Download
1 / 26
440 likes | 977 Views
Принципы радиосвязи. Разработка урока учителя физики Тутовой И.Ю. Цель урока. Изучить основные физические понятия и закономерности, используемые при осуществлении радиосвязи. План урока. Повторение Изучение нового материала : Радио и его изобретение Опыты Герца Работа Попова
E N D
Принципы радиосвязи Разработка урока учителя физики Тутовой И.Ю.
Цель урока Изучить основные физические понятия и закономерности, используемые при осуществлении радиосвязи.
План урока • Повторение • Изучение нового материала : • Радио и его изобретение • Опыты Герца • Работа Попова • Роль Маркони в развитии радиосвязи • Принципы радиосвязи • Устройство радиоприемника • Закрепление основных понятий • Подведение итогов урока. • Домашнее задание.
РАДИОСВЯЗЬ - электросвязь посредством радиоволн. приемник передатчик Для осуществления радиосвязи необходимы РАДИОПЕРЕДАТЧИК И РАДИОПРИЕМНИК настроенные в резонанс
Этапырождениярадио НЕМНОГО ИСТОРИИ • 1864–Д.- К. Максвелл теоретически обосновал возможность возникновения электромагнитной волны. • 1887– Генрих Герц экспериментально доказал существование электромагнитных волн. • 1895– А. С. Попов изобрел первый радиоприемник ( демонстрация передачи сигнала на 250 м). • 1897 – Г. Маркони получил английский патент на изобретение радио. • 1899– А. С. Попов продемонстрировал работу радио на расстоянии 20 км (маневры на Черноморском флоте.) • 1899– Переход на слуховой прием телеграфного сигнала. • 1901 – А. С. Попов ( демонстрация передачи на 150 км). • 1901– Г. Маркони через Атлантический океан передал букву “S”. • 1906 – изобретен детекторный радиоприемник. • 1910 – Г. Маркони открыл коммерческую трансатлантическую линию связи. • 1913– изобретен генератор незатухающих колебаний. • 1914– Папалекси налаживает радиосвязь между Царским селом и Петроградом. Это интересно: есть свидетельства, что В 1893 году во время лекции Никола Тесла продемонстрировал принципы беспроволочной связи. К 1895 году вроде бы было готово оборудование для демонстрации связи на 50 миль — но пожар в лаборатории Теслы уничтожил все без следа... Тесла умер в 1943 году, и все его бумаги тут же были засекречены. В том же году Верховный суд США вернул ему права на изобретения, связанные с радио.
Теоретические предпосылки Существование электромагнитных волн еще в 1864 году теоретически предсказал великий английский физик Джеймс-Клерк Максвелл. Эти волны должны были преодолевать значительное расстояние без каких-либо специальных проводников.
Генрих Герц Начало Менее чем через четверть века «невидимыми волнами» , предсказанными Максвеллом, занялся талантливый ученый-экспериментатор Генрих Герц. Первоначально немецкий ученый был убежденным противником электромагнитной теории Максвелла. Чтобы опровергнуть ее опытным путем, в 1887—1888 годах Герц поставил ряд экспериментов, однако результаты полностью подтвердили теорию. • В процессе этих экспериментов ученый сумел создать устройство, способное передавать и принимать электромагнитные волны.
Установка Герца Между двумя расходящимися штырями, на которые подавался высокочастотный ток, проскакивала искра. Такая же искра сама собой появлялась на другой паре штырей. Если для экспериментов этого было вполне достаточно, то для реальной связи нужен был другой, более совершенный передатчик. Такой приемник был очень малочувствительным и работал лишь на расстоянии нескольких метров.
Следующие шаги Мировая научная общественность заинтересовалась опытами Герца, и вскоре путь к созданию чувствительного приемника был открыт. Чтобы принять следующий сигнал, когерер нужно было слегка встряхнуть, возвращая его в исходное состояние. Французский исследователь Э. Бранлии англичанин О. Лоджобнаружили, что трубка, наполненная металлическим порошком, реагирует на электромагнитные волны. • Как только на передатчике проскакивала искра, трубка, которую назвали когерером, принимала сигнал и начинала проводить ток. Демонстрационный когерер, (макет)
Александр Степанович Попов (1859 -1906) 7 мая 1895г. А. С. Попов впервые продемонстрировал работу своего "прибора для обнаружения и регистрирования электрических колебаний" на заседании Русского физико-химического общества в ходе обстоятельного доклада. Прибор откликался на посылки волн от "герцевского вибратора", возбуждаемого катушкой Румкорфа, на расстоянии 25 метров. Это была демонстрация первого в мире радиоприёмника, открывшего эру радио. При обработке схемы было обнаружено, что прибор реагирует на грозовые разряды, и был создан специальный радиоприёмник, предназначенный для приёма и регистрации на бумажный носитель сигналов о приближении гроз, названный Поповым "грозоотметчиком". Летом 1895 г. такие грозоотметчики, ставшие первыми практически работающими радиоприборами, были установлены в Обсерватории Лесного института в Петербурге, на Нижегородской ярмарке и в ряде других мест. Дальность обнаружения гроз достигала 30 км.
Гульельмо Маркони (1874–1937) В Италии, как стало известно значительно позже, к подобным вопросам проявил интерес Гульельмо Маркони (1874–1937) ставший впоследствии известным деятелем в области радиотехники.
1 – приёмная антенна 2 – когерер 3 – источник питания 4 – реле 5 – электромагнит 6 – звонок 7 – молоточек Первый Радиоприёмник 1 5 6 7 4 2 3
Амплитудная модуляция i, A t, с Изменение амплитуды несущей волны в соответствии сизменением амплитуды электромагнитных колебаний, полученных в микрофоне i, A t, с i, A t, с Высокочастотные колебания (несущая частота) модулированные колебания низкочастотные колебания (звуковая частота)
РАДИОПЕРЕДАТЧИК Генератор незатухающих колебаний: 1 – колебательный контур 2 – источник питания 3 – катушка связи 4 – транзистор 5 – передающая антенна 6 – микрофон 7 – катушки связи (микрофон – генератор НК) 6 5 7 4 1 3 2
Детектирование (демодуляция) i, A t, с Принятый модулированный сигнал i, A i, A t, с t, с Сигнал после детектирования Колебания тока в наушнике
РАДИОПРИЁМНИК 1 – принимающая антенна 2 – колебательный контур 3 – конденсатор переменной ёмкости 4 – детектор (диод) 5 – наушники 6 – конденсатор (фильтр) 1 4 6 3 5 2
ГЛАВНЫЕ УЗЛЫ РАДИОПЕРЕДАТЧИКА ГЕНЕРАТОР НЕЗАТУХАЮЩИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ ПЕРЕДАЮЩАЯ АНТЕННА МОДУЛЯТОР МИКРОФОН
Принципы современной радиосвязи. • При радиосвязи всегда происходит: • излучение, • распространение, • прием. • Для передачи информации (звуковой, речевой) необходимо: • модулирование высокочастотных колебаний сигнала до излучения. • Демодуляция (детектирование) после приёма • На разных этапах прохождения сигнал неоднократно усиливают.
