Thiết kế và thi công mô hình Radio-Cassette, chương 1

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

0
171
lượt xem
84
download

Thiết kế và thi công mô hình Radio-Cassette, chương 1

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các sóng vô tuyến điện dùng trong kỹ thuật thông tin, tia hồng ngoại mà chúng ta cảm nhận được hiệu ứng nhiệt trên da hoặc ánh sáng thấy được từ màu tím - đỏ, hay tia tử ngoại, tia X, tia genma phát từ các chất phóng xa…. đều là những sóng có tần số khác nhau của bức xạ điện từ. Bức xạ điện từ còn gọi là sóng điện từ, nó có thể chuyển đổi lẫn nhau trong không gian truyền dẫn từ dạng điện trường sang dạng từ trường và ngược lại. Sóng điện từ lan...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Thiết kế và thi công mô hình Radio-Cassette, chương 1

  1. CHÖÔNG 1: KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ RADIO A. NGUYEÂN LYÙ THU PHAÙT SONG VOÂ TUYEÁN: I. BÖÙC XAÏ ÑIEÄN TÖØ: Caùc soùng voâ tuyeán ñieän duøng trong kyõ thuaät thoâng tin, tia hoàng ngoïai maø chuùng ta caûm nhaän ñöôïc hieäu öùng nhieät treân da hoaëc aùnh saùng thaáy ñöôïc töø maøu tím -> ñoû, hay tia töû ngoïai, tia X, tia gamma phaùt töø caùc chaát phoùng xaï… ñeàu laø nhöõng soùng coù taàn soá khaùc nhau cuûa böùc xaï ñieän töø. Böùc xaï ñieän töø coøn goïi laø soùng ñieän töø, noù coù theå chuyeån ñoåi laãn nhau trong khoâng gian truyeàn daãn töø daïng ñieän tröôøng sang daïng töø tröôøng vaø ngöôïc laïi. Soùng ñieän töø lan truyeàn trong khoâng gian vôùi vaän toác 300.000 Km/s. Neáu goïi C laø vaän toác truyeàn soùng, f laø taàn soá vaø  laø böôùc soùng cuûa böùc xaï ta coù: f  C  Taàn soá cuûa soùng ñieän töø laø hec (Hz). Trong kyõ thuaät thoâng tin soùng voâ tuyeán ñieän coù böôùc soùng  tính baèng (m) hay centimet (cm) coøn caùc böùc xaï khaùc nhö aùnh saùng, tia X, tia Gamma … coù böôùc soùng tính baèng A0 vôùi 1A0= 10-10 m. II. TÍN HIEÄU ÑIEÄN: Trong kyõ thuaät thoâng tin, aâm thanh hoaëc hình aûnh ñöôïc bieán ñoåi thaønh moät ñaïi löôïng ñieän döôùi daïng doøng ñieän hoaëc ñieän aùp. Doøng ñieän hoaëc ñieän aùp tín hieäu ñöôïc goïi laø tín hieäu ñieän. Tín hieäu ñieän thöôøng gaëp laø tín hieäu aâm taàn (AF) vaø tín hieäu hình (VF). 1.Tín hieäu aâm taàn: (AF: audio frequency)
  2. Tín hieäu aâm taàn laø tín hieäu coù taàn soá trong khoûang taàn soá aâm thanh nghe ñöôïc (20Hz- 20.000Hz) thieát bò thöôøng duøng ñeå chuyeån ñoåi aâm thanh ra tín hieäu aâm taàn laø micro. 2.Tín hieäu hình: (VF: video frequency) Tín hieäu hình laø tín hieäu ñieän coù cöôøng ñoä bieán thieân theo ñoä saùng cuûa caùc phaàn töû hình. Taàn soá toái ña cuûa tín hieäu hình tæ leä vôùi bình phöông soá ñöôøng phaân giaûi cuûa hình aûnh vaø noù coù trò soá tính baèng Mhz. III. ÑIEÀU CHEÁ TÍN HIEÄU ÑIEÄN: Tieáng noùi vaø aâm nhaïc sau khi ñaõ ñöôïc chuyeån ñoåi thaønh tín hieäu aâm taàn duø ñaõ ñöôïc naâng cao coâng suaát vaãn khoâng theå ñöa ra Antenna phaùt ñeå truyeàn tin döôùi daïng soùng ñieän töø laø vì: - Qua antenna phaùt soùng tín hieäu aâm taàn khoâng phaùt xa ñöôïc vì taàn soá khoâng ñuû cao (döôùi 20Khz). - Neáu taàn soá tín hieäu ñuû lôùn ñeå phaùt böùc xaï ñöôïc thì hieäu suaát cuûa coâng taùc thaáp, ñaøi phaùt soùng raát phöùc taïp, phaåm chaát cuûa tín hieäu thu ñöôïc raát keùm. Do vaäy, ñeå truyeàn tín hieäu aâm taàn döôùi daïng böùc xaï ñieän töø ngöôøi ta duøng kyõ thuaät ñieàu cheá. Duøng tín hieäu aâm taàn ñieàu cheá moät tín hieäu cao taàn ñeå ñöôïc moät tín hieäu khaùc, tín hieäu ñaõ ñieàu cheá vöøa chöùa tín hieäu aâm taàn truyeàn ñi vöøa coù taàn soá cao ñuû khaû naêng ñöa ra antenna phaùt deã daøng böùc xaï thaønh caùc soùng ñieän töø truyeàn lan trong khoâng gian. Quaù trình “ñieàu cheá” laø nhaèm loàng tín hieäu aâm taàn vaøo tín hieäu cao taàn, duøng soùng cao taàn “mang” soùng aâm taàn ñi. Soùng cao taàn goïi laø soùng mang. Taïi maùy thu, tín hieäu aâm taàn (chöùa tin töùc caàn truyeàn ñi) ñöôïc taùch khoûi tín hieäu cao taàn tieáp tuïc xöû lyù khueách ñaïi … ñöôïc chuyeån ra loa ñeå taùi taïo laïi tín hieäu aâm thanh.
  3. Trong kyõ thuaät bieán ñieäu, ta coù bieán ñieäu bieân ñoä (AM) vaø bieán ñieäu taàn soá (FM) ñöôïc söû duïng trong heä thoáng aâm thanh. 1. Bieán ñieäu tín hieäu AM: (Amptitude Modulation) Bieán ñieäu bieân ñoä coøn ñöôïc goïi laø ñieàu cheá bieân ñoä hay ñieàu bieân. Hình (1a) laø tín hieäu cao taàn (RF: Radio Frequency) chöa ñöôïc ñieàu cheá. Hình (1b) laø tín hieäu aâm taàn (AF) cuûa tin töùc caàn truyeàn ñi vaø hình (1c) laø keát quaû cuóa söï ñieàu bieán, tín hieäu ñieàu bieán hay coøn goïi laø soùng AM. Tín hieäu ñaõ ñöôïc ñieàu bieán bieân ñoä coù taàn soá baèng taàn soá tín hieäu cao taàn nhöng bieân ñoä thay ñoåi theo tín hieäu aâm taàn. Ngöôøi ta chöùng minh ñöôïc raèng neáu tín hieäu cao taàn RF coù taàn soá f0 ñöôïc ñieàu cheá bieân ñoä bôûi tín hieäu aâm taàn AF coù taàn soá f thì tín hieäu ñieàu bieân AM coù ba thaønh phaàn: soùng mang f0 vaø hai bieân taàn mang f0 – f vaø f0 + f (hình 2). Hieäu soá (f0 + f )- (f0 - f) = 2f = BW ñöôïc goïi laø baêng thoâng, daûi thoâng hoaëc phoå soùng. Caùc ñaøi phaùt thanh thöôøng coù BW = 10Khz. Hình a Hình b
  4. Hình 1: Bieán ñieäu bieân ñoä. a)Tín hieäu cao taàn RF b)Tín hieäu aâm taàn AF c)Tín hieäu ñieàu bieân AM f0-f f0 f0+f f0 Hình 2: Taàn phoå cuûa tín hieäu cao taàn ñieàu cheá bôûi tín hieäu aâm taàn. a)Bôûi moät ñôn aâm b)Bôûi moät daûi aâm taàn 2. Bieán ñieäu taàn soá FM: (Frequency Modulation) Bieán ñieäu taàn soá coøn ñöôïc goïi laø ñieàu taàn. Hình 3 cho ta thaáy daïng tín hieäu cao taàn ñaõ ñöôïc ñieàu cheá taàn soá bôûi tín hieäu aâm taàn. Tín hieäu aâm taàn laøm thay ñoåi taàn soá cuûa tín hieäu cao taàn (soùng mang) bieân ñoä giöõ nguyeân. Goïi f0 laø taàn soá tín hieäu cao taàn chöa ñieàu cheá, sau khi ñaõ bieán ñieäu thì ôû nöûa chu kyø döông taàn soá taêng leân f0 +f =f1 vaø ôû nöõa chu kyø aâm taàn soá giaûm xuoáng coøn f0 -f =f2 . Soùng FM phaùt
  5. ñi coù taàn soá laø f= f0  f. Trong ñoù f0 goïi laø taàn soá trung taâm, f goïi laø ñoä leäch taàn, di taàn hoaëc gia taàn. Baêng thoâng BW cuûa ñaøi phaùt soùng FM giôùi haïn ôû 150Khz. BW = 2f =150Khz. Hình 3: Soùng ñaõ bieán ñieäu aâm taàn. 3. So saùnh soùng bieán ñieäu FM vaø AM: So vôùi soùng bieán ñieäu AM soùng bieán ñieäu taàn soá FM coù nhöõng öu ñieåm sau: - Chaát löôïng aâm thanh toát, tính choáng nhieãu cao. - Maùy phaùt soùng FM cung caáp coâng suaát coá ñònh coù hieäu suaát coâng taùc cao. Tuy nhieân khuyeát ñieåm cuûa noù coù baêng thoâng quaù roâng neân chæ thích hôïp vôùi soùng ngaén vaø cöïc ngaén. Do ñoù cöï ly truyeàn xa chæ döôùi 100Km. Töø söï so saùnh treân, soùng FM thöôøng ñöôïc söû duïng phaùt thanh aâm nhaïc cho töøng ñaøi ñòa phöông vì noù coù chaát löôïng toát hôn soùng AM. IV. SOÙNG VOÂ TUYEÁN ÑIEÄN: Soùng voâ tuyeán ñieän goïi laø soùng ñieän töø. Tín hieäu cao taàn (soùng mang) sau khi ñöôïc ñieàu cheá (bieán ñieäu) bôûi tín hieäu aâm taàn vaø khueách ñaïi ñöôïc antenna phaùt böùc ra khoâng gian haiphaàn: ñieän tröôøng vaø töø tröôøng cuøng taàn soá naèm treân hai maët phaúng vuoâng goùc vôùi nhau vaø vuoâng goùc vôùi phöông truyeàn soùng.
  6. Cöôøng ñoä soùng lan truyeàn taïi moät ñieåm phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá: - Keát caáu antenna phaùt. - Coâng suaát ñaøi phaùt. - Moâi tröôøng truyeàn soùng. - Caùc yeáu toá veà thôøi tieát, ñòa lyù… 1. Phaân loïai baêng thoâng: Soùng voâ tuyeán ñieän ñöôïc chia laøm 8 loaïi ñeå tieän goïi teân vaø söï phaân chia naøy khoâng coù yù nghóa tuyeät ñoái. Loaïi taàn soá Böôùc Teân Teân Coâng duïng soùng soùng goïi thoâng duïng 1 10Khz 30km Sieâu VLF Thoâng tin lieân laïc ñöôøng - - haï daøi. 30Khz 10km taàn 2 30Khz 10km haï LF Thoâng tin lieân laïc ñöôøng - -1km taàn daøi haøng haûi. 300Kh z 3 300Kh 1000 trung MF Truyeàn tin haøng haûi. z– m- taàn 3Mhz 100m 4 3Mhz 100m Cao HF Thoâng tin lieân laïc ñöôøng – -10m taàn daøi vaø trung bình. 30Mh z 5 30Mh 10m- Thöôï VHF Truyeàn hình, thoâng tin lieân z- 1m ng laïc ñöôøng ngaén. 300M cao
  7. h taàn 6 300M 1m- Toái UHF Gioáng nhö VHF hz- 10cm cao 3Ghz taàn 7 3Ghz- 10cm Sieâu SHF Gioáng nhö VHF 30Ghz -1cm cao taàn 8 30Ghz 1cm- Cöïc EHF Rada tieáp caän voâ tuyeán - 1mm cao 300Gh taàn z Baûng 1: Phaân loaïi baêng thoâng. Ghi chuù: Soùng coù taàn soá 2000Mhz trôû leân goïi laø soùng Viba. 2. Söï lan truyeàn cuûa soùng ñieän töø: Coù hai ñöôøng chính ñeå soùng voâ tuyeán ñieän töø ñi töø anten phaùt ñeán anten thu: - Soùng ñaát: soùng truyeàn lan gaàn maët ñaát töø nôi phaùt ñeán nôi thu soùng truyeàn lan tröïc tieáp. - Soùng trôøi: soùng truyeàn lan ñeán caùc taàng ñieän ly cuûa baàu khí quyeån phaûn xaï trôû veà nôi thu, soùng truyeàn lan giaùn tieáp. Khuùc xaï Anten phaùt taàng ñieän ly Anten thu Anten phaùt Anten thu (a) (b) Hình 4: Söï truyeàn lan soùng voâ tuyeán
  8. a) Soùng ñaát b) Soùng trôøi Söï truyeàn lan cuûa soùng trôøi luoân thay ñoåi theo thôøi tieát nghóa laø luoân thay ñoåi theo söï bieán ñoäng cuûa hai lôùp khí quyeån bao quanh traùi ñaát. Coøn söï lan truyeàn cuûa soùng ñaát laïi bò haïn cheá bôûi ñòa hình (nuùi, bieån…) vaø taàm xa truyeàn lan khoù vöôït qua 100Km do ñoä cong cuûa traùi ñaát (hình 4). Töø soùng VHF trôû leân (soùng cöïc ngaén) khoâng phaûn xaï ôû taàng ñieän ly neân vöôït ra ngoøai vuõ truï, do ñoù noù chæ truyeàn lan döôùi ñaát neân chæ thích hôïp vôùi thoâng tin gaàn. Töø soùng HF (soùng ngaén) chuû yeáu truyeàn lan döôùi daïng soùng trôøi, noù ñöôïc taàng ñieän ly phaûn xaï, neân cöï ly truyeàn raát xa, thích hôïp vôùi thoâng tin xa. Caàn löu yù raèng$ caøng xa antena phaùt naêng löôïng soùng caøng yeáu, tín hieäu thu ñöôïc yeáu. Möùc ñoä toån hao naêng löôïng cuûa soùng truyeàn lan phuï thuoäc vaøo khoûang caùch, taàn soá ñòa hình…

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản