые левая и правая боковые полосы. Они отнесены от частоты несущей на расстояние равное частоте модуляции.
Расстояние от левой до правой боковой полосы называют ширина спектра.
В нормальном случае, при коэффициенте модуляции
В каком элементе осуществляется разделение высокочастотной несущей и звуковых колебаний
1. Что называется радиосвязью?
Передачу и прием информации с помощью электромагнитных волн называют радиосвязью.
2. Где используются линии радиосвязи?
Линии радиосвязи используются для осуществления радиотелефонной связи, передачи телеграмм, факсов, радиовещательных и телевизионных программ.
3. Каковы принципы осуществления радиотелефонной связи?
При радиотелефонной связи используют радиопередающие и радиоприемные устройства.
В радиопередатчике происходит преобразование звукового сигнала а электромагнитные волны.
С антенны радиопередатчика электромагнитные волны распространяются в окружающем пространстве, попадая на радиоприемную антенну.
В радиоприемнике происходит обратное преобразование электромагнитной волны в звуковой сигнал.
4. Как преобразуется сигнал в радиопередающем устройстве?
Радиопередатчик состоит из генератора высокочастотных колебаний, микрофона, модулирующего устройства и передающей антенны.
Поступающие в микрофон звуковые колебания преобразуются в низкочастотные электрические колебания той же формы.
С микрофона низкочастотные электрические колебания поступают в моделирующее устройство.
Туда же с генератора высокой частоты подаются высокочастотные колебания постоянной амплитуды.
В моделирующем устройстве амплитуду высокочастотных колебаний изменяют (модулируют) с помощью электрических колебаний звуковой частоты.
Модулированный высокочастотный сигнал поступает на передающую антенну и создает там переменный ток высокой частоты, который порождает в пространстве вокруг антенны электромагнитное поле.
Электромагнитное поле распространяется в виде электромагнитных волн и достигает антенны радиоприемного устройства.
5. Как преобразуется сигнал в радиоприемном устройстве?
6. Частота каких колебаний называется несущей?
Несущей частотой называется частота высокочастотных колебаний постоянной амплитуды, генерируемых генератором высокой частоты в радиопередатчике.
7. В чем заключается процесс амплитудной модуляции электрических колебаний?
Процесс изменения амплитуды высокочастотных колебаний с частотой, равной частоте звукового сигнала, называется амплитудной модуляцией.
8. Почему в радиосвязи не используются электромагнитные волны звуковых частот?
Электромагнитные волны звуковых (низких) частот (от 16 Гц до 20 ООО Гц) имеют малую мощность и после излучения их антенной быстро затухают.
Этим и вызвана необходимость использования модулированных радиоволн, которые благодаря высокой несущей частоте распространяются на большие расстояния.
9. В чем заключается процесс детектирования колебаний?
Для преобразования высокочастотных модулированных колебаний в звуковые колебания производят детектирование.
Сначала с помощью детектора из высокочастотных модулированных колебаний получают высокочастотный пульсирующий ток.
Затем в динамике этот ток сглаживается и преобразуется в колебания звуковых частот.
В каком элементе осуществляется разделение высокочастотной несущей и звуковых колебаний
Модуляция. Для осуществления радиотелефонной связи необходимо использовать высокочастотные колебания, интенсивно излучаемые антенной. Незатухающие гармонические колебания высокой частоты вырабатывает генератор, например генератор на транзисторе.
а) график колебаний высокой частоты, которую называют несущей частотой;
б) график колебаний звуковой частоты, т. е. модулирующих колебаний;
в) график модулированных по амплитуде колебаний.
Без модуляции мы в лучшем случае можем контролировать лишь, работает станция или молчит. Без модуляции нет ни телефонной, ни телевизионной передачи.
Модуляция — медленный процесс. Это такие изменения в высокочастотной колебательной системе, при которых она успевает совершить очень много высокочастотных колебаний, прежде чем их амплитуда изменится заметным образом.
Полученный в результате детектирования сигнал соответствует тому звуковому сигналу, который действовал на микрофон передатчика. После усиления колебания низкой частоты могут быть превращены в звук.
Радиоприемная аппаратура
Для передачи звуковой информации на большие расстояния ее в начале преобразуют с помощью микрофона в электрические колебания звуковой частоты. Так как колебания низкой частоты не могут самостоятельно распространяться в эфире, то для их передачи используют радиоволны. Радиоволны представляют собой высокочастотные (более 100 кГц) электромагнитные колебания, способные переносить в эфире энергию со скоростью света – 300 000 км/с.
Для передачи информации электрические колебания, получаемые с микрофона, складывают электронным способом с высокочастотными колебаниями. Этот процесс называется модуляцией. В зависимости от того, какие параметры высокочастотных и низкочастотных колебаний складываются, модуляция может быть амплитудной (АМ) или частотной (FM – Frequency Modulation). Модулированные колебания, оставаясь высокочастотными, излучаются антенной в эфир, как сигналы радиостанции.
Каждая радиостанция излучает сигналы на “своей” строго определенной частоте. Благодаря этому имеется возможность из всех радиоволн выделить сигналы нужной радиостанции.
С учетом особенностей распространения весь диапазон радиоволн принято делить на длинные, средние, короткие и ультракороткие волны:
УКВ или FM (Frequency Modulation) – от 65,8 до 108 МГц. УКВ и FM – разные обозначения одного и того же диапазона радиоволн. Исторически сложилось, что под УКВ понимают диапазон, на котором работают отечественные радиостанции (65–75 МГц), а FM – диапазон зарубежных радиостанций (87–108 МГц).
Для радиопередач на ДВ, СВ и КВ используется амплитудная модуляция, на FM – частотная. Иногда шкалы импортных радиоприемников разделяются на два диапазона: AM, включающий длинные, средние и короткие волны, и FM с ультракороткими волнами. Отличительной особенностью радиопередач с амплитудной модуляцией является то, что они могут распространяться на сотни и даже тысячи километров от передающей радиостанции, однако подвержены влиянию радиопомех. Полоса воспроизводимых звуковых частот на этих диапазонах волн не выходит за пределы 30–6300 Гц, т. е. недостаточна для качественного воспроизведения музыки. На диапазоне FM полоса частот значительно шире (30–15 000 Гц), однако радиус их распространения не превышает пределов видимости антенны телецентра (15–30 км). Для передачи сигналов на более далекие расстояния нужны ретрансляторы.
Прием и воспроизведение радиопередач осуществляется радиоприемником. Радиоприемник представляет собой электронное устройство, с помощью которого можно выделить из множества радиосигналов сигналы нужной радиостанции, “снять” с них электрические колебания низкой частоты, несущие звуковую информацию, и преобразовать их в звуковые колебания.
Функцию приема сигналов радиостанции осуществляет антенна. Радиоволны, пересекая провод антенны, возбуждают в ней электрические колебания высокой частоты.
Выделение сигнала принимаемой радиостанции из множества других сигналов осуществляется избирательным устройством, в основе которого используются электрические фильтры. Простейшим электрическим фильтром является замкнутый контур, состоящий из катушки индуктивность и конденсатора. Изменяя емкость конденсатора и индуктивность катушки фильтр можно настроить на радиостанцию, работающую на любой частоте.
Электрические фильтры могут быть пассивные (перестраиваемые) и активные – с задающим генератором высоких частот.
Пассивный фильтр состоит из набора катушек индуктивности и конденсатора переменной емкости. Переключением катушек индуктивности переключают диапазоны принимаемых радиоволн (ДВ, СВ, КВ и УКВ), а плавным изменением емкости конденсатора ручкой настройки радиоприемника добиваются приема нужной радиостанции в пределах каждого диапазона. Радиоприемники с таким способом настройки называют аналоговыми.
В активных фильтрах используются цифровые синтезаторы частот. С помощью специальных схем синтезатор может настраивать фильтр на частоту волны любой радиостанции. Значения этих частот в цифровом виде отражаются на дисплее и могут храниться в ячейках блока памяти. Радиоприемники с синтезатором частот называют цифровыми. Чтобы обеспечить прием сигналов нужной радиостанции, достаточно нажатием кнопки или методом сканирования указать ее частоту.
Принятые модулированные сигналы радиостанции с помощью детектора преобразуются в колебания низкой частоты, несущие звуковую информацию. На последнем этапе низкочастотный сигнал усиливается до необходимой мощности и с помощью громкоговорителя преобразуется в звуковые колебания.
К основным параметрам радиоприемников относятся чувствительность, избирательность, полоса воспроизводимых звуковых частот, потребляемая мощность, выходная мощность и др. Чувствительность приемника определяется минимальным напряжением сигнала (в мкВ), при котором приемник обеспечивает заданную выходную мощность.
Избирательность радиоприемника характеризует его способность подавлять помехи и сигналы других радиостанций. Избирательность выражается в децибелах (дБ). Радиоприемники с избирательностью выше 70 дБ относятся к высшей группе сложности.
Использование в радиовещании цифровых систем, а в аппаратуре цифровых синтезаторов позволило осуществить с помощью микропроцессора цифровое управление частотой настройки. Вместе с этим появилась возможность хранить значения частот принимаемых станций в блоке памяти приемника.
Блок памяти может содержать от единиц до десятков ячеек с записанными в них частотами радиостанций. Выбирая одну из этих ячеек, можно автоматически настроиться на нужную программу передач.
В современном радиоприемнике появились новые функции:
Наличие функции сканирования позволяет произвести прослушивание сигналов каждой станции в течение нескольких секунд и выбрать нужную.
Функция RDS (Radio Data System) – радиотекст. Вместе с основной программой в современных радиовещательных системах реализована возможность передачи на дисплей сигнала текстовой информации о программах передач, состоянии погоды. Приемник с RDS имеет ряд типовых функций.
Наличие электронных часов создает дополнительные удобства. Аппарат можно включить в заданное время и использовать его таким образом в качестве будильника. Программируемые часы позволяют включать и выключать радиоаппарат в определенное время по заданной программе.
Классификация радиоприемников. К радиоприемным устройствам относятся тюнеры, ресиверы, радиоприемники.
Тюнер – устройство для приема и преобразования радиосигналов в сигналы звуковой частоты. Он не имеет усилителя сигналов звуковой частоты и акустической системы.
Ресивер представляет высококачественный полный многоканальный аудио-видео усилитель с УКВ-тюнером. Используются ресиверы для оборудования домашнего кинотеатра или для возбуждения мощной акустики автомобиля. Акустические системы в ресивере отсутствуют, их приобретают отдельно с учетом особенностей акустики помещения.
Радиоприемники классифицируются в зависимости от конструкции на стационарные и носимые; по электроакустическим параметрам на три группы сложности: 0 (высшую), 1-ю и 2-ю; по числу диапазонов принимаемых частот – на всеволновые, одно- и двухдиапазонные; по источнику питания – на приемники с питанием от сети, универсальным и автономным питанием; по характеру звучания – на монофонические и стереофонические; по принципу настройки – на аналоговые (с плавной настройкой по шкале) и цифровые (с пошаговой настройкой с помощью цифрового синтезатора частот).
Ассортимент радиоприемников. Стационарные радиоприемники рассчитаны на питание от сети, имеют внушительную массу (более 5 кг) и габариты. У них отсутствует ручка для переноски. Чаще всего стационарные радиоприемники имеют блочно-модульную компоновку, в состав которой входят тюнер, усилитель и акустическая система.
Стационарные высокочувствительные всеволновые радиоприемники пользуются повышенным спросом в удаленных от больших городов населенных пунктах, где отсутствует вещание на УКВ. Вещание в УКВ-диапазоне отличается высоким качеством звучания, однако во многих местах России, в том числе и ее центральной части, этот диапазон бесполезен, так как дальность распространения сигналов на УКВ редко превышает 30 км от ретранслятора.
Носимый радиоприемник – аппарат массой от 200 до 600 г с автономным или универсальным электропитанием, предназначенный для эксплуатации в процессе ношения. Цифровые тюнеры обладают лучшей, по сравнению с аналоговыми, чувствительностью и избирательностью. Хорошая избирательность особенно важна в условиях больших городов, где в диапазоне УКВ работает большое количество мощных радиостанций, частоты которых находятся в тесном соседстве.
Радиоприемник может быть всеволновый или только с одним УКВ-диапазоном. Большинство из них имеют “западный” поддиапазон FM (87–108 МГц) в стереофоническом звучании. Для региона России особенно важно наличие в тюнере расширенного УКВ-диапазона (65 до 108 МГц), включающего и “русский” поддиапазон УКВ Stereo Plus, позволяющий воспроизводить радиопередачи в стереофоническом звучании.
Тюнеры выпускаются как в настольном оформлении в виде блоков для музыкальных центров, так и в миниатюрном исполнении в виде микросхем-модулей, встраиваемых в плееры и смартфоны. Для цифрового тюнера важным параметром является количество ячеек памяти (пресетов).
Новинкой на рынке является интернет-радиоприемник RadioClicker который позволяет слушать радио через Интернет. RadioClicker, подключается к компьютеру через Wi-Fi или Bluetooth и работает в фоновом режиме, что позволяет заниматься на компьютере другими делами. Нажатием одной кнопки RadioClicker сохраняет выбранную радиотрансляцию в формате MP3 на отдельной флешкарте. Преимуществом передач через Интернет является отсутствие рекламных вставок.
В паспортах и рекламной информации на портативные радиоприемники, как правило, отсутствуют сведения о диапазоне воспроизводимых звуковых частот. Косвенно о качестве звуковоспроизведения можно судить по размерам громкоговорителя – чем он больше, тем шире полоса воспроизводимых частот. Следует иметь в виду, что носимые радиоприемники быстро уступают свое место на рынке магнитолам и плеерам, совмещенным с тюнерами.
Презентация тестовых заданий по физике на тему:»Электромагнитные волны»(11 класс)
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Описание презентации по отдельным слайдам:
Презентация тестовых заданий Предмет: физика Тема: Электромагнитные волны(11 класс)
Автор проекта: Гришина Людмила Ивановна Преподаватель физики и математики высшей квалификационной категории ГБПОУ «Раменский дорожно-строительный техникум» 2014
1.Материально ли электромагнитное поле? а)Да, так как существует независимо от нас и наших знаний о нем, с его помощью осуществляется взаимодействие между материальными объектами. б) Нет, так как человек не может непосредственно воспринимать поле с помощью своих органов чувств. в) Нет, так как оно не имеет массы покоя и формы.
3.Как называется универсальный процесс передачи и приема какой-либо информации с помощью радиоволн? а) Радиовещанием. б) Радиолокацией. в) Радиосвязью.
4. Как распространяются длинные, короткие и ультракороткие волны? а)Длинные огибают Землю, короткие отражаются от Земли и ионосферы, ультракороткие распространяются прямолинейно и уходят в космос. б)Все волны распространяются вдоль Земли, поэтому хорошо принимаются. в) Длинные распространяются вдоль Земли, короткие и ультракороткие- прямолинейно.
5.Колебания какой частоты используются для космической радиосвязи? а) Низкочастотные. б) Высокочастотные. в) Низкочастотные и высокочастотные.
6.С какой скоростью распространяются электромагнитные волны в вакууме? а) 300000 км/ч. б) 3•108 км/с. в) 100 000 км/ч.
7. Меняются ли частота и длина электромагнитной волны при переходе из одной среды в другую? а) Не меняются. б) Меняются. в) Меняется только длина волны.
8. Какие вещества лучше отражают электромагнитные волны? а) Диэлектрики. б) Металлы. в) И те и другие.
9. Какое физическое явление используется при работе радиолокатора — прибора, служащего для определения местоположения тел? а) Отражение электромагнитных волн. б) Преломление электромагнитных волн. в) Интерференция электромагнитных волн.
10.На каком расстоянии от радиолокатора находится объект, если отраженный от него радиосигнал возвратился обратно через 200 мкс? а) 30 км. б) 200 км. в) 10 км.
11. Определите частоту электромагнитных волн в воздухе, длина которых равна 4 см. а) 7,5 ГГц. б) 6 кГц. в) 8МГц.
12.Какие элементы входят в радиоприемник? а) Колебательный контур. б) Антенна и колебательный контур. в) Антенна, колебательный контур, усилитель, детектор и динамик.
13.Какую функцию выполняет колебательный контур радиоприёмника? а) Выделяет из электромагнитной волны модулирующий сигнал. б) Усиливает сигнал одной избранной волны. в)Выделяет из всех электромагнитных волн совпадающие по частоте собственным колебаниям.
14.Какую функцию выполняет антенна радиоприёмника? а) Принимает все электромагнитные волны. б) Принимает все электромагнитные волны и выделяет среди них нужную. в)Усиливает сигнал одной избранной волны.
15.Почему для излучения электромагнитных волн применяется открытый колебательный контур? а) Лучше изучает и принимает электромагнитные волны, чем закрытый. б) Из-за простоты конструкции и наличия излучающей антенны. в) Так как с помощью открытого контура можно получить колебания высокой частоты.
16.В чём состоит процесс амплитудной модуляции? а) В управлении амплитудой высокочастотных колебаний с помощью колебаний низкой частоты. б) В изменение амплитуды низкочастотных (звуковых) колебаний для передачи их на большие расстояния. в) В преобразовании высокочастотных колебаний в колебания нужной частоты.
17. В каком элементе осуществляется разделение высокочастотной несущей и звуковых колебаний? а) В динамике. б) В приемной антенне радиоприемника. в) В детекторе радиоприемника.
18. При каких условиях возникает электрический резонанс? а) При увеличении амплитуды собственных колебаний. б) При улучшении слышимости передающей станции. в) При совпадении частоты колебаний вибратора и частоты собственных колебаний.
19. Какому диапазону частот соответствуют длины волн от 30 до 3000 м? а) от 1 кГц до 100 кГц. б) от 100 кГц до 10 МГц. в) от 10 кГц до 1 МГц.
20.Назовите основоположника радиосвязи: а) А.С. Попов – российский физик и электротехник. б)А.М. Ляпунов. в) Н. И. Лобачевский.
Правильные ответы: 1.а) Да, так как существует независимо от нас и наших знаний о нем, с его помощью осуществляется взаимодействие между материальными объектами. 2.в) Векторы Е и В. 3. в) Радиосвязь. 4. а) Длинные огибают Землю, короткие отражаются от Земли и ионосферы, ультракороткие распространяются прямолинейно и уходят в космос. 5. б) Высокочастотные. 6.б) 3•108 км/с. 7.в) Меняется только длина волны. 8. б) Металлы. 9. а) Отражение электромагнитных волн.
10. а) 30 км. 11. а) 7,5 ГГц. 12. в) Антенна, колебательный контур, усилитель, детектор и динамик. 13. в)Выделяет из всех электромагнитных волн совпадающие по частоте собственным колебаниям. 14) а) Принимает все электромагнитные волны. 15.а) Лучше изучает и принимает электромагнитные волны, чем закрытый. 16. а) В управлении амплитудой высокочастотных колебаний с помощью колебаний низкой частоты. 17. в) В детекторе радиоприемника. 18. в) При совпадении частоты колебаний вибратора и частоты собственных колебаний. 19. б) от 100 кГц до 10 МГц. 20.а) ) А.С. Попов.
1.Сколько правильных ответов вы получили? 2. Узнали ли вы что-то новое? 3.Какой вопрос вас заинтересовал? 4. Перечислите практическое применение электромагнитных волн. ИТОГИ ТЕСТА
Вывод А.С. Попов писал:» Я русский человек, и все свои знания, весь свой труд, все свои достижения я имею право отдавать своей Родине. И если не современники, то, может быть потомки наши поймут, сколь велика моя преданность нашей родине и как счастлив я, что не за рубежом, а в России открыто новое средство связи».
Спасибо за внимание!
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
А.С. Попов писал: «Я русский человек, и все свои знания, весь свой труд, все свои достижения я имею право отдавать своей Родине. И если не современники, то, может быть, потомки наши поймут, сколь велика моя преданность нашей родине и как счастлив я, что не за рубежом, а в России открыто новое средство связи».
Номер материала: 109464
Международная дистанционная олимпиада Осень 2021
Не нашли то что искали?
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
В школе в Пермском крае произошла стрельба
Время чтения: 1 минута
В Туве объявили каникулы в школах с 25 октября
Время чтения: 2 минуты
Школьников не планируют переводить на удаленку после каникул
Время чтения: 1 минута
Почти все вузы в России открыли пункты вакцинации от ковида
Время чтения: 1 минута
Минобрнауки утвердило перечень олимпиад для школьников на 2021-2022 учебный год
Время чтения: 1 минута
Фальков поручил проверить знания студентов после нерабочих дней
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.