Система передачи информации – радиоканал

Радиосвязь – один из видов электрической связи, основанный на распространении электромагнитных волн в пространстве.

Электромагнитные волны (ЭМВ) – это взаимно связанные переменные электрическое и магнитное поля, распространяющиеся в воздушном пространстве со скоростью 300 000 км/с. Электромагнитное поле характеризуется напряженностью  (в ньютонах на кулон или вольтах на метр) электрического поля и индукцией  магнитного поля (силовая характеристика магнитного поля, определяющая с какой силой  магнитное поле действует на заряд , движущийся со скоростью ). В электромагнитной волне векторы  и  взаимно перпендикулярны и перпендикулярны к направлению ее распространения.

Рис.1 Электромагнитная волна

Термин «магнитное поле» в 1845г. ввел М. Фарадей. Экспериментальным доказательством реальности магнитного и электрического полей является факт существования электромагнитных волн. Магнитное поле, как и электрическое, является частным проявлением единого электромагнитного поля. Между электрическими и магнитными полями существует глубокая внутренняя связь. Электрические токи создают вокруг себя магнитное поле, а магнитное поле вызывает появление электрических токов. Изменение магнитного поля всегда приводит к появлению электрического поля, и наоборот, изменение электрического поля вызывает появление магнитного поля. Взаимные преобразования электрических и магнитных полей и описывают уравнения Максвелла. Эти уравнения содержат в себе все основные законы электрического и магнитного полей. Основываясь на своей теории, Максвелл теоретически предсказал существование электромагнитных волн – переменного электромагнитного поля, распространяющегося в пространстве.

Длина электромагнитной волны  - это расстояние между ближайшими друг к другу точками, в которых фазы колебаний напряженности электрического поля или магнитной индукции одинаковы. За один период колебаний электромагнитная волна распространяется на расстояние, равное длине волны. Длина волны связана со скоростью распространения и периодом колебаний или частотой колебаний соотношением , .

Радиопередающее устройство (РПдУ), вместе с передающей антенной А1, радиоприемное устройство (РПрУ) вместе с приемной антенной А2 и среда распространения ЭМВ образуют радиоканал.

В общем случае принцип радиосвязи заключается в следующем. Радиопередатчик РПдУ (станции) содержит генератор высокой частоты. На высокочастотные колебания воздействуют колебаниями низкой (звуковой) частоты – осуществляют модуляцию колебаний. Передатчик соединен с антенной, которая излучает в пространство электромагнитные волны.

Рис. 2 Общая структурная схема радиоканала

Достигая антенны РПрУ (станции), высокочастотные электромагнитные волны возбуждают в ней переменный ток той же частоты, на которой работал передатчик. В радиоприемнике электрические колебания усиливаются и преобразовываются – происходит процесс демодуляции, или детектирования (выделение колебаний звуковой частоты). Полученное на выходе детектора переменное напряжение соответствует звуковым колебаниям, воздействующим на микрофон в РПдУ. Переменный ток звуковой частоты, проходя по обмотке динамической головки (динамика), вызывает движение ее диффузора. Возникает звуковая волна.