Классификация и особенности радиосвязи

Радиосвязь – это разновидность электросвязи, которая имеет большое распространение в современном обществе. Электромагнитные волны были открыты еще в конце 19 века Герцем, однако только Попов догадался произвести заложить полезные данные, которые были упомянуты немецким ученым.

РАДИОСВЯЗЬ

Системы радиосвязи являются разновидностью электрической связи, для которой предполагается использование принципа передачи данных, при этом минуется эфир. Для передачи информации используются электромагнитные волны, частоты не более 3000 ГГц.

После появления радиосвязи было принято решение разрабатывать радиовещание – разновидность радиосвязи, которая имеет большое распространение на сегодняшний день. Для радиовещания используются радиостанции – специализированные устройства для приема сигнала, который передается станциями.

Принципы радиосвязи развивались одновременно с развитием связи. Технические средства постепенно внедрялись в общество. Первоначально вещание использовалось исключительно для подачи экстренных сигналов, наиболее известных из которых является СОС – Спасите наши души. Чаще всего использовалась азбука Морзе для подачи экстренных сигналов.

Принципы радиосвязи и телевидения

Принципы радиосвязи и телевидения основываются на передачи волн, которые несут определенную информацию. Таким способом может осуществляться не только передача голоса, но и изображений, цифровой информации и тому подобное.

Первоначально данные собираются посредством соответствующего цифрового устройства, после чего осуществляется преобразование данных в волны, которые и будут передаваться при использовании вышек и станций. Вышки могут быть местными (иное название – ретрансляторы), или же космическими. Второй вариант оказывается более затратным в реализации, но при этом предполагает покрытие гораздо большей территории от одного установленного и запущенного устройства.

Устройство, которое получает сигнал, восстанавливает его, вследствие чего восстанавливается голос, кадры и иная информация. В результате осуществляется преобразование обычной волны в полноценное послание.

Процесс обмена информацией

Процесс обмена информации в радиосвязи предполагает совершение нескольких последовательных действий, которые уже были расписаны ранее: образование волны и ее передача на ретрансляторы, получение сигнала на ретрансляторах, его усиление и передача на следующие станции. От ретрансляторов сигнал передается не только на последующие установки, но и непосредственно на устройства, которые способны принимать сигнал. В результате осуществляется преобразование данных, вследствие чего восстанавливаются первоначально создаваемые и преобразовываемые голосовые записи, а в случае с телевещанием – кадры и ролики.

Виды радиосвязи

Стоит рассмотреть виды радиосвязи, которые применяются на сегодняшний день – каждая из них имеет обширное применение в разных направлениях.

Радиорелейная связь

В данном случае используются многочисленные средства радиосвязи наземного типа, представленные в виде ретрансляторов. Ключевой особенностью является то, что передача сигнала осуществляется многократно, и именно за счет того, чтобы ретрансляторы современного типа выполнены достаточно качественно, передача радиосвязи оказывается качественной – первоначальный сигнал сохраняется на протяжении всего пути передачи. На каждом ретрансляторе имеется все необходимое оборудование для того, чтобы волны радиосвязи передавались качественно дальше – усилители сигнала, механизмы очистки его от многочисленных помех и тому подобное.

Заметить подобное устройство радиосвязи может каждый человек, так как вышки располагаются по всей стране, имеют внушительную высоту и окончания антенной мачтой. Они не представляют опасности для людей или окружающей среды, а потому свободно устанавливаются повсеместно.

Передача сигналов через спутник

Это второй этап развития, через который прошла современная цифровая радиосвязь. Ключевая особенность заключается в том, что дальность радиосвязи становится в сотни раз выше, так как спутник размещается уже не непосредственно на земле, а на орбите планеты. Вследствие этого площадь покрытия становится столь обширной, что не требуется использование огромного количества ретрансляторов. При этом качество сигнала – выше.

Основное преимущество создания подобной линии радиосвязи заключается в том, что нет необходимости выстраивать огромное количество ретрансляторов, что помогает сэкономить время и минимизировать необходимость проведения частого ремонта. При этом диапазоны радиосвязи оказываются не менее обширными, а местами – даже более.

Сотовая связь

Активно развивающиеся радиосвязь и телевидение привели к появлению сотовой связи – относительно молодого направления радиосвязи, которое также было основано при учете ключевых его принципов. Для улавливания и передачи связи используются специализированные вышки, которые установлены по территории всей страны. При этом у каждого оператора имеются собственные вышки, на которых установлены свои определенные частоты радиосвязи, которые имеют особые характеристики. Площадь покрытия имеет значительные ограничение, однако использование радиосвязи подобного типа имеет огромное распространение во всем мире. Установка вышек в новых местах позволяет привлечь пользователей к услугам нового оператора, но иногда это оказывается совершенно не выгодно для компании. Именно поэтому качество связи на территории страны значительно розница в регионах.

В зависимости от используемой технологии передачи сигнала, устанавливаются определенные стандарты и требования к связи.

Цифровая радиосвязь

Цифровая связь представляет из себя такую разновидность, которая имеет непосредственное отношение к распространению и улавливанию именно цифровых данных на определенной территории. На сегодняшний день подобный тип связи также весьма успешно используются для распространения аналоговых сигналов оцифрованного типа.

Современные системы радиосвязи

На сегодняшний день системы, используемые для радиосвязи, разделяются на мобильные и стационарные в зависимости от возможности перемещения при появлении необходимости. Первый тип спокойно перемещается от одного пункта к другому, при этом без проведения сложных действий, второй предположительно остается на одном месте на протяжении всего времени использования.
В свою очередь мобильные станции также имеют определенное разделение в зависимости от способа проведения модуляции, а также применяемой методики разделения каналов и организации сетей.

Стационарные системы также имеют определенную классификацию в зависимости от того, в каком именно направлении они работают. Так, выделяют радиовещательные системы, а также телевизионные и радиорелейные. Выделяют отдельные разновидности систем, которые применяются в направлении организации служебной связи.

Средства радиосвязи

Средства радиосвязи представляют из себя радиоэлектронные средства, которые используются для реализации процессов приема и распространения, преобразования волн электромагнитного типа.

К средствам связи относятся все элементы, которые присутствуют в сети, то есть приемники, преобразователи и передатчики сигнала. Стоит отметить, что каждое устройство обладает своими характеристиками и подбирается индивидуально в зависимости от требований к передаче сигнала. Неверно подобные средства могут стать причиной получения конечного сигнала на принимающих устройствах низкого качества, вследствие чего пользователи будут отдавать предпочтение иным, более качественным альтернативным вариантам (при их наличии в определенной местности).

Как осуществляется радиосвязь

Принцип работы радиосвязи заключается в передаче и приеме волн, в которых содержится определенная информация. Для того, что передавать и принимать волны применяется передатчик и приемник соответственно. Передатчик осуществляет раздачу электромагнитного поля при использовании антенны, а приемник – улавливает подобную информацию и занимается ее преобразование в более привычную форму – аудио и видео.

Генерация и прием радиоволн

Радиоволны выступают в качестве носителя информации в виде соответствующих сигналов. Первым делом осуществляется кодирование данных в самой волне в виде звука или изображения. После этого полученный результат еще раз преобразуется для получения электрического сигнала, который для передачи на последующие станции преобразуется в волны, которые и содержат в себе все данные. После усиления сигнал отправляется на установленную антенну, где успешно передается в космос для улавливания на космическом преобразователе или же на ближайшую такую станцию, установленную в пределах планеты.

Скорость излучения соответствует скорости света, вследствие чего человек не только не способен видеть подобные передачи, но и ощущать ил улавливать их каким бы то ни было образом. Вследствие этого многочисленные имеющиеся радиоэлементы не оказывают никакого негативного влияния на человека или окружающую среду, несмотря на то, что они есть практически в каждом уголке земного шара.

Приемные антенны, которые установлены на приемниках, вполне успешно улавливают большинство передаваемых волн, после чего осуществляется преобразование (соответственно в преобразователе) согнала в его первоначальную форму в случае необходимости. Но при этом сигнал не всегда преобразовывается – иногда он просто улавливается и передается далее, чтобы его уловили последующие антенны. Таким образом и осуществляется распространение одной и той же информации на значительные расстояния.

Кодирование информации в радиоволне

Тут все довольно просто. На одном конце располагается устройство, которое осуществляет кодирование волн посредством изменения их длины и амплитуды – в результате получается нечто похожее на азбуку Морзе. С другого конца располагается иное устройство, которое уже осуществляет прием и расшифровку согнала таким образом, чтобы получилось первоначальное послание – видео, звуки, файлы и так далее.

Таким образом работают все известные системы передачи данных беспроводного типа. Например, по принципу кодировки и декодировки сигнала работают все современные модели телевизоров, а также антенны, расположенные на орбите планеты и многое другое.

Сегодня применяются сложные системы кодировки сигналов, которые позволяют сохранить высокое качество передачи данных на значительные расстояния. При этом объем информации, которая может передаваться в одной волне, также увеличивается.

Модуляция и детектирование

радиосвязь разделяется на некоторые категории на основании используемого варианта модуляции сигнала. В тех вариантах, где используется амплитудный тип, амплитуда преобразовывается от минимальных до максимальных показателей частот. При этом в радио применяется частотный вариант модуляции сигнала, который предполагает преобразование показателей скорости его прохождения.

Первый описанный тип модуляции применяется преимущественно в производственных направлениях, в то время как второй – в коммерческих.

Детектирование – это процесс, противоположный модуляции. Он предполагает выделение из всего сигнала тех его частей, которые содержат в себе определенную информацию, которую и требуется преобразовать в первоначальные данные.

Дальность радиосвязи

На показатели дальности радиосвязи оказывают влияние следующие моменты: показатели длины, удачность расположения антенн, особенности местности, а также погодные условия и иные факторы среды.

Классификация длины волны выгляди следующим образом:

Длинные волны, способные передавать сигнал на расстояние более 3-х км
Средние волны, передающие информацию на расстояние от 0,2 до 3 км
Короткие волны, показатели передачи которых составляют всего от 10 до 200 метров
Ультракороткие волны, способные передать данные на расстояние не более 10 метров

Оптимальный вариант длины волны подбирается на основании расстояния от передатчика до приемника сигнала. При неправильном выборе расстояния присутствует вероятность того, что данные будут искажаться.

Использование радиосвязи

На деле радиосвязь имеет огромное распространение в современном обществе. Основное направление ее использования – мобильная связь, которая на сегодняшний день распространена по всему миру. Большинство процессов выполняются именно при использовании мобильных устройств, а потому операторы сотовой связи продолжают ставить новые вышки и развиваться в различных регионах страны.

Конечно, мобильная связь – не единственное направление. Также радиосвязь нашла применение в: использование беспроводной техники и организации беспроводных процессов, большинстве видов современного телевещания, а также в организации Интернета по всей Земле.

Несмотря на то, что радиосвязь появилась еще 3 века назад, сегодня она стремительно развивается и преобразуется, разрабатываются новые принципы и технологии, позволяющие передавать информацию в большем объеме без потерь. Современное общество не сможет обойтись без радиосвязи, так как она стала неотъемлемой частью жизни.