Радиопередача - с быстротой света во все стороны

Антенна является необходимой частью каждой радиостанции, без нее радиосвязь неосуществима.

Честь изобретения антенны принадлежит создателю радио Александру Степановичу Попову. Когда он впервые применил ее, дальность передачи радиосигналов резко возросла.

Это окрылило изобретателя радио в его опытах по усовершенствованию своего радиоприемника. В дальнейшем А. С. Попов стремился поднять антенну как можно выше: устанавливал высокие мачты, привязывал ее к воздушному шару и змею.

Великий изобретатель на каждом шагу убеждался, как значительна роль антенны, и поэтому придавал ее устройству первостепенное значение.

Простейшая антенна — это вертикальный металлический провод или штырь, поднятый над землей.

Трудно обнаружить сходство между антенной и колебательным контуром. На первый взгляд кажется, что между ними нет ничего общего. На самом деле это не так.

Всякий провод обладает некоторой индуктивностью и емкостью, поэтому антенна ведет себя, как колебательный контур. Но это не замкнутый, а открытый контур.

В отличие от замкнутого колебательного контура, состоящего из конденсатора и катушки индуктивности и предназначенного только для возбуждения электрических колебаний, антенна служит для излучения их в окружающее пространство: к ней подводятся электрические колебания, созданные передатчиком, и она становится источником радиоволн.

Как и всякое волновое движение, радиоволна - колебательный процесс. Однако радиоволны отличаются от других видов волн.

Волна на поверхности озера или звуковая волна создаются колебаниями частиц воды или воздуха. Радиоволна представляет собой распространение колебаний электрического и магнитного полей.

Вспомним, как ведут себя наэлектризованные тела. Они отталкиваются (при одноименных зарядах) или притягиваются (при разноименных зарядах), хотя никакой видимой связи между ними нет.

То же самое происходит с одноименными и разноименными полюсами магнитов, а также с проводами, по которым протекает ток. Это вызывается действием в окружающем пространстве электрических (или магнитных) сил, действием так называемого поля: электрического или магнитного.

Замечательно то, что электрическое поле возникает не только вокруг зарядов, а магнитное поле - не только вокруг магнитов или проводников с током. Известно, что одно поле порождает другое, когда оно начинает меняться.

Если в каком-либо месте начнет изменяться электрическое поле, оно сразу же вызовет появление магнитного поля, а переменное магнитное поле вызовет образование электрического поля.

Таким образом, меняющееся во времени электрическое поле 4 влечет за собой образование магнитного поля, и наоборот. Эти поля неразрывно связаны между собой и образуют единое так называемое электромагнитное поле.

Когда такое поле возникает, оно не остается на месте, его колебания начинают с огромной скоростью распространяться во все стороны, образуя радиоволну.

Изобретатель радио стремился поднять антенну как можно выше

Рис. 1. Изобретатель радио стремился поднять антенну как можно выше.

Радиоволна возбуждается быстропеременным током, протекающим в антенне. Если бы мы обладали каким-то особым зрением и могли видеть радиоволны, мы увидели бы, как вокруг передающей антенны образуется волна, которая по мере удаления принимает шарообразную форму. Около антенны появляется новая радиоволна.

Подобно первой, она так же быстро расширяется и покидает место своего возникновения. Вслед за второй волной появляется третья, четвертая, пятая... Образование их происходит с той же быстротой, с какой совершаются колебания электрического тока в антенне.

Каждое колебание тока посылает свою волну. Сколько происходит колебаний в секунду, столько же возникает и радиоволн, которые со скоростью света уносятся в пространство.

Так как радиоволны невидимы, может возникнуть вопрос: как же определяется их длина?

Оказывается, это сделать нетрудно. Нужно найти расстояние, на которое волна удаляется за время одного колебания тока в антенне. Для этого скорость радиоволн (300 тысяч километров в секунду) следует умножить на продолжительность периода колебаний. Получится путь, пробегаемый волной за время одного колебания, — это и есть длина волны.

Можно поступить и по-другому: скорость радиоволн разделить на частоту порождающих их колебаний, результат будет тот же. Если, скажем, станция излучает 1 миллион колебаний в секунду, продолжительность периода составит одну миллионную секунды. Значит, длина волны 300 метров.

С каждой волной, уносящейся в пространство, посылается определенная порция электромагнитной энергии. Передающая антенна излучает эту энергию подобно тому, как световой источник излучает свет.

Источник: Ф. Честнов - "В мире радио", 1954г.

0
741
Добавить комментарий