สัญญาณวิทยุคือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าความถี่สูงซึ่งมีข้อความที่ส่งอยู่ ในการสร้างสัญญาณ พารามิเตอร์ของการสั่นความถี่สูงจะถูกเปลี่ยน (มอดูเลต) โดยใช้สัญญาณควบคุม ซึ่งแสดงถึงแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงตามกฎหมายที่กำหนด การสั่นความถี่สูงแบบฮาร์มอนิกมักใช้เป็นการมอดูเลต:
โดยที่ w 0 =2π ฉ 0 – ความถี่พาหะสูง
คุณ 0 – แอมพลิจูดของการสั่นความถี่สูง
สัญญาณควบคุมที่ง่ายที่สุดและใช้บ่อยที่สุด ได้แก่ การสั่นแบบฮาร์มอนิก
โดยที่ Ω – ความถี่ต่ำ, เล็กกว่า w 0 มาก ; ψ – ระยะเริ่มต้น; คุณม. – แอมพลิจูดเช่นเดียวกับสัญญาณพัลส์สี่เหลี่ยมซึ่งมีลักษณะเป็นค่าแรงดันไฟฟ้า คุณควบคุม ( ที)=คุณระหว่างช่วงเวลา τ และเรียกว่า ระยะเวลาพัลส์ และเท่ากับศูนย์ในช่วงเวลาระหว่างพัลส์ (รูปที่ 1.13) ขนาด ตและเรียกว่าช่วงการเกิดซ้ำของพัลส์ เอฟและ =1/ ตและ – ความถี่ของการทำซ้ำ อัตราส่วนระยะเวลาการทำซ้ำของพัลส์ ตและถึงระยะเวลา τ และเรียกว่าวัฏจักรหน้าที่ ถามกระบวนการชีพจร: ถาม=ตและ /τ และ
รูปที่.1.13. ลำดับพัลส์สี่เหลี่ยม
ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของการสั่นความถี่สูงที่เปลี่ยนแปลง (มอดูเลต) โดยใช้สัญญาณควบคุม แอมพลิจูด ความถี่ และการมอดูเลตเฟสจะแตกต่างกัน
เมื่อการมอดูเลตแอมพลิจูด (AM) ของการสั่นความถี่สูงด้วยแรงดันไฟฟ้าไซน์ซอยด์ความถี่ต่ำที่มีความถี่ของโหมด Ω จะสร้างสัญญาณที่แอมพลิจูดเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา (รูปที่ 1.14):
พารามิเตอร์ ม=คุณม./ คุณ 0 เรียกว่าสัมประสิทธิ์การมอดูเลตแอมพลิจูด ค่าของมันอยู่ในช่วงตั้งแต่หนึ่งถึงศูนย์: 1≥m≥0 ปัจจัยการมอดูเลตแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ (เช่น ม×100%) เรียกว่าความลึกของการมอดูเลตแอมพลิจูด
ข้าว. 1.14. สัญญาณวิทยุแบบมอดูเลตแอมพลิจูด
ในระหว่างการปรับเฟส (PM) ของการสั่นความถี่สูงด้วยแรงดันไซน์ซอยด์ แอมพลิจูดของสัญญาณจะยังคงที่ และเฟสของสัญญาณจะได้รับการเพิ่มขึ้นเพิ่มเติม Δy ภายใต้อิทธิพลของแรงดันไฟฟ้ามอดูเลต: Δy= เคเอฟเอ็ม คุณม. sinW mod ที, ที่ไหน เค FM – สัมประสิทธิ์สัดส่วน สัญญาณความถี่สูงที่มีการมอดูเลตเฟสตามกฎไซน์ซอยด์มีรูปแบบ
ในการมอดูเลตความถี่ (FM) สัญญาณควบคุมจะเปลี่ยนความถี่ของการสั่นความถี่สูง หากแรงดันไฟฟ้ามอดูเลตเปลี่ยนแปลงตามกฎไซน์ซอยด์ ค่าปัจจุบันของความถี่การสั่นมอดูเลต w=w 0 + เคฟุตบอลโลก คุณม. sinW mod ที, ที่ไหน เค FM – สัมประสิทธิ์สัดส่วน การเปลี่ยนแปลงความถี่ที่ใหญ่ที่สุด w เทียบกับค่าเฉลี่ย w 0 เท่ากับ Δw М = เคฟุตบอลโลก คุณ m เรียกว่าส่วนเบี่ยงเบนความถี่ สัญญาณมอดูเลตความถี่สามารถเขียนได้ดังนี้:
ค่าเท่ากับอัตราส่วนของการเบี่ยงเบนความถี่ต่อความถี่มอดูเลชั่น (Δw m /W mod = ม FM) เรียกว่าอัตราส่วนการปรับความถี่
รูปที่ 1.14 แสดงสัญญาณความถี่สูง AM, PM และ FM ในทั้งสามกรณีจะใช้แรงดันไฟฟ้ามอดูเลตเดียวกัน คุณโหมดเปลี่ยนตามกฎฟันเลื่อยแบบสมมาตร คุณสมัย ( ที)= เคม็อด ที, ที่ไหน เค mod > 0 ที่ช่วงเวลา 0 ที 1 และ เคม็อด<0 на отрезке ที 1 ที 2 (รูปที่ 1.15, ก)
เมื่อใช้ AM ความถี่ของสัญญาณจะคงที่ (w 0) และแอมพลิจูดจะเปลี่ยนแปลงไปตามกฎของการมอดูเลตแรงดันไฟฟ้า คุณเช้า ( ที) = คุณ 0 เคม็อด ที(รูปที่ 1.15, ข).
สัญญาณมอดูเลตความถี่ (รูปที่ 1.15c) มีลักษณะเป็นแอมพลิจูดคงที่และการเปลี่ยนแปลงความถี่อย่างราบรื่น: w( ที) = ก 0 + เคฟุตบอลโลก ที- ในระยะเวลาตั้งแต่ ที=0 ถึง ที 1 ความถี่การสั่นเพิ่มขึ้นจากค่า w 0 เป็นค่า w 0 + เคฟุตบอลโลก ที 1 และในส่วนจาก ที 1 ถึง ที 2 ความถี่ลดลงอีกครั้งเป็นค่า w 0
สัญญาณมอดูเลตเฟส (รูปที่ 1.15d) มีแอมพลิจูดคงที่และความถี่เปลี่ยนแปลงกะทันหัน ให้เราอธิบายเรื่องนี้เชิงวิเคราะห์ ด้วย FM ภายใต้อิทธิพลของการมอดูเลตแรงดันไฟฟ้า
รูปที่.1.15. มุมมองเปรียบเทียบของการสั่นแบบมอดูเลตสำหรับ AM, FM และ FM: ก – แรงดันไฟฟ้ามอดูเลต; b – สัญญาณมอดูเลตแอมพลิจูด; c – สัญญาณมอดูเลตความถี่ d – สัญญาณมอดูเลตเฟส
เฟสสัญญาณได้รับการเพิ่มขึ้นเพิ่มเติม Δy= เคเอฟเอ็ม ทีดังนั้นสัญญาณความถี่สูงที่มีเฟสมอดูเลชั่นตามกฎฟันเลื่อยจึงมีรูปแบบ
ดังนั้นในช่วง 0 ที 1 ความถี่เท่ากับ w 1 >w 0 และบนเซ็กเมนต์ ที 1 ที 2 มันเท่ากับ w 2
เมื่อส่งลำดับพัลส์ เช่น รหัสดิจิทัลไบนารี (รูปที่ 1.16a) ก็สามารถใช้ AM, FM และ FM ได้เช่นกัน การมอดูเลตประเภทนี้เรียกว่าการยักย้ายหรือการส่งสัญญาณโทรเลข (AT, CT และ FT)
รูปที่.1.16. มุมมองเปรียบเทียบของการแกว่งที่ถูกบิดเบือนใน AT, CT และ FT
ด้วยโทรเลขแอมพลิจูด ลำดับของพัลส์วิทยุความถี่สูงจะเกิดขึ้น แอมพลิจูดจะคงที่ตลอดระยะเวลาของพัลส์มอดูเลต τ และ และ และ เท่ากับศูนย์ในช่วงเวลาที่เหลือ (รูปที่ 1.16, b)
เมื่อใช้โทรเลขความถี่ สัญญาณความถี่สูงจะถูกสร้างขึ้นด้วยแอมพลิจูดคงที่และความถี่ที่รับค่าที่เป็นไปได้สองค่า (รูปที่ 1.16c)
เมื่อใช้โทรเลขแบบเฟส สัญญาณความถี่สูงจะถูกสร้างขึ้นด้วยแอมพลิจูดและความถี่คงที่ ซึ่งเฟสจะเปลี่ยนไป 180° ตามกฎของสัญญาณมอดูเลต (รูปที่ 1.16, d)
ความหนาของชั้นอีพิแทกเซียลและระดับสารต้องห้ามจะถูกควบคุมโดยการวัดโดยตรง ข้อกำหนดหลักสำหรับวิธีการควบคุมคือความเร็วการวัดและความสามารถในการทำซ้ำ ในการผลิตทางอุตสาหกรรม จำเป็นต้องมีข้อมูลเกี่ยวกับความคืบหน้าของกระบวนการในช่วงเวลาที่ค่อนข้างสั้น... (พื้นฐานของเทคโนโลยีการออกแบบและการผลิตของวิทยุอิเล็กทรอนิกส์ วงจรรวม)ประเภทและแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดในการวัดพารามิเตอร์สัญญาณในโปรเซสเซอร์ JSCความไม่สมบูรณ์ของเส้นทางอินพุต ความไม่เชิงเส้นของลักษณะแอมพลิจูดความสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้นระหว่างระดับสัญญาณที่อินพุตและเอาต์พุตของเส้นทาง RF เห็นได้ชัดว่าเป็นสาเหตุของข้อผิดพลาดในการวัดระดับสัญญาณวิทยุและเป็นแหล่งที่มาของสเปกตรัมสัญญาณที่เพิ่มขึ้น ความแม่นยำในการวัด... (โปรเซสเซอร์ออปติคัลออปติคัล อัลกอริธึมและข้อผิดพลาดในการวัด)การวัดสัญญาณพัลส์เมื่อทำการวัดพารามิเตอร์ของสัญญาณพัลส์ การกำหนดประเภทและพารามิเตอร์ของส่วนหน้าของพัลส์ที่กำลังศึกษาอย่างถูกต้องมีความสำคัญเป็นพิเศษ ปัจจัยที่มีอิทธิพลหลักในการสร้างสัญญาณพัลส์ที่ถูกต้องคือคุณสมบัติความถี่ของสายเคเบิลเบี่ยงเบนแนวตั้งของออสซิลโลสโคปและค่ากระแสชั่วขณะ... การวัดพารามิเตอร์ขององค์ประกอบวงจรไฟฟ้า 7L ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับพารามิเตอร์องค์ประกอบเมื่อใช้งานระบบโทรคมนาคมมักจำเป็นต้องประเมินพารามิเตอร์ขององค์ประกอบของวงจรไฟฟ้าของอุปกรณ์วิทยุที่เปราะบาง องค์ประกอบเชิงเส้นแบบพาสซีฟที่พบบ่อยที่สุดของอุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งพารามิเตอร์ที่ต้องวัด ได้แก่ ตัวต้านทาน... (การวัดระบบโทรคมนาคม)สเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากเทคโนสเฟียร์สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นรูปแบบพิเศษของสสารที่เกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า สนามแม่เหล็กไฟฟ้าในสุญญากาศมีลักษณะเป็นเวกเตอร์ของความแรงของสนามไฟฟ้า E และการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก B ซึ่งเป็นตัวกำหนดแรง... (รากฐานทางทฤษฎีของการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม)การเกิดขึ้นของนวัตกรรมหลากหลายอุตสาหกรรมที่พึ่งพาซึ่งกันและกัน เสริมกันหากในศตวรรษที่ 19 และครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 เนื่องจากไม่ต้องสงสัยเลยว่านวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่อยู่นอกอุตสาหกรรมใดๆ จะไม่มีผลกระทบใดๆ เลย ตอนนี้เราจึงต้องดำเนินการจากแนวคิดที่ว่าผลกระทบหลักต่อองค์กรและอุตสาหกรรมทั้งหมด... (การจัดการนวัตกรรม)สเปกตรัมและเสียงต่ำของเสียงลักษณะวัตถุประสงค์ของเสียงคือสเปกตรัม แต่เราจะเข้าถึงแนวคิดนี้โดยเริ่มจากแนวคิดดั้งเดิมและชัดเจนยิ่งขึ้นของ "เสียงต่ำ" มีพื้นฐานอยู่บนแนวคิดเรื่องเสียงที่ซับซ้อนและเสียงสะท้อน สายเสียงของมนุษย์สามารถเปรียบเทียบได้กับเครื่องสาย เมื่อเชือกสั่นสะเทือนโดยรวม... (ภาษาวรรณกรรมรัสเซียสมัยใหม่)
|
ตามหลักการแลกเปลี่ยนข้อมูล การสื่อสารทางวิทยุมีสามประเภท:
การสื่อสารทางวิทยุแบบซิมเพล็กซ์
การสื่อสารทางวิทยุแบบดูเพล็กซ์
การสื่อสารทางวิทยุฮาล์ฟดูเพล็กซ์
ขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์ที่ใช้ในช่องสัญญาณวิทยุสื่อสาร การสื่อสารทางวิทยุประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น:
โทรศัพท์;
โทรเลข;
การส่งข้อมูล
โทรสาร;
โทรทัศน์;
วิทยุกระจายเสียง
ขึ้นอยู่กับประเภทของช่องสัญญาณวิทยุสื่อสารที่ใช้ การสื่อสารทางวิทยุประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น:
คลื่นพื้นผิว
ชั้นโทรโพสเฟียร์;
ไอโอโนสเฟียร์;
อุกกาบาต;
ช่องว่าง;
รีเลย์วิทยุ
ประเภทของการสื่อสารทางวิทยุที่จัดทำเป็นเอกสาร:
การสื่อสารทางโทรเลข
การถ่ายโอนข้อมูล
การสื่อสารทางแฟกซ์
การสื่อสารทางโทรเลข - สำหรับการส่งข้อความในรูปแบบของข้อความตัวอักษรและตัวเลข
การถ่ายโอนข้อมูลเพื่อการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่เป็นทางการระหว่างบุคคลกับคอมพิวเตอร์หรือระหว่างคอมพิวเตอร์
การสื่อสารทางโทรสารสำหรับการส่งภาพนิ่งด้วยสัญญาณไฟฟ้า
1 – Telex – สำหรับการแลกเปลี่ยนจดหมายโต้ตอบระหว่างองค์กรและสถาบันโดยใช้เครื่องพิมพ์ดีดพร้อมหน่วยความจำอิเล็กทรอนิกส์
2 – ข้อความ Tele (วิดีโอ) – สำหรับรับข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ไปยังจอภาพ
3 – โทรสาร (สำนักงาน) – เครื่องแฟกซ์ใช้ในการรับ (ไม่ว่าจะจากผู้ใช้หรือจากองค์กร)
สัญญาณวิทยุสื่อสารประเภทต่อไปนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายวิทยุ:
A1 - AT พร้อมการจัดการการแกว่งอย่างต่อเนื่อง
A2 - การจัดการของการสั่นแบบปรับโทนเสียง
โฆษณา - A1 (B1) - OM พร้อมผู้ให้บริการ 50%
AZA - A1 (B1) - OM พร้อมผู้ให้บริการ 10%
AZU1 - A1 (Bl) - OM โดยไม่มีผู้ให้บริการ
3. ลักษณะการแพร่กระจายของคลื่นวิทยุในช่วงต่างๆ
การแพร่กระจายของคลื่นวิทยุในช่วงไมเรียเมตร กิโลเมตร และเฮกโตเมตร
ในการประเมินธรรมชาติของการแพร่กระจายของคลื่นวิทยุในช่วงใดช่วงหนึ่งจำเป็นต้องทราบคุณสมบัติทางไฟฟ้าของตัวกลางวัสดุที่คลื่นวิทยุแพร่กระจายเช่น รู้และ ε ของโลกและชั้นบรรยากาศ
กฎหมายปัจจุบันทั้งหมดในรูปแบบดิฟเฟอเรนเชียลระบุว่า
เหล่านั้น. การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กเมื่อเวลาผ่านไปทำให้เกิดกระแสการนำและกระแสดิสเพลสเมนต์ปรากฏ
ให้เราเขียนสมการนี้โดยคำนึงถึงคุณสมบัติของสภาพแวดล้อมของวัสดุ:
λ
< 4 м - диэлектрик
4 ม< λ
< 400 м – полупроводник
แลมบ์ดา > 400 ม. – ตัวนำ
น้ำทะเล:
λ
< 3 м - диэлектрик
3 ซม< λ
< 3 м – полупроводник
แลม > 3 ม. – ตัวนำ
สำหรับคลื่นไมเรียมิเตอร์ (SVD):
แล = 10 ۞ 100 กม. f = 3 ۞ 30 กิโลเฮิรตซ์
และกิโลเมตร (DV):
แล = 10 ÷ 1 กม. f = 30 ÷ 300 กิโลเฮิรตซ์
ช่วง พื้นผิวโลกในพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าเข้าใกล้ตัวนำในอุดมคติ และไอโอโนสเฟียร์มีค่าการนำไฟฟ้าสูงสุดและค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำที่สุด เช่น ใกล้กับตัวนำ
ช่วง RV VLF และ LW ในทางปฏิบัติแล้วจะไม่เจาะเข้าไปในโลกและชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ โดยจะถูกสะท้อนจากพื้นผิวของมัน และสามารถแพร่กระจายไปตามเส้นทางวิทยุธรรมชาติในระยะทางที่พอเหมาะ โดยไม่สูญเสียพลังงานอย่างมีนัยสำคัญจากพื้นผิวและคลื่นเชิงพื้นที่
เพราะ เนื่องจากความยาวคลื่นของช่วง VHF นั้นสมส่วนกับระยะห่างถึงขอบเขตล่างของชั้นไอโอโนสเฟียร์ แนวคิดเรื่องคลื่นพื้นผิวที่เรียบง่ายจึงสูญเสียความหมายไป
กระบวนการแพร่กระจาย RV ถือว่าเกิดขึ้นในท่อนำคลื่นทรงกลม:
ด้านใน-พื้น
ด้านนอก (ตอนกลางคืน - ชั้น E ระหว่างวัน - ชั้น D)
กระบวนการท่อนำคลื่นมีลักษณะเฉพาะคือการสูญเสียพลังงานเล็กน้อย
RV ที่เหมาะสมที่สุด – 25 ÷ 30 กม
Critical RV (การลดทอนอย่างแรง) - 100 กม. หรือมากกว่า
ปรากฏการณ์โดยธรรมชาติ: - ซีดจาง, เสียงสะท้อนของวิทยุ
การซีดจาง (การซีดจาง) อันเป็นผลมาจากการรบกวนของ RV ที่เดินทางไปในเส้นทางที่แตกต่างกันและมีระยะต่างกันที่จุดรับ
หากพื้นผิวและคลื่นเชิงพื้นที่อยู่ในแอนติเฟสที่จุดรับสัญญาณ แสดงว่าสิ่งนี้กำลังจางหายไป
ถ้าคลื่นเชิงพื้นที่อยู่ในแอนติเฟสที่จุดรับ ก็จะจางหายไปอย่างมาก
เสียงก้องวิทยุคือการทำซ้ำของสัญญาณอันเป็นผลมาจากการรับคลื่นตามลำดับที่สะท้อนจากชั้นบรรยากาศรอบนอกในจำนวนครั้งที่ต่างกัน (ใกล้กับเสียงก้องของวิทยุ) หรือมาถึงจุดรับสัญญาณโดยไม่ต้องและหลังจากโคจรรอบโลก (เสียงก้องของวิทยุไกล)
พื้นผิวโลกมีคุณสมบัติเสถียร และสถานที่ที่วัดสภาวะไอออไนเซชันของไอออโนสเฟียร์มีผลเพียงเล็กน้อยต่อการแพร่กระจายของช่วง RV VLF ดังนั้นปริมาณพลังงานสัญญาณวิทยุจะเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในช่วงเวลาหนึ่งวัน หนึ่งปี และใน สภาวะที่รุนแรง
ในช่วงกิโลเมตร คลื่นพื้นผิวและคลื่นอวกาศแสดงออกมาได้ดี (ทั้งกลางวันและกลางคืน) โดยเฉพาะที่คลื่น แล> 3 กม.
คลื่นพื้นผิวเมื่อปล่อยออกมาจะมีมุมเงยไม่เกิน 3-4 องศา และคลื่นอวกาศจะถูกปล่อยออกมาในมุมที่กว้างถึงพื้นผิวโลก
มุมวิกฤตของอุบัติการณ์ของช่วงกิโลเมตรของ RV นั้นน้อยมาก (ในระหว่างวันบนชั้น D และตอนกลางคืนบนชั้น E) รังสีที่มีมุมเงยใกล้ 90° จะสะท้อนจากไอโอโนสเฟียร์
คลื่นผิวน้ำในช่วงกิโลเมตร เนื่องจากความสามารถในการเลี้ยวเบนที่ดี จึงสามารถให้การสื่อสารในระยะทางไกลถึง 1,000 กิโลเมตร หรือมากกว่านั้น อย่างไรก็ตาม คลื่นเหล่านี้จะเบาบางลงอย่างมากตามระยะทาง (ที่ระยะ 1,000 กม. คลื่นพื้นผิวมีความเข้มข้นน้อยกว่าคลื่นอวกาศ)
ในระยะทางไกลมาก การสื่อสารจะดำเนินการโดยคลื่นกม. เชิงพื้นที่เท่านั้น ในบริเวณที่มีความเข้มของพื้นผิวและคลื่นอวกาศเท่ากัน จะพบว่ามีการจางลงจนเกือบจางลง เงื่อนไขในการแพร่กระจายของคลื่นกม. นั้นแทบไม่ขึ้นอยู่กับฤดูกาล ระดับของกิจกรรมแสงอาทิตย์ และขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของวันเล็กน้อย (ในเวลากลางคืนระดับสัญญาณจะสูงขึ้น)
การรับสัญญาณในช่วงกิโลเมตรแทบจะไม่ลดลงเนื่องจากการรบกวนบรรยากาศที่รุนแรง (พายุฝนฟ้าคะนอง)
เมื่อย้ายจาก CM (LW) กม. ไปยังช่วงเฮกโตมิเตอร์ ค่าการนำไฟฟ้าของโลกและบรรยากาศรอบนอกจะลดลง ε ของโลกและเข้าใกล้ ε ของชั้นบรรยากาศ
การสูญเสียในพื้นดินกำลังเพิ่มขึ้น คลื่นทะลุลึกเข้าไปในชั้นบรรยากาศรอบนอก ที่ระยะทางหลายร้อยกิโลเมตร คลื่นอวกาศเริ่มครอบงำเพราะว่า ส่วนพื้นผิวถูกพื้นโลกดูดซับและลดทอนลง
ที่ระยะทางประมาณ 50-200 กม. คลื่นพื้นผิวและท้องฟ้ามีความเข้มเท่ากันและอาจเกิดการซีดจางในระยะสั้นได้
การแช่แข็งเกิดขึ้นบ่อยครั้งและลึก
เมื่อ แลลดลง ความลึกของการซีดจางจะเพิ่มขึ้นตามระยะเวลาการปิดกั้นที่ลดลง
การซีดจางจะรุนแรงเป็นพิเศษที่ แล มากกว่า 100 ม.
ระยะเวลาเฉลี่ยของการซีดจางอยู่ในช่วงตั้งแต่หลายวินาที (1 วินาที) จนถึงหลายสิบวินาที
เงื่อนไขการสื่อสารทางวิทยุในช่วงเฮกโตเมตร (HF) ขึ้นอยู่กับฤดูกาลและช่วงเวลาของวันเพราะว่า ชั้น D จะหายไป และชั้น E จะสูงกว่า และในชั้น D จะมีการดูดซับขนาดใหญ่
ระยะการสื่อสารในเวลากลางคืนมากกว่าช่วงกลางวัน
ในฤดูหนาว สภาพการรับจะดีขึ้นเนื่องจากความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ลดลงและทำให้สนามในชั้นบรรยากาศอ่อนลง ในเมือง การรับสัญญาณขึ้นอยู่กับการแทรกแซงทางอุตสาหกรรมเป็นอย่างมาก
การแพร่กระจายรถบ้าน- ช่วงเดคาเมตร (HF)
เมื่อย้ายจาก SW ไปเป็น HF การสูญเสียในพื้นดินจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก (พื้นดินเป็นไดอิเล็กตริกที่ไม่สมบูรณ์) ในขณะที่ในชั้นบรรยากาศ (ไอโอโนสเฟียร์) การสูญเสียจะลดลง
คลื่นพื้นผิวบนเส้นทางวิทยุ HF ธรรมชาติมีความสำคัญต่ำ (การเลี้ยวเบนอ่อน การดูดกลืนแสงสูง)
1 การจำแนกประเภทการมอดูเลต ลักษณะพื้นฐานของสัญญาณวิทยุ
ในการดำเนินการสื่อสารทางวิทยุจำเป็นต้องเปลี่ยนพารามิเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งของคลื่นความถี่วิทยุที่เรียกว่าคลื่นพาหะตามสัญญาณความถี่ต่ำที่ส่ง สามารถทำได้โดยใช้การปรับความถี่วิทยุ
เป็นที่ทราบกันว่าการสั่นแบบฮาร์มอนิก
โดดเด่นด้วยพารามิเตอร์อิสระสามตัว: แอมพลิจูด ความถี่ และเฟส
ดังนั้น Modulation จึงมีสามประเภทหลัก:
แอมพลิจูด
ความถี่,
เฟส.
แอมพลิจูดมอดูเลชั่น (AM) เป็นประเภทของอิทธิพลต่อการสั่นสะเทือนของพาหะ ซึ่งส่งผลให้แอมพลิจูดของมันเปลี่ยนแปลงไปตามกฎของสัญญาณที่ส่ง (มอดูเลต)
เราถือว่าสัญญาณมอดูเลตมีรูปแบบของการสั่นฮาร์มอนิกที่มีความถี่ W
ต่ำกว่าความถี่พาหะ w มาก
อันเป็นผลมาจากการมอดูเลต แอมพลิจูดแรงดันไฟฟ้าของการสั่นของตัวพาควรเปลี่ยนตามสัดส่วนของแรงดันไฟฟ้าของสัญญาณมอดูเลต uW (รูปที่ 1):
อ่วม = U + kUWcosWt = U + DUcosWt, (1)
โดยที่ U คือแอมพลิจูดแรงดันไฟฟ้าของการสั่นของความถี่วิทยุพาหะ
DU=kUW - การเพิ่มแอมพลิจูด
ในกรณีนี้ สมการของการสั่นแบบมอดูเลตแบบแอมพลิจูดจะอยู่ในรูปแบบ
UAM = UAM coswt = (U + DUcosWt) coswt = U (1+cosWt) coswt (2)
ตามกฎหมายเดียวกัน กระแส iAM จะเปลี่ยนไปในระหว่างการมอดูเลต
ปริมาณที่แสดงลักษณะของอัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงในแอมพลิจูดของการแกว่ง DU ต่อแอมพลิจูดในกรณีที่ไม่มีการมอดูเลต U เรียกว่าสัมประสิทธิ์การมอดูเลต (ความลึก)
จากนี้ไปแอมพลิจูดสูงสุดของการแกว่งคือ Umax = U + DU = U (1+m) และแอมพลิจูดต่ำสุด Umin = U (1-m)
ตามที่เห็นได้ง่ายจากสมการ (2) ในกรณีที่ง่ายที่สุด การสั่นแบบมอดูเลตคือผลรวมของการสั่นสามครั้ง
UAM = U(1+ mcosWt)coswt = Ucoswt U/2+ cos(w - W)t U/2+ cos(w + W)t (4)
ระยะแรกคือการสั่นของเครื่องส่งสัญญาณในกรณีที่ไม่มีการมอดูเลต (โหมดเงียบ) ประการที่สองคือการแกว่งของความถี่ด้านข้าง
หากการมอดูเลตดำเนินการโดยสัญญาณความถี่ต่ำที่ซับซ้อนซึ่งมีสเปกตรัมตั้งแต่ Fmin ถึง Fmax สเปกตรัมของสัญญาณ AM ที่ได้รับจะมีรูปแบบแสดงในรูปที่ 1 ย่านความถี่ Δfc ที่ถูกครอบครองโดยสัญญาณ AM ไม่ได้ขึ้นอยู่กับ m และเท่ากับ
Δfс = 2Fสูงสุด (5)
การเกิดขึ้นของการสั่นของความถี่ด้านข้างระหว่างการมอดูเลตทำให้จำเป็นต้องขยายแบนด์วิดท์ของวงจรเครื่องส่งสัญญาณ (และตัวรับสัญญาณตามลำดับ) เธอจะต้องเป็น
โดยที่ Q คือปัจจัยด้านคุณภาพของวงจร
Df - การ detuning สัมบูรณ์
Dfк - วงจรพาสแบนด์
ในรูป ส่วนประกอบสเปกตรัมที่สอดคล้องกับความถี่มอดูเลตที่ต่ำกว่า (Fmin) จะมีพิกัดที่เล็กกว่า
สิ่งนี้อธิบายได้จากสถานการณ์ต่อไปนี้ สำหรับสัญญาณส่วนใหญ่ (เช่น เสียงพูด) ที่เข้าสู่อินพุตของเครื่องส่งสัญญาณ แอมพลิจูดของส่วนประกอบความถี่สูงของสเปกตรัมจะมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับส่วนประกอบของความถี่ต่ำและปานกลาง ส่วนเรื่องเสียงรบกวนที่ตัวตรวจจับรับสัญญาณเข้าเครื่องรับนั้น ความหนาแน่นของสเปกตรัมคงที่ภายในแบนด์วิธ
ผู้รับ เป็นผลให้ค่าสัมประสิทธิ์การมอดูเลตและอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนที่อินพุตของตัวตรวจจับตัวรับสัญญาณสำหรับความถี่สูงของสัญญาณมอดูเลตจึงมีน้อย เพื่อเพิ่มอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน ส่วนประกอบความถี่สูงของสัญญาณมอดูเลตระหว่างการส่งสัญญาณจะถูกเน้นโดยการขยายส่วนประกอบความถี่สูงด้วยจำนวนครั้งที่มากขึ้นเมื่อเทียบกับส่วนประกอบความถี่ต่ำและกลาง และเมื่อได้รับ ก่อนหรือหลังเครื่องตรวจจับ พวกมันจะถูกลดทอนด้วยจำนวนที่เท่ากัน การลดทอนของส่วนประกอบความถี่สูงก่อนเครื่องตรวจจับมักเกิดขึ้นในวงจรเรโซแนนซ์ความถี่สูงของเครื่องรับ ควรสังเกตว่าการเน้นเทียมที่ความถี่มอดูเลตส่วนบนนั้นเป็นที่ยอมรับได้ตราบเท่าที่ไม่นำไปสู่การมอดูเลชั่นมากเกินไป (m > 1)
การมอดูเลตแอมพลิจูด (AM) เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดและใช้กันทั่วไปที่สุดในวิศวกรรมวิทยุในการรวมข้อมูลเข้ากับการสั่นความถี่สูง เมื่อใช้ AM ขอบเขตแอมพลิจูดของการสั่นของพาหะจะเปลี่ยนตามกฎที่สอดคล้องกับกฎการเปลี่ยนแปลงในข้อความที่ส่ง ในขณะที่ความถี่และเฟสเริ่มต้นของการสั่นจะคงเดิม ดังนั้น สำหรับสัญญาณวิทยุแบบมอดูเลตแอมพลิจูด นิพจน์ทั่วไป (3.1) สามารถแทนที่ได้ดังต่อไปนี้:
ลักษณะของซองจดหมาย A(t) จะถูกกำหนดโดยประเภทของข้อความที่กำลังส่ง
ด้วยการสื่อสารอย่างต่อเนื่อง (รูปที่ 3.1, a) การสั่นแบบมอดูเลตจะเกิดขึ้นในรูปแบบที่แสดงในรูปที่ 1 3.1 ข. ซองจดหมาย A(t) มีรูปร่างตรงกับฟังก์ชันมอดูเลต กล่าวคือ กับข้อความที่ส่ง s(t) รูปที่ 3.1, b สร้างขึ้นภายใต้สมมติฐานว่าองค์ประกอบคงที่ของฟังก์ชัน s(t) เท่ากับศูนย์ (ในกรณีตรงกันข้าม แอมพลิจูดของการแกว่งของตัวพาในระหว่างการมอดูเลชั่นอาจไม่ตรงกับแอมพลิจูดของการแกว่งที่ไม่มีการมอดูเลต) การเปลี่ยนแปลงที่ใหญ่ที่สุดใน A(t) “ลง” ต้องไม่มากกว่า โดยหลักการแล้วการเปลี่ยนแปลง "ขาขึ้น" สามารถยิ่งใหญ่ขึ้นได้
พารามิเตอร์หลักของการแกว่งแบบมอดูเลตแบบแอมพลิจูดคือค่าสัมประสิทธิ์การมอดูเลต
ข้าว. 3.1. ฟังก์ชันมอดูเลต (a) และการสั่นแบบมอดูเลตแอมพลิจูด (b)
คำจำกัดความของแนวคิดนี้มีความชัดเจนเป็นพิเศษสำหรับการมอดูเลตโทนเสียง เมื่อฟังก์ชันการมอดูเลตเป็นแบบออสซิลเลชันฮาร์มอนิก:
เอนเวโลปของการมอดูเลตออสซิลเลชันสามารถแสดงได้ในรูปแบบ
ความถี่การมอดูเลตอยู่ที่ไหน - ระยะเริ่มต้นของซองจดหมาย - สัมประสิทธิ์สัดส่วน - ความกว้างของการเปลี่ยนแปลงซองจดหมาย (รูปที่ 3.2)
ข้าว. 3.2. การสั่นมอดูเลตในแอมพลิจูดโดยฟังก์ชันฮาร์มอนิก
ข้าว. 3.3. แอมพลิจูดของการสั่นมอดูเลตโดยลำดับพัลส์
ทัศนคติ
เรียกว่าสัมประสิทธิ์การมอดูเลต
ดังนั้นค่าทันทีของการสั่นแบบมอดูเลต
ด้วยการมอดูเลตที่ไม่บิดเบี้ยว แอมพลิจูดของการสั่นจะแตกต่างกันไปจากต่ำสุดไปสูงสุด
ตามการเปลี่ยนแปลงของแอมพลิจูด ค่าเฉลี่ยของคาบก็เปลี่ยนแปลงไปด้วย ความถี่สูงพลังของการสั่นแบบมอดูเลต พีคของซองจดหมายสอดคล้องกับกำลังที่มากกว่ากำลังของการแกว่งของตัวพา 1-4 เท่า กำลังเฉลี่ยตลอดระยะเวลามอดูเลชั่นเป็นสัดส่วนกับกำลังสองเฉลี่ยของแอมพลิจูด A(t):
พลังนี้เกินกว่าพลังของการสั่นสะเทือนของผู้ให้บริการเพียงปัจจัยเดียวเท่านั้น ดังนั้น ที่การปรับ 100% (M = 1) กำลังไฟฟ้าสูงสุดจะเท่ากับ a กำลังเฉลี่ย(พลังของการสั่นสะเทือนของผู้ให้บริการถูกระบุโดย) จากนี้จะเห็นได้ว่าการเพิ่มขึ้นของกำลังการสั่นที่เกิดจากการมอดูเลต ซึ่งส่วนใหญ่จะกำหนดเงื่อนไขสำหรับการแยกข้อความเมื่อรับข้อความ แม้ว่าที่ความลึกของการมอดูเลตสูงสุดจะไม่เกินครึ่งหนึ่งของกำลังของการสั่นของพาหะ
เมื่อทำการโอน ข้อความแยกกันซึ่งแสดงถึงการสลับของพัลส์และการหยุดชั่วคราว (รูปที่ 3.3, a) การสั่นแบบมอดูเลตจะอยู่ในรูปของลำดับของพัลส์วิทยุที่แสดงในรูปที่ 1 3.3 ข. ซึ่งหมายความว่าเฟสของการเติมความถี่สูงในแต่ละพัลส์จะเหมือนกับเฟสที่ "ตัด" จากการสั่นฮาร์มอนิกต่อเนื่องหนึ่งครั้ง
เฉพาะภายใต้เงื่อนไขนี้เท่านั้นที่แสดงในรูปที่. ตามข้อ 3.3b ลำดับของพัลส์วิทยุสามารถตีความได้ว่าเป็นการสั่นแบบมอดูเลตในแอมพลิจูดเท่านั้น หากเฟสเปลี่ยนจากพัลส์เป็นพัลส์ เราควรพูดถึงการปรับแอมพลิจูดเชิงมุมแบบผสม