1. Опишите схему приёмника Попова, представленную на рисунке 6.50.
Схема приёмника Александра Попова состоит из следующих элементов: антенны, когерера, электромагнитного реле, звонка и источника питания. Антенна улавливает электромагнитные волны и передаёт их на когерер, который в обычных условиях обладает высоким сопротивлением. При приёме волны сопротивление когерера падает, что позволяет электрическому току пройти через него и включить реле. Реле замыкает цепь звонка, который издаёт сигнал. При встряхивании когерера молоточком звонка опилки вновь разъединяются, и система готова к следующему приёму сигнала.
2. Какой вклад в развитие радиосвязи внесли Попов и Маркони?
Александр Попов в 1895 году продемонстрировал первый радиоприёмник, предназначенный для приёма электромагнитных волн, и впервые использовал радиосигнал для передачи информации, а также усовершенствовал когерер. Гульельмо Маркони в 1897 году применил радио для коммерческих целей, передав сигнал на значительное расстояние, что сделало технологию практичной для связи. Оба учёных сыграли ключевую роль в становлении радиосвязи, заложив её теоретические и практические основы.
3. Какие устройства входят в систему радиосвязи?
Система радиосвязи включает следующие устройства: передатчик (генератор радиоволн, модулятор, антенна для передачи), приёмник (антенна для приёма, детектор, усилитель), устройства обработки сигнала и конечные устройства (громкоговоритель, монитор, и т.д.).
4. В чём заключается процесс: а) модуляции; б) детектирования электромагнитных волн?
а) Модуляция — это процесс изменения параметров несущей волны (амплитуды, частоты или фазы) в соответствии с информационным сигналом. Это необходимо для передачи информации на радиочастотах. б) Детектирование — процесс извлечения информационного сигнала из несущей радиоволны. Оно заключается в выделении модулированного сигнала и преобразовании его в первоначальный формат, например, звуковой.
5. Как осуществляется передача изображений с помощью радиоволн?
Передача изображений с помощью радиоволн осуществляется путём преобразования изображения в электрический сигнал (например, через фотодиоды или камеры), последующей его модуляции на радиоволну и передачи через антенну. На приёмной стороне сигнал детектируется, преобразуется в цифровую или аналоговую форму и воспроизводится в виде изображения на экране. Современные методы включают цифровую передачу с использованием сложных алгоритмов кодирования.
1. Опишите схему радиовещательного тракта, показанную на рисунке 6.54.
Схема радиовещательного тракта состоит из передающей и приёмной частей. В передающей части используется микрофон, преобразующий звуковой сигнал в электрические колебания низкой частоты. Эти колебания усиливаются и подаются на модулятор, где изменяются параметры высокочастотной несущей волны. Модулированный сигнал передаётся через передающую антенну. В приёмной части антенна принимает электромагнитные волны, которые затем усиливаются в радиочастотном усилителе. После этого сигнал подаётся на детектор, где извлекается низкочастотный информационный сигнал. Усиленные низкочастотные колебания передаются на громкоговоритель, где они преобразуются в звуковые колебания.
2. Почему, когда автомобиль проезжает под эстакадой или мостом, радиоприёмник в нём плохо работает?
Когда автомобиль проезжает под эстакадой или мостом, радиоприёмник может плохо работать из-за экранирования радиоволн. Металлические конструкции моста и его массивные части блокируют прямое прохождение сигнала от радиопередатчика, вызывая его ослабление. Также возможны интерференционные эффекты, связанные с отражением радиоволн от различных поверхностей, что приводит к искажению сигнала.
1. Радиолокатор работает на волне длиной 15 см и испускает 4000 импульсов в 1 с. Длительность каждого импульса составляет 2 мкс. Сколько электромагнитных колебаний содержится в каждом импульсе? Определите глубину разведки локатора.
Дано: λ = 15 см = 0.15 м, N = 4000 импульсов/с, t = 1 с, τ = 2 мкс = 2 * 10^-6 с.
Для определения глубины разведки локатора используется формула: Lmax = c * t / (2 * N), где c = 3 * 10^8 м/с — скорость света. Подставим значения: Lmax = (3 * 10^8 м/с * 1 с) / (2 * 4000) = 3.75 * 10^4 м = 37.5 км.
Чтобы найти количество колебаний в каждом импульсе, используем формулу: n = τ / T = (c * τ) / λ, где T = λ / c — период колебаний. Подставим значения: n = (3 * 10^8 м/с * 2 * 10^-6 с) / 0.15 м = 4000.
Ответ: Количество колебаний в каждом импульсе равно 4000, а глубина разведки локатора составляет 37.5 км.
2. Радиолокатор посылает 5000 импульсов в секунду. Определите дальность действия, на которую рассчитан данный радиолокатор. Сколько электромагнитных колебаний содержится в каждом импульсе, если радиолокатор работает на длине волны 12 см, а продолжительность каждого импульса равна 2*10^-5 с?
Дальность действия радиолокатора вычисляется по формуле: L = c / (2 * f), где c = 3 * 10^8 м/с — скорость света, f = 5000 Гц — частота импульсов.
Подставляя значения: L = 3 * 10^8 / (2 * 5000) = 3 * 10^4 м = 30 км.
Число колебаний в каждом импульсе находится следующим образом: Сначала вычислим частоту волны f_волн: f_волн = c / λ, где λ = 12 см = 0.12 м.
f_волн = 3 * 10^8 / 0.12 = 2.5 * 10^9 Гц.
Теперь определим число колебаний N в одном импульсе: N = f_волн * t, где t = 2 * 10^-5 с.
N = (2.5 * 10^9) * (2 * 10^-5) = 5 * 10^4 = 50 000.
Итак, дальность действия радиолокатора составляет 30 км, а число колебаний в каждом импульсе равно 50 000.
3. Колебательный контур радиоприёмника настроен на частоту 12 МГц. Во сколько раз нужно изменить ёмкость конденсатора контура, что бы настроиться на частоту, соответствующую длине волны 50 м?
Колебательный контур радиоприёмника настроен на частоту f1 = 12 МГц. Для настройки на частоту, соответствующую длине волны λ2 = 50 м, вычислим новую частоту f2: f2 = c / λ2 = 3 * 10^8 / 50 = 6 МГц.
Частота и ёмкость колебательного контура связаны соотношением: f ∝ 1 / √C.
Отсюда отношение ёмкостей: C2 / C1 = (f1 / f2)^2.
Подставляя значения: C2 / C1 = (12 / 6)^2 = 4.
Ёмкость конденсатора нужно увеличить в 4 раза.