plik

Radiotechnika, dział nauki i techniki zajmujący się badaniem,
wytwarzaniem oraz wykorzystywaniem drgań elektrycznych i fal
elektromagnetycznych do celów łączności (telekomunikacji,
radiofonii, telewizji itp.), a także w innych dziedzinach wiedzy,
m.in. w medycynie, astronomii.

RADIO I FALE RADIOWE

Fale radiowe, fale elektromagnetyczne o częstotliwości
mniejszej od 3×1012 Hz (długości większej od 0,1 mm). Ze
względu na długość fali (czy też częstotliwość) rozróżnia się
poszczególne typy fal radiowych. Istnieją dwa podziały:
tradycyjny i dekadowy, zalecany przez Regulamin
Radiokomunikacyjny.

Fale radiowe powstają przez wypromieniowanie energii z anteny
nadawczej (układu nadawczego). Ze względu na środowisko
propagacji wyróżnia się falę przyziemną (powierzchniową i
nadziemną), falę troposferyczną, falę jonosferyczną i w
przestrzeni kosmicznej. W zależności od długości fali radiowej
jej propagacja jest poddana wpływowi różnorodnych zjawisk
np.: dyfrakcji, refrakcji, odbicia od jonosfery itp.

Radiofonia to system rozpowszechniania audycji radiowych.
Rozróżnia się radiofonię przewodową (tzw. radiowęzły, o
znacznie ograniczonym zasięgu) realizowaną za pomocą
odbiorników połączonych przewodami ze stacją nadawczą, oraz
bezprzewodową, wykorzystującą określone pasma
częstotliwości fal radiowych.

Pierwsze próby przesyłania sygnałów fonicznych
przeprowadzono na początku XX w., pierwsza próbna rozgłośnia
radiowa uruchomiona została w 1914.

Zasadniczymi parametrami charakteryzujacymi urzadzenia
radiowe są:

1)zakres fal, które dzieli sie na fale długie, średnie,
krótkie(metrowe) i ultrakrótkie(centymetrowe i milimetrowe)

2)rodzaj zastosowanej modulacji z rozróżnieniem modulacji

amplitudy w zakresach długim, średnim i krótkim i modulacji
częstotliwości, fazy oraz modulacji impulsowej dla zakresy fal
ultrakrótkich

3)w przypadku nadajników ważna jest moc wyjściowa, która
określa zasięg działania

4)w przypadku odniorników ważna jest czułość, selektywność
oraz niewrazliwośc na zakłucenia

Do urządzeń radiowych zaliczamy:

Nadajnik jest to urządzenie elektroniczne służące do
wytwarzania energii elektromagnetycznej wielkiej
częstotliwości, przystosowanej do celów łączności za
pośrednictwem fal radiowych. Nadajnik składa się z generatora
drgań elektrycznych wielkiej częstotliwości, wzmacniaczy
wielkiej częstotliwości, wzmacniaczy małej częstotliwości,
modulatora (modulacja) oraz urządzeń pomocniczych (np.
zasilacza, urządzeń rozrządczych).

W zależności od częstotliwości przebiegu nośnego oraz długości
fali radiowej rozróżnia się nadajniki: długo-, średnio-,
krótkofalowe i najczęściej spotykane - ultrakrótkofalowe. W
zależności od przeznaczenia rozróżnia się m.in.: nadajniki
radiofoniczne, nadajniki telewizyjne, nadajniki
radiokomunikacyjne, nadajniki radiolokacyjne.

Odbiornik radiowy, (radio)jest to urządzenie elektrotechniczne
służące do odbierania fal elektromagnetycznych rozchodzących
się w przestrzeni, przetwarzania ich na przebiegi elektryczne, a
przebiegów elektrycznych w dźwięk. Fala nośna sygnału (tzw.
sygnał wysokiej częstotliwości) może być modulowana
amplitudowo, częstotliwościowo lub fazowo.

Radio przeznaczone do odbioru sygnałów zmodulowanych
amplitudowo nazywa się odbiornikami AM (Amplitude
Modulation - modulacja amplitudowa), a do odbioru sygnałów
zmodulowanych częstotliwościowo - odbiornikami FM
(Frequency Modulation - modulacja częstotliwościowa).

Podstawowymi elementami składowymi radia są: wzmacniacz

wysokiej częstotliwości, mieszacz z heterodyną, wzmacniacz
pośredniej częstotliwości, ogranicznik (w odbiornikach FM),
detektor (odpowiednio AM/FM) i wzmacniacz małej
częstotliwości.

Pierwsze radia niezależnie od siebie skonstruowali A.S. Popow i
G. Marconi. Początkowo radia budowane były z układów
lampowych (lampa elektronowych), później wraz z rozwojem
techniki (wynalezieniem elementów półprzewodnikowych)
zaniechano produkcji odbiorników lampowych. Obecnie
budowane są na bazie tranzystorów i układów scalonych.

Oba te urządzenia, plus jeszcze antena, która może służyć
zarówno jako emiter sygnału jak i służyć do jego wyłapywania
tworzą :

Radiostację- zespół urządzeń umożliwiających nadawanie i
odbieranie sygnałów radiowych. Głównymi częściami radiostacji
są: nadajnik, odbiornik radiowy, antena (lub zespół anten) oraz
urządzenia zasilające i kontrolne.

Zasięg radiostacji, tj. odległość, w jakiej mogą być odbierane
sygnały nadawane przez radiostację, zależy od mocy nadajnika,
parametrów anteny odbiorczej, czułości radioodbiornika,
zakresu fal itp. Ze względu na zastosowanie rozróżnia się
radiostacje foniczne (głównie nadawcze, zwykle przystosowane
do emitowania fal radiowych o jednej częstotliwości) i
komunikacyjne (nadawczo-odbiorcze, z reguły łatwo
przestrajalne na różne częstotliwości).

Z uwagi na warunki pracy oraz miejsce zainstalowania
radiostacje dzieli się na: stacjonarne i ruchome (pokładowe,
przewoźne i przenośne).

Radar, (radiolokator, stacja radiolokacyjna),jest to urządzenie
radiolokacji aktywnej, służące do wykrywania obiektów,
wyznaczania ich położenia oraz ustalenia parametrów ruchu za
pomocą fal radiowych o wielkiej częstotliwości (czyli o małej
długości).

Fale wysyłane przez antenę kierunkową (zwykle obrotową),
odbite od napotkanego obiektu, powracają i odbierane są przez

antenę odbiorczą, a następnie przetwarzane na obraz, który
ukazuje się na monitorze. Czas, jaki upłynął od chwili nadania
do chwili odbioru, pozwala na określenie m.in. odległości i
prędkości poruszania się obiektów.

Zależnie od typu stosowanego w radarach sygnału rozróżnia się
m.in. radary: o fali ciągłej, impulsowe, dopplerowskie. W
zależności od spełnianych funkcji - radary naprowadzające,
artyleryjskie, nawigacyjne, meteorologiczne, drogowe i in.

Nazwa radar jest skrótem angielskiego terminu: Radio Aids for
Defence and Reconnaissance (Radiowe Wspomaganie Obrony i
Rozpoznania).

Radiowe zakłócenia, zjawiska, które zmieniają normalne
warunki odbioru sygnału radiowego i powodują, często trudne
do wychwycenia błędy w radionawigacji.

Do najważniejszych z nich należą: burze magnetyczne, echo
radiowe, efekt brzegowy, efekt nocny, fading, strefa martwa.

Radiowa strefa martwa, strefa, w której niemożliwy jest odbiór
sygnałów radiowych (fal radiowych).

Dolną granicę martwej strefy radiowej, licząc od nadajnika,
określa maksymalny zasięg fali przyziemnej, górną - początek
rejonu odbioru fali jonosferycznej.

Pojęcia uzyte w tekscie :

Modulacja-proces zmiany jednego lub kilku parametrów danego
sygnału pod wpływem oddziaływania sygnału drugiego

AM, Amplitude Modulation, w radiotechnice modulacja
amplitudowa. Termin ten dotyczy systemu nadawania
programów radiowych na falach długich, średnich i krótkich.

FM, Frequency Modulation, w radiotechnice, modulacja
częstotliwościowa, w której chwilowa częstotliwość sygnału
modulowanego jest proporcjonalna do amplitudy sygnału
modulującego. Ten typ modulacji stosuje się w radiofonii, np. w
paśmie UKF.

Heterodyna, stabilny generator nie tłumionych drgań
elektrycznych stosowany do modulacji (demodulacji) drgań w
procesach tzw. heterodynowania (dudnienia) elektrycznych
przebiegów sinusoidalnych o nieznacznie różnych
częstotliwościach. Heterodyny stosuje się również w
falomierzach.

Ogranicznik, układ elektroniczny służący do ograniczania
maksymalnych wartości przebiegów elektrycznych, stosowany
m.in. w układach modulacji częstotliwości, w układach
wybierania impulsów.

Demodulator, urządzenie (układ) służące do demodulacji
przebiegu elektrycznego zmodulowanego.

Demodulator stosowany jest w odbiornikach radiofonicznych,
urządzeniach teletransmisyjnych itp. Każdemu rodzajowi
modulatora odpowiada odpowiedni rodzaj demodulatora.

UKF (fale ultrakrótkie), polskie oznaczenie zakresu
częstotliwości od 30 do 300 MHz fal radiowych (metrowych). W
nomenklaturze światowej pod nazwą VHF.

TELEWIZJA

to dział telekomunikacji zajmujący się przesyłaniem na
odległość ruchomych obrazów wraz z towarzyszącym im
dźwiękiem za pomocą sygnałów elektrycznych. Ze względu na
zastosowanie rozróżnia się: telewizję programową oraz telewizję
użytkową (umożliwiającą obserwację zjawisk lub kontrolę
procesów w badaniach naukowych).

(Telewizja programowa,to telewizja nadająca programy
informacyjne, edukacyjne, artystyczne, rozrywkowe i sportowe
dla szerokiego ogółu odbiorców. Funkcjonuje od 1928 w USA i
od lat 30. w Europie (Francja, ZSRR, Niemcy, Wielka Brytania) -
w Polsce od 1956. Pod względem organizacyjnym i prawnym
wyróżnia się telewizje programowe: rządowe, autonomiczne
(publiczne) i prywatne (komercyjne)).

Telewizor, odbiornik telewizyjny jest to urządzenie elektroniczne
przeznaczone do odbierania sygnałów telewizyjnych
nadawanych przez telewizyjne stacje nadawcze w postaci fal
elektromagnetycznych i do przetwarzania tych fal w obrazy i
towarzyszący im dźwięk.

Wynalazcą telewizora był Szkot, J.L. Baird, a produkcję aparatów
zapoczątkowano w Wielkiej Brytanii w 1928. Pierwszy przekaz
międzykontynentalny obrazu telewizyjnego z Londynu do
Nowego Jorku odbył się 8 lutego 1928. Telewizor składa się
zasadniczo z trzech torów: wizji (m.in. głowica wysokiej
częstotliwości, wzmacniacz pośredniej częstotliwości,
wzmacniacz wizji, kineskop), fonii (m.in. demodulator,
wzmacniacz mocy, głośnik) i synchronizacji (m.in. generatory i
wzmacniacze odchylania pionowego i poziomego), a ponadto z
układu zasilania.

Telewizor do odbioru obrazów kolorowych posiadają również tor
chrominancji, układ dekodera (zamieniający sygnały
chromatyczności i luminancji na trzy sygnały barw
podstawowych) oraz trzy oddzielne wzmacniacze sygnałów
barwy. Układ dekodera telewizora do odbioru obrazów
kolorowych różny jest dla poszczególnych systemów
telewizyjnych, jednak większość obecnie produkowanych
telewizorów posiada dekoder dostosowany do odbioru
programów nadawanych w różnych standardach.

Telewizyjne systemy to systemy określające zasady i metody
wytwarzania oraz przesyłania sygnałów telewizyjnych, a także
parametry tychże sygnałów.

Analogowe systemy emisyjne oznaczone są literami: B
(Szwajcaria - 625 linii, 50 pól obrazu, odległość nośnych 5,5
MHz, szerokość kanału emisji 7 Mhz), G (Niemcy - 625 linii, 50
pól, odległość 5,5 MHz, kanał 8 Mhz), D (Polska - 625 linii, 50
pól, odległość 6,5 MHz, kanał 8 Mhz) lub M (USA - 525 linii, 60
pól, kanał 6 Mhz). Oprócz telewizji monochromatycznej (tzw.
czarno-białej) istnieją 3 systemy wytwarzania obrazu telewizji
kolorowej (system PAL, SECAM, NTSC).

Nowe systemy (PALplus, MAC) posługują się ekranem o
formacie 16:9 (dotąd 12:9), uniezależnionym od liczby linii

wybierania (525 lub 625). Wyraźną poprawę jakości obrazu
(porównywalną do obrazu kinowego) oferują systemy HDTV
(High Definition TeleVision) o dużej rozdzielczości, jak np.
japoński MUSE (1125 linii, 60 pól) czy europejski EU95 (1250
linii, 50 pól).

System PAL (z angielskiego Phase Alternation Line), system
telewizji kolorowej, udoskonalona wersja amerykańskiego
systemu NTSC, przystosowana do europejskich norm telewizji
czarno-białej.

W systemie PAL zmniejszono wrażliwość na zniekształcenia
fazowe, będące powodem nieprawidłowego odtwarzania
kolorów w systemie NTSC, przez przełączanie co jedną linię fazy
sygnału różnicowego. System PAL został opracowany w
Niemczech w 1963.

System NTSC (z angielskiego National Television System
Committee), pierwszy system telewizji kolorowej opracowany w
USA w 1953 przez zrzeszenie amerykańskich firm telewizyjnych.
Polega na przekształcaniu sygnałów barw podstawowych na
trzy inne sygnały: jeden sygnał luminancji Y oraz dwa sygnały
chrominancji (dwie składowe barwne przesunięte względem
siebie w fazie o 90stopni I i Q.

Wszystkie przesyłane są równocześnie w paśmie częstotliwości
odpowiadającym telewizji czarno-białej. Wadą tego systemu jest
trudność utrzymania stałych kolorów, gdyż jest on bardzo
wrażliwy na zmiany przesunięcia fazowego sygnału
chrominancji. Zmodyfikowanymi wersjami systemu NTSC są:
system PAL i system SECAM.

System SECAM (z francuskiego Séquentiel en Couleur a
Mémoire), system telewizji kolorowej, w którym sygnał
luminancji obrazu przesyłany jest w sposób ciągły (podobnie jak
w telewizji czarno-białej), a pozostałe części informacji
przesyłane są kolejno.

System SECAM został opracowany we Francji w 1959-1963 na
bazie amerykańskiego systemu NTSC. System SECAM
stosowany był w Polsce do początku lat 90., kiedy to telewizja
zmieniła system nadawania na system PAL.

Kineskop, lampa kineskopowa, lampa próżniowa przetwarzająca
impulsy elektryczne w obraz. Składa się z podgrzewanej katody,
układu przyspieszającego elektrony, układu odchylającego
(zawierającego układ odchylania pionowego oraz poziomego) i
ekranu pokrytego luminoforem (w kineskopie barwnym trzema
luminoforami).

W niektórych konstrukcjach przed luminoforem znajduje się tzw.
maska. Elektrony bombardując luminofor pobudzają go do
świecenia. Dzięki bezwładności optycznej oka obraz składający
się z linii i odnawiany 25 lub 30 razy na sekundę daje wrażenie
obrazu ciągłego.

Luminofory, fosfory, mieszaniny związków nieorganicznych i
organicznych, wykazujące luminescencję. Stanowią najczęściej
mieszaniny chalkogenków (tlenków, siarczków, selenków),
krzemianów i fosforanów berylowców, cynku i kadmu, wraz z
aktywatorami.

Z luminoforów organicznych można wymienić pochodne
dwuksantylenu, benzo- i nafto-dwualdazyn, rodaminę, eozynę,
fluoresceinę i in. Ze względu na rodzaj wzbudzania luminofory
można podzielić na fotoluminofory, katodoluminofory,
rentgenoluminofory oraz elektroluminofory.

Luminofory stosuje się w lampach fluorescencyjnych,
oscyloskopowych, jarzeniowych, do produkcji farb malarskich i
drukarskich, mas fosforyzujących (zastępujących trujący fosfor
biały), do pokrywania znaków drogowych itp.

Luminescencja, jarzenie, zimne świecenie, emisja
promieniowania elektromagnetycznego o natężeniu większym
od promieniowania cieplnego w danej temperaturze,
zachodząca w dłuższej skali czasowej (względem okresu
emitowanych drgań).

Ze względu na rodzaj wzbudzenia wyróżnia się różne rodzaje
luminescencji: chemiluminescencję, elektroluminescencję (w
tym: elektrochemiluminescencję i elektrofotoluminescencję),
fotoluminescencję, katodoluminescencję (wywołaną działaniem

strumienia elektronów na luminofor), termoluminescencję oraz
rentgenoluminescencję (wywołaną promieniowaniem X lub
gamma).

Ze względu na mechanizm promieniowania wyróżnia się
fluorescencję (zwykłą i długożyciową), fosforescencję (również
zwykłą i długożyciową) oraz luminescencję rekombinacyjną
(zachodzącą podczas rekombinacji jonów, cząsteczek itp.
rozdzielonych działaniem wzbudzenia).

materiały:

WIEM-Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna ver.2.03
(teksty i rysunek)

"Vademecum Zastosowan Elektroniki" Bernard Buśko 1966r.
(rysunki i tekst)