Презентация к уроку Радиолокация. Развитие средств связи

Радиолокация. Телевидение. Развитие средств связи.

Радиолокация (от латинских слов « radio » -излучаю и « lokatio » – расположение)

Радиолокация – обнаружение и точное определение положения объектов с помощью радиоволн .

рдинат

История создания радара (RADAR — аббревиатура Radio Detection And Ranging, т.е. радиообнаружение и измерение дальности)

Роберт Уотсон-Уатт (1892 - 1973гг.)

Шотландский физик Роберт Уотсон-Уатт первый в 1935 г. построил радарную установку, способную обнаружить самолеты на расстоянии 64 км. Эта система сыграла огромную роль в защите Англиии от налетов немецкой авиации во время второй мировой войны. В СССР первые опыты по радиообнаружению самолётов были проведены в 1934. Промышленный выпуск первых РЛС, принятых на вооружение, был начат в 1939г. (Ю.Б.Кобзарев).

Радиолокация основана на явлении отражения радиоволн от различных объектов.

Заметное отражение возможно от объектов в том случае, если их линейные размеры превышают длину электромагнитной волны. Поэтому радары работают в диапазоне СВЧ (10 8 -10 11 Гц). А так же мощность излучаемого сигнала ~ ω 4.

Антенна радиолокатора

Для радиолокации используются антенны в виде параболических металлических зеркал, в фокусе которых расположен излучающий диполь. За счет интерференции волн получается остронаправленное излучение. Она может вращаться и изменять угол наклона, посылая радиоволны в различных направлениях. Одна и та же антенна попеременно автоматически с частотой импульсов подключается то к передатчику, то к приёмнику.

Глубина разведки радиолокатора

Минимальное расстояние, на котором можно обнаружить цель

( время распространения сигнала туда и обратно должно

быть больше или равно длительности импульса)

-длительность импульса

Максимальное расстояние, но котором можно обнаружить цель

( время распространения сигнала туда и обратно не

должно быть больше периода следования импульсов)

Т-период следования импульсов

Телевидение и развитие средств связи

Телевидение 

Радиоволны можно использоваться не только для передачи звука, но и для передачи изображения. 

Передача изображения

Для передачи изображения, его сначала надо преобразовать в электрические сигналы. На станции с которой передается сигнал, его преобразуют в последовательность электрических импульсов. Потом данными сигналами модулируются колебания высокой частоты. 

Телевидение и его развитие 

Развитие средств связи осуществляется полным ходом. Еще 20 лет назад не в каждой квартире можно было встретить домашний проводной телефон. А сейчас уже никого не удивишь наличием мобильного телефона у ребенка. Об спутниковом телевидении можно и не упоминать.

Иконоскоп

Для преобразования изображения в электрический сигнал используют прибор, называемый иконоскоп. Иконоскоп не является единственным способом преобразования изображения в поток электрических импульсов. 

Этапы развития средств связи

• Английский ученый Джеймс Максвелл в 1864 году теоретически предсказал существование электромагнитных волн.
• 1887 году экспериментально в Берлинском университете обнаружил Генрих Герц.
• 7 мая 1895 году А.С. Попов изобрел радио.
• В 1901 году итальянский инженер Г. Маркони впервые осуществил радиосвязь через Атлантический океан.
• Б.Л. Розинг 9 мая 1911 года электронное телевидение.
• 30 годы В.К. Зворыкин изобрел первую передающую трубку –иконоскоп.

Современные направления развития средств связи

• Радиосвязь
• Телефонная связь
• Телевизионная связь
• Сотовая связь
• Интернет
• Космическая связь
• Фототелеграф (Факс)
• Видеотелефонная связь
• Телеграфная связь

Радиосвязь

– передача и приём информации с помощью радиоволн, распространяющихся в пространстве без проводов.

Виды радиосвязи.

• Радиотелеграфная
• Радиотелефонная
• Радиовещание
• Телевидение.

Космическая связь

• КОСМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ, радиосвязь или оптическая (лазерная) связь, осуществляемая между наземными приемно-передающими станциями и космическими аппаратами, между несколькими наземными станциями через спутники связи, между несколькими космическими аппаратами.

Фототелеграф

Фототелеграф, общепринятое сокращённое название факсимильной связи (фототелеграфной связи).

• Вид связи для передачи и приема нанесенных на бумагу изображений (рукописей, таблиц, чертежей, рисунков и т.п.).
• Устройство, осуществляющее такую связь.

Первый фототелеграф

В начале века немецким физиком Корном был создан фототелеграф, который  ничем принципиально не отличается от современных барабанных сканеров. (На рисунке справа приведена схема телеграфа Корна и портрет изобретателя, отсканированный и переданный на расстояние более 1000 км 6 ноября 1906 года).

Видеотелефонная связь

• Персональная видеотелефонная связь на UMTS-оборудовании
• Новейшие модели телефонных аппаратов имеют привлекательный дизайн, богатый выбор аксессуаров, широкую функциональность, поддерживают технологии Bluetooth и wideband-ready-аудио, а также XML-интеграцию с любыми корпоративными приложениями

Виды линии передачи сигналов

• Двухпроводная линия
• Электрический кабель
• Метрический волновод
• Диэлектрический волновод
• Радиорелейная линия
• Лучеводная линия
• Волоконно–оптическая линия
• Лазерная связь

Волоконно-оптические линии связи

Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) в настоящее время считаются самой совершенной физической средой для передачи информации. Передача данных в оптическом волокне основана на эффекте полного внутреннего отражения. Таким образом оптический сигнал, передаваемый лазером с одной стороны, принимается с другой, значительно удаленной стороной. На сегодняшний день построено и строится огромное количество магистральных оптоволоконных колец, внутригородских и даже внутриофисных. И это количество будет постоянно расти.

• В ВОЛС применяют электромагнитные волны оптического диапазона. Напомним, что видимое оптическое излучение лежит в диапазоне длин волн 380...760 нм. Практическое применение в ВОЛС получил инфракрасный диапазон, т.е. излучение с длиной волны более 760 нм.
• Принцип распространения оптического излучения вдоль оптического волокна (ОВ) основан на отражении от границы сред с разными показателями преломления (Рис. 5.7). Оптическое волокно изготавливается из кварцевого стекла в виде цилиндров с совмещенными осями и различными коэффициентами преломления. Внутренний цилиндр называется сердцевиной ОВ, а внешний слой - оболочкой ОВ.

Лазерная система связи

• Довольно любопытное решение для качественной и быстрой сетевой связи разработала немецкая компания Laser2000. Две представленные модели на вид напоминают самые обычные видеокамеры и предназначены для связи между офисами, внутри офисов и по коридорам. Проще говоря, вместо того, чтобы прокладывать оптический кабель, надо всего лишь установить изобретения от Laser2000. Однако, на самом-то деле, это не видеокамеры, а два передатчика, которые осуществляют между собой связь посредством лазерного излучения. Напомним, что лазер, в отличие от обычного света, например, лампового, характеризуется монохроматичностью и когерентностью, то есть лучи лазера всегда обладают одной и той же длиной волны и мало рассеиваются.

Впервые осуществлена лазерная связь между спутником и самолетом 25.12.06, Пн, 00:28, Мск

• Французская компания Astrium впервые в мире продемонстрировала успешную связь по лазерному лучу между спутником и самолетом.
• В ходе испытаний лазерной системы связи, прошедших в начале декабря 2006 года, связь на расстоянии почти 40 тыс. км была осуществлена дважды - один раз самолет Mystere 20 находился на высоте 6 тыс. м, в другой раз высота полета составила 10 тыс. м. Скорость самолета составляла около 500 км/ч, скорость передачи данных по лазерному лучу - 50 Мб/с. Данные передавались на геостационарный телекоммуникационный спутник Artemis.

Спасибо за внимание! Успехов в учёбе!