История телевиденияЧетверг, 16.08.2018, 18:34

Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Обратно на УКВ | Регистрация | Вход
Меню сайта

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Форма входа

Мы уже несколько раз упоминали на сайте о длинных, коротких и ультракоротких радиоволнах. Здесь нам придется уточнить, что означают эти понятия.Радиоволны длиной свыше тысячи метров (частота до трехсот килогерц) обычно относят к длинным волнам, от тысячи до ста метров (частоты от трехсот до трех тысяч килогерц) — к средним и промежуточным, от ста до десяти метров (частоты от трех до тридцати мегагерц) — к коротким и от десяти до одного метра (частоты от тридцати до трехсот мегагерц) — к ультракоротким. Дальше волны делятся на дециметровые (частоты от трехсот до трех тысяч мегагерц) и, наконец, сантиметровые (частоты от 3000 до 30 000 мегагерц).Световые же волны имеют длину волны от 0,4 до 0,8 миллионной доли метра и частоту до 750 миллионов мегагерц.Свои опыты по получению электромагнитных волн Герц проводил главным образом для научного доказательства того, что световые волны являются теми же электромагнитными колебаниями, что и радиоволны, только очень высокой частоты.Поэтому он и все его последователи всячески старались укоротить длину получаемых ими электромагнитных волн, с тем чтобы как можно ближе свести их со световыми волнами. Однако ему удалось получить только волны, лежащие в пределах от 6 метров до 60 сантиметров, то-есть ультракороткие радиоволны (далее — УКВ).И только русскому ученому П. Н. Лебедеву еще в 1895 году удалось получить электромагнитные волны длиной в 6 миллиметров, а М. А. Левитской  и А. А. Глаголевой-Аркадьевой в двадцатых годах нашего века — волны короче 0,1 миллиметра.В противоположность Герцу и его последователям, А. С. Попов и его ученики стремились к использованию электромагнитных волн для создания в первую очередь беспроволочной связи.Их опыты подтверждали, что при известных условиях чем длиннее были эти волны, тем дальше они распространялись. Поэтому сразу же после успешного применения А. С. Поповым длинных радиоволн для целей связи на большие расстояния все дальнейшие работы стали проводиться именно с ними, а опыты с УКВ на значительный отрезок времени практически прекратились. И только начиная примерно с 20-х годов нашего века новые работы в области распространения волн других диапазонов привели к открытию исключительной ценности коротких и ультракоротких волн и к широкому их применению в области радиосвязи и других областях техники.И, как это уже неоднократно повторялось раньше, совершив путешествие от УКВ к самым длинным волнам, наука и техника, обогатившись новыми знаниями и достижениями, еще раз вернулись к области ультракоротких и даже еще более коротких волн —• дециметровых и сантиметровых.Этот возврат был вызван и требованиями телевидения.Первые, крайне несовершенные передачи телевидения на длинных и средних радиоволнах занимали полосу частот, только в 1,5 раза более широкую, чем требовалось для обычной радиовещательной станции. Современное высококачественное телевидение, с разбивкой изображения на шестьсот двадцать пять строк, требует полосу частот шириной не менее
шести миллионов герц. В этой полосе могло бы свободно разместиться уже не менее шестьсот обычных радиовещательных станций.Ни одна страна мира не имеет такого количества отведенных ей воли. Более того, во всем длинноволновом, средневолновом и коротковолновом диапазонах — от 150 килогерц (2000 метров) до 6 мегагерц (50 метров) — есть место для размещения лишь 585 станций.Нельзя же во всем мире закрыть полностью всю радиосвязь и радиовещание только для того, чтобы могла работать одна-единственная станция для передачи телевизионных сигналов!Но и это еще не всё. Такую полосу частот саму по себе одну передать невозможно, так как она содержит все частоты, начиная от звуковых и кончая радиочастотами, простирающимися от длинноволнового до коротковолнового диапазона. Электрические колебания звуковой частоты передать на далекое расстояние, как мы знаем, невозможно. Условия распространения длинных, средних и коротких волн совершенно различны, и, следовательно, передать вместе всю эту громадную полосу частот мы можем только при помощи других радиоволн, то-есть модулировать ею обычным порядком какую-то еще более высокую частоту.Установлено, что несущая частота передатчика должна быть примерно в 8—10 раз выше, чем частота, которой она модулируется. Поэтому для размещения и передачи «полоски», равной шести миллионам герц, несущую частоту нам придется брать не ниже шестидесяти мегагерц (длина волны пять метров). В таком случае полоса передатчика займет участок или диапазон волн от 57 до 63 мегагерц, то-есть попадет в область УКВ.Теперь посмотрим, как обстоит дело с «жилплощадью» для радиостанций в этом диапазоне. Оказывается, что в нем на отрезке от 30 до 300 мегагерц (длина волн от одного до 10 метров) достаточно места для размещения 27 тысяч обычных вещательных станций.Столь огромная вместимость является самым главным преимуществом УКВ. Здесь уже можно свободно выкроить место даже для многих передатчиков телевидения.Если же взять область дециметровых волн, то вместимость их во много раз больше УКВ. На участке от трехсот до трех тысяч мегагерц (от ста до десяти сантиметров) можно разместить 270 тысяч обычных радиостанций. Полоса частот, равная 6 мегагерцам, здесь будет казаться даже очень узенькой.Именно по этим причинам высококачественное телевидение должно было целиком переселиться в диапазон УКВ и волей-неволей мириться со всем тем, что подкарауливало его в этой новой и до недавнего времени мало исследованной области электромагнитных колебаний.Оказалось, что УКВ по сравнению со всеми другими, более длинными волнами наряду со многими преимуществами имеют также ряд очень существенных недостатков, связанных главным образом с особенностями их распространения . Электромагнитные волны, излучаемые антенной передатчика, обычно распространяются во все стороны. Часть волн, направленная прямо на землю, поглощается в ней, часть следует вдоль поверхности земли, и значительная доля идет вверх.В верхних, очень разреженных слоях земной атмосферы под непрерывным действием ультрафиолетовых лучей солнечного света образуются так называемые ионизированные слои, состоящие из частичек газа, потерявших под действием этих лучей электроны, и самих свободных электронов.Электромагнитные волны, встречая на своем пути такие слои, частично поглощаются в них, а частично, как свет от зеркала, отражаются и возвращаются обратно на землю.Длинные волны поглощаются почвой слабо. Благодаря своей длине они способны следовать изгибу земли и проходить вдоль ее поверхности на большое расстояние. Небольшая часть волн,отраженная от ионизированных слоев атмосферы,существенного влияния на дальность распространения волн не оказывает.Средние волны поглощаются землей сильнее и вдоль ее поверхности идут уже не так далеко, как длинные волны. Дальность действия их, однако, увеличивается за счет отражения довольно значительной части волн от ионизированных слоев атмосферы. Поэтому в ночное время, когда ионизированные слои поднимаются выше над землей, средние волны распространяются дальше длинных волн.Короткие волны поглощаются землей столь сильно, что часть их, идущую вдоль поверхности земли, нельзя обнаружить даже вблизи передатчика.Зато короткие волны очень хорошо отражаются от ионизированного слоя . Придя на землю под некоторым углом, они от земли снова отражаются вверх, к ионизированному слою, а от него — обратно на землю, и так много раз, пока окончательно не поглотятся при всех этих отражениях. Следуя такими гигантскими скачками, короткие волны распространяются на очень большие расстояния и даже могут обойти несколько раз вокруг земного шара. Благодаря этим скачкам у коротких волн есть зоны хорошей слышимости — там, где волна, отразившись от верхнего слоя атмосферы, попадает на землю, и зоны молчания (мертвые зоны) — там, где волны, отразившись от земли, ушли вверх, к ионизированному слою.Длина скачков зависит от целого ряда причин: от длины волны, от времени года и от времени суток (день или ночь).Подбирая длины волн и время суток, передачи на коротких волнах практически можно вести на любые расстояния, правда зачастую с большими искажениями и периодическими замираниями слышимости сигналов.УКВ во многих отношениях ведут себя как световые волны. Попадая на землю, здания, растительность, они поглощаются намного сильнее, чем короткие волны.Волны, идущие вверх, от ионизированных слоев атмосферы обратно на землю почти не отражаются, а, пройдя сквозь эти слои, уходят в мировое пространство. Поэтому УКВ хорошо могут распространяться только по прямой линии до горизонта , как и лучи света, — практически на расстояние около 30—40 километров.И только при некоторых, особо благоприятных условиях они могут, слегка изгибаясь вдоль поверхности земли, пройти за линию горизонта, достигая дальности порядка 100—200 километров.Единственный способ увеличить, и то неумного, дальность действия УКВ—это поднять антенну передатчика на большую высоту, например на высокие башни, на горные вершины и т. п.Мы уже говорили, что в диапазоне УКВ можно разместить 27 тысяч обычных станций. Радиус их действия примем равным 100 километрам. Следовательно, через каждые 200 километров можно размещать еще по 27 тысяч новых ультракоротковолновых станций. Мешать друг другу они уже не будут. При таком просторе нет нужды ограничивать полосу частот, отводимую каждой радиовещательной станции, 10 тысячами герц. Нетрудно отводить в этом диапазоне и полосу частот для передач телевидения любой ширины и для любого числа станций.Короткий радиус действия УКВ имеет и то преимущество, что помехи на них сказываются намного меньше, чем на волнах других диапазонов. Поэтому в сочетании с более широкой полосой, чем у обычных радиовещательных станций, передача музыки и речи на УКВ поражает своей чистотой и естественностью.Но эти свойства УКВ одновременно являются и их недостатками. При помощи их можно одним передатчиком, даже установив его антенну достаточно высоко, перекрыть площадь не большую, чем площадь Москвы или Ленинграда с их ближайшими окрестностями. В других соседних городах и областях надо ставить уже новые передатчики. Это резко снижает количество радиозрителей, особенно в районах, где населенные пункты сильно удалены друг от друга и нет больших городов. Таким образом, у телевидения появилось новое противоречие — добившись высокого качества передач, разместив необходимую для этого широкую полосу частот в подходящем диапазоне, мы оказались перед резким уменьшением дальности действия передач. А ведь главной ценностью телевидения вообще является возможность видеть интересные для всех события именно на далеком расстоянии, самому широкому кругу зрителей.Жители Москвы, Ленинграда, Киева и других городов, где есть передающие центры телевидения, имеют возможность и без этого непосредственно видеть многие события и постановки, включаемые обычно в программы передач телевидения.Другое дело — жители отдаленных областей и городов, особенно далеких окраин, маленьких городов и сел. Многие события и постановки они могли бы видеть только на экранах телевизоров. Поэтому, решив в основном задачу получения действительно высококачественного телевидения, главной целью ученых и изобретателей попрежнему остается увеличение радиуса действия УКВ. Тогда передача изображений на расстояние в полном смысле станет дальновидением.


Поиск

Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz


  • Copyright MyCorp © 2018
    Бесплатный хостинг uCoz