Основные этапы развития радиопередающих устройств

Развитие любой отрасли науки и всей науки в целом яв­ляется следствием развития общественного производства. В зависимости от потребностей развивающегося обществен­ного производства шло развитие и радиопередающих уст­ройств, изменялись их принципы построения и схемные решения, осваивались новые диапазоны волн.

По принципам построения передатчика и типам применя­емых в нем элементов (прежде всего генераторов) историю развития радиопередающих устройств можно ориентировочно разделить на 4 периода, каждый из которых охватывает ха­рактерный этап в развитии теории и техники генерирования и модуляции:

Первый период: доламповый период (с 1895 по 1917 г.) — это период искровых, дуговых передатчиков и ма­шин высокой частоты.

Первый искровой передатчик был создан А. С. Поповым в 1895 г. Год спустя он был применен для публичной демон­страции первой в истории передачи телеграммы по радио.

Искровым передатчикам был присущ ряд недостатков:

- затухающий и прерывистый характер высокочастотных коле­баний, что препятствовало осуществлению телефонного режи­ма;

- большие взаимные помехи при работе нескольких ра­диостанций.

К концу первого десятилетия XX в. у искровых передатчи­ков появляются «конкуренты» — дуговые передатчики и машины высокой частоты. Большая заслуга в разработке це­лой серии высокочастотных машинных генераторов для пере­датчиков на мощности от 6 до 600 кВт принадлежит В.П.Вологдину.

Машинные и дуговые передатчики имели ряд недостатков:

- сложность генерирования, усиления и управления радиочастотными колебаниями в широком диапазоне частот и мощностей;

- низкая стабильность частоты;

- сложность проектирования и изготовления и т.д.

Общей характерной чертой доламповых передатчиков была работа на сравнительно длинных волнах (λ>500 м); основ­ной режим работы—телеграфный. Дуговые и машинные пе­редатчики позволили провести лишь первые опытные радио­телефонные передачи.

Второй период: ламповый период (ориентировочное 1917 по 1935—1938гг.) — период освоения ламповых передатчиков. Применение ламп в передатчиках позволило значительно расширить диапазон рабочих частот и возможности радио, благодаря чему наряду с радиосвязью началось развитие радиовещания, телевидения и появились первые работы в области радиолокационной техники.

Третий период (с 1935—1938 гг. по 1950г.) —период освое­ния радиопередающих устройств СВЧ ди­апазона. Толчком к освоению диапазона СВЧ явилась радио­локация, которая получила бурное развитие в годы второй мировой войны. Развитию радиолокации способствовал ряд работ в области техники СВЧ. Период освоения передатчиков СВЧ характерен также большими работами по исследованию импульсного режима генераторов.

Четвертый (с 1950 г. до настоящего времени), так назы­ваемый новейший период, характеризуется совершенствовани­ем передатчиков СВЧ, разработкой генераторов, работающих на новых принципах, и применением специальных видов мо­дуляции и манипуляции (особенно в радиолокационных передатчиках).

В настоящее время усилия как наших, так и зарубежных ученых направлены на улучшение энергетических соотношений и повышение стабильности частоты передатчиков, расшире­ние полосы пропускания мощных усилительных приборов и увеличение пределов электронной перестройки частоты авто­генераторов СВЧ.

 

Классификация РПДУ

 

Радиопередатчики классифицируются:

по назначению – связные, радиовещательные, телевизионные, радиолокационные, радионавигационные, телеметрические и т.д.;

по мощности – маломощные (до 100 Вт), средней мощности (до 10 кВт), мощные (до 1000 кВт) и сверхмощные (свыше 1000 кВт);

по роду работы (виду излучения) – телеграфные, телефонные, однополосные, импульсные и т.д.

Виды излучения обозначаются тремя индексами:

первый (буква) характеризует вид модуляции: А – амплитудная, F – частотная, Р – импульсная;

второй (цифра) определяет тип передачи: 0 – излучение немодулированной несущей, 1 – телеграфирование без модулирующей звуковой частоты, 2 – тональная телеграфия и т.д.;

третий индекс (буква) определяет вспомогательные характеристики;

по способу транспортировки – стационарные и подвижные (переносные, автомобильные, корабельные, самолетные и т.д.).

Классификация передатчиков по диапазону частот в соответствии с рекомендациями МСЭ приведена в таблице 3.1.

Области применения:

1) длинные волны – радиовещание и связи на большие расстояния;

2) средние – радиовещание и связи, на флоте и в авиации

На l = 600 м – «SOS»;

3) диапазон КВ - магистральные линии радиосвязи;

4) дециметровый и более короткие волны – связь с космическими объектами;

5) метровые и дециметровые волны – телевидение, радиовещание, местной связи и навигации на аэродромах, при связи с подвижными объектами в городах;

6) сантиметровые – радиорелейные линии, радиолокационные системы, системы связи с космическими объектами.

 

Таблица 3.1

Классификация передатчиков по диапазону частот в соответствии с рекомендациями МСЭ

 

Номер диапазона	Обозначение полосы	Диапазон частот	Название диапазона волн	Волны
	Очень низкие частоты (ОНЧ)	3 – 30 кГц	Мириаметровые	100 – 10 км
	Низкие частоты (НЧ)	30 – 300 кГц	Километровые (длинные – ДВ)	10 – 1 км
	Средние частоты (СЧ)	300 – 3000 кГц	Гектометровые (средние – СВ)	1000 – 100 м
	Высокие частоты (ВЧ)	3 – 30 МГц	Декаметровые (короткие – КВ)	100 – 10 м
	Очень высокие частоты (ОВЧ)	30 – 300 МГц	Метровые	10 – 1 м
	Ультравысокие частоты (УВЧ)	300 – 3000 МГц	Дециметровые	100 – 10 см
	Сверхвысокие частоты (СВЧ)	3 – 30 ГГц	Сантиметровые	10 – 1 см
	Крайне высокие частоты (КВЧ)	30 – 300 ГГц	Миллиметровые	10 – 1 мм
	––	300 – 3000 ГГц	Децимиллиметровые	1 – 0,1 мм

 

В настоящее время существует большое число радиотехнических систем различного назначения. Основными из них являются системы:

1) радиосвязи и вещания

2) телевизионные системы

3) радиолокационные системы (РЛС) – устройство обнаружения отражающих радиоволны объектов (самолетов, кораблей) в отсутствие видимости.

4) радионавигационные системы предназначены для определения местоположения объектов на земном шаре или в космосе путем приема сигналов от двух или более разнесенных радиопередатчиков, координаты которых заранее известны.

5) радиотелеметрические системы предназначены для дистанционного измерения различных физических величин на удаленном объекте.

6) системы радиотелеуправления.

Распределение радиоспектра должен исходить на основании закона РК О Связи и данный ресурс используется на основании «Таблицы распределения полос радиочастот между службами радиосвязи».

Распределение радиочастот по различным службам радиосвязи осуществляется Госкомитетом по надзору за связью, а присвоение радиочастот пользователям по территории республики – Государственной инспекцией электросвязи РК (РГИЭ).

Главное назначение РГИЭ являются:

1) обеспечение электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств;

2) осуществление госнадзора за их использованием;

3) выполнение условий лицензий на территории республики.

Организация работы подразделении РГИЭ включает в себя:

1) планирование использования, назначения и учет рабочих частот для радиоэлектронных средств;

2) определяет порядок выдачи и аннулирования разрешений на приобретение, передачу, строительство и установку, эксплуатацию и ввоз из-за границы радиоэлектронных средств и высокочастотных устройств.

Эффективное использование радиоспектра предполагает постоянное уточнение и разработка обоснованных норм качества совместной работы действующих и вновь организуемых радиослужб.

Для чего необходим: (провести или выполнить ряд работ)

1) системный анализ заявок на частотные присвоения;

2) план распределения частот между различными службами;

3) уточнение работ служб во времени и работы;

4) установить анализ причин возникновения взаимных радиопомех в работе служб;

5) выявление радиопомех в работе служб;

6) устранение взаимных помех.