 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
|
|
|
|
|
V tĂŠto kapitole si vysvÄtlĂme nÄkterĂŠ aplikace elektroniky, se kterĂ˝mi se dennÄ setkĂĄvĂĄme. Je to rozhlas a televize, v jejichĹž zĂĄkladech leŞà metoda pĹenosu informace na dĂĄlku pomocĂ tzv. modulace. ModulacĂ mĂnĂme metodu zakĂłdovĂĄnĂ poĹžadovanĂŠ informace do elektromagnetickĂŠ vlny o frekvenci vyĹĄĹĄĂ neĹž je obsaĹžena v pĹenĂĄĹĄenĂŠ informaci. ProÄ se nedĂĄ vzduchem na dĂĄlku pomocĂ antĂŠny pĹenĂĄĹĄet napĹ. zvukovĂĄ informace? Je to proto, Ĺže k tomu, aby se elektromagnetickĂĄ energie z antĂŠny ĂşÄinnÄ vyzaĹovala je tĹeba, aby rozmÄr antĂŠny byl srovnatelnĂ˝ s vlnovou dĂŠlkou. Abychom pochopili, proÄ tomu tak je, pĹestavme si jednoduchou smyÄku vodiÄe, tzv. magnetickĂ˝ dipĂłl. PrĹŻĹez a materiĂĄl vodiÄe budeme volit tak, aby stejnosmÄrnĂ˝ odpor smyÄky byl zcela zanedbatelnĂ˝, avĹĄak indukÄnost smyÄky bude nenulovĂĄ. pĹipojĂme-li nynĂ smyÄku na zdroj stĹĂdavĂŠho proudu vhodnĂ˝m zpĹŻsobem, napĹ. tak, Ĺže ji v jednom mĂstÄ rozĹĂzneme a na vzniklĂŠ dva konce pĹipojĂme vĂ˝stup naĹĄeho zdroje. Pro nĂzkĂŠ kmitoÄty, pro kterĂŠ bude odpovĂdajĂcĂ vlnovĂĄ dĂŠlka mnohem vÄtĹĄĂ, neĹž rozmÄry smyÄky, bude na koncĂch smyÄky napÄtĂ odpovĂdajĂcĂ naĹĄim pĹedstavĂĄm o obvodu s indukÄnostĂ, UL=jwL.IL. PouĹžĂvĂĄm, jak je v ĹeĹĄenĂ stĹĂdavĂ˝ch obvodĹŻ obvyklĂŠ, oznaÄenĂ proudĹŻ a napÄtĂ symbolickĂ˝mi amplitudami, fĂĄzory. NapÄtĂ tedy pĹedbĂhĂĄ proud o p/2 a vĂ˝kon ztracenĂ˝ na smyÄce bude nulovĂ˝. Bude-li vĹĄak kmitoÄet proudu, kterĂ˝m smyÄku budĂme tak vysokĂ˝, Ĺže proud bude podĂŠl smyÄky mÄnit svoji fĂĄzi (tj. vlnovĂĄ dĂŠlka bude srovnatelnĂĄ s rozmÄry smyÄky), bude v urÄitĂŠm mĂstÄ smyÄky napÄtĂ s proudem ve fĂĄzi a to bude z hlediska budicĂho zdroje znamenat, Ĺže bude muset dodĂĄvat do smyÄky reĂĄlnĂ˝ vĂ˝kon, bude se tedy zdĂĄt, Ĺže pĹŻvodnÄ nulovĂ˝ stejnosmÄrnĂ˝ odpor smyÄky se zvÄtĹĄil a je nenulovĂ˝. Tomuto odporu se ĹĂkĂĄ radiaÄnĂ odpor a reĂĄlnĂ˝ elektrickĂ˝ vĂ˝kon na nÄm ztracenĂ˝ smyÄka vyzaĹuje do prostoru okolo sebe. (Obdobnou Ăşvahu bychom mohli provĂŠst s tzv. elektrickĂ˝m dipĂłlem tj. dvÄma vodiÄi, kterĂŠ majĂ vĹŻÄi sobÄ urÄitou poÄĂĄteÄnĂ kapacitu.) SmyÄce nebo vodiÄi, kterĂ˝ vyzaĹuje elektromagnetickou energii ĹĂkĂĄme pak antĂŠna. ObvyklĂ˝ rozmÄr antĂŠny je polovina nebo Ätvrtina vlnovĂŠ dĂŠlky, tyto antĂŠny se pak nazĂ˝vajĂ rezonanÄnĂ. Pro nĂzkĂŠ frekvence, tzv. dlouhĂŠ vlny (frekvence okolo 100 kHz, odpovĂdajĂcĂ vlnovĂĄ dĂŠlka je 3 km), se dĂŠlka antĂŠny nemĹŻĹže rovnat ani ÄtvrtinÄ vlnovĂŠ dĂŠlky, radiace je proto neefektivnĂ, nicmĂŠnÄ je moĹžnĂŠ radiace dosĂĄhnout a proto nÄkterĂŠ rozhlasovĂŠ vysĂlaÄe jeĹĄtÄ na dlouhĂ˝ch vlnĂĄch vysĂlajĂ.
AntĂŠna vyzaĹuje energii buÄ rovnomÄrnÄ do vĹĄech smÄrĹŻ (napĹ. prutovĂĄ antĂŠna kolmĂĄ k povrchu zemÄ), v tom pĹĂpadÄ intenzita elektrickĂŠho a magnetickĂŠho pole ubĂ˝vĂĄ se Ätvercem vzdĂĄlenosti, nebo preferuje urÄitĂ˝ smÄr, ve kterĂŠm pak intenzita elektrickĂŠho a magnetickĂŠho pole ubĂ˝vĂĄ mnohem pomaleji, typickĂ˝m pĹĂkladem jsou parabolickĂŠ antĂŠny pro kmitoÄty v ĹĂĄdu jednotek GHz.
Abychom tedy mohli informaci mohli pĹenĂŠst bezdrĂĄtovÄ na dĂĄlku, musĂme ji zakĂłdovat do elektromagnetickĂŠ vlny o dostateÄnÄ vysokĂŠ frekvenci, kterĂĄ se antĂŠnou vyzaĹuje snadno. Metodou, jak poĹžadovanou informaci do vlny zakĂłdovat, jsou rĹŻznĂŠ druhy modulace. VysvÄtlĂme si zde dva zĂĄkladnĂ druhy analogovĂŠ modulace, tzv. amplitudovou (amplitude modulation, AM) a kmitoÄtovou (frekvenÄnĂ, frequency modulation, FM), a jeden druh tzv. impulsnĂ modulace, impulsnÄ kĂłdovou modulaci (pulse code modulation, PCM).
Proces inversnĂ k modulaci, tedy proces pĹi kterĂŠm z modulovanĂŠ vlny zĂskĂĄvĂĄme opÄt zakĂłdovanou informaci, nazĂ˝vĂĄme demodulacĂ nebo detekcĂ. JednoduchĂŠ metody demodulace vĹĄech zmĂnÄnĂ˝ch druhĹŻ modulace budou rovnÄĹž obsahem tĂŠto kapitoly.
|
|
|
|
|
|