Передача информации с помощью электромагнитных волн

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Шкала электромагнитных волн Радиоволны СВЧ излучения Инфракрасное излучение Видимый свет Ультрафиолетовое

Шкала электромагнитных волн

Радиоволны

СВЧ излучения

Инфракрасное излучение

Видимый свет

Ультрафиолетовое излучение

Рентгеновское излучение

Гамма - излучение

Низкочастотные

излучения
Слайд 4

Низкочастотное (НЧ) излучение

Низкочастотное (НЧ) излучение

Слайд 5

Радиоволны

Радиоволны

Слайд 6

Принципы радиосвязи Передатчик Приемник

Принципы радиосвязи

Передатчик

Приемник

Слайд 7

Радиопередатчик Приемник Радиосвязь

Радиопередатчик

Приемник

Радиосвязь

Слайд 8

Сверхвысокочастотное (СВЧ) излучение (микроволновое излучение)

Сверхвысокочастотное (СВЧ) излучение
(микроволновое излучение)

Слайд 9

Дело было в США в далеком 1945 году. Инженер компании Raytheon,

Дело было в США в далеком 1945 году. Инженер компании Raytheon,

специализировавшейся на производстве военной техники, Перси Спенсер (Percy Lebaron Spencer, 1894–1970) испытывал сконструированный им излучатель сверхвысокочастотных волн, предназначавшийся для радара ПВО. Опустив руку в карман, он с изумлением обнаружил вместо шоколадного батончика некую пастообразную массу. Выходило, что волны разогрели батончик. Кукурузные зерна, расположенные исследователем перед излучающей антенной, мгновенно превратились в попкорн. А яйцо, подвергнутое облучению мощностью 10 кВт, так и вовсе взорвалось. Правда, его содержимое не забрызгало Спенсера, поскольку он ловко спрятался за спины коллег, которых он пригласил на демонстрацию чудесных свойств микроволн. Меняющееся электромагнитное поле индуцирует внутри готовящейся еды вихревые токи, их называют ещё токами Фуко. А поскольку пища по большей части хотя и проводит ток, но обладает большим электрическим сопротивлением, то и токи Фуко внутри нее быстро превращаются в тепло.
Слайд 10

Микроволновая печь

Микроволновая печь

Слайд 11

Инфракрасное излучение Солнце

Инфракрасное излучение

Солнце

Слайд 12

Слайд 13

Видимый свет

Видимый свет

Слайд 14

Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение

Слайд 15

Рентгеновское излучение

Рентгеновское излучение

Слайд 16

Гамма-излучением называют электромагнитное излучение, испускаемое возбужденными ядрами и возникающее при взаимодействии элементарных частиц.

Гамма-излучением называют электромагнитное излучение, испускаемое возбужденными ядрами и возникающее при взаимодействии

элементарных частиц.
Слайд 17

Организм человека также является источником электрических и магнитных полей. Каждому органу

Организм человека также является источником электрических и магнитных полей. Каждому органу

присущи свои электромагнитные поля. В течение жизни поле человека постоянно меняется. Наиболее совершенный прибор для определения электромагнитных полей человека – энцефалограф. Он позволяет точно измерить поле в разных точках вокруг головы и по этим данным восстановить распределение электрической активности в коре мозга.
С помощью энцефалографа врачи диагностируют многие заболевания
Слайд 18

7 мая 1895г. на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге А.С

7 мая 1895г. на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге А.С

.Попов продемонстрировал действие прибора, явившегося, по сути дела, первым в мире радиоприемником.
День 7 мая стал днем рождения радио.
Ныне он ежегодно отмечается в нашей стране.

«От А.Попова до наших дней»

Александр Степанович выражал надежду,
что «... прибор при дальнейшем усовершенствовании его (имелось в виду создание источника электрических колебаний достаточной энергии. может быть применен для передачи сигналов на расстояние».
Очевидно, что здесь впервые говорится о создании первого технического средства для беспроводной связи.

Слайд 19

«От А.Попова до наших дней» Приёмник Попова не только оказался пригодным

«От А.Попова до наших дней»

Приёмник Попова не только оказался пригодным

для радиосвязи, но и (с некоторыми дополнительными узлами) был впервые успешно применен им в том же 1895 для автоматической записи грозовых разрядов, чем было положено начало радиометеорологии.

Очевидное огромное значение радиосвязи для военных флотов и для морского транспорта, а также гуманистическая роль радиосвязи (при спасании людей с кораблей, потерпевших крушение) стимулировали развитие её во всём мире.

Слайд 20

«От А.Попова до наших дней» Так, в 1899 году сотрудники А.С.

«От А.Попова до наших дней»

Так, в 1899 году сотрудники А.С.

Попова Петр Николаевич Рыбкин и Дмитрий Семенович Троицкий реализовали прием радиосигналов на головные телефоны, что фактически означало приход эры беспроводного телеграфа.
Слайд 21

«От А.Попова до наших дней» До 1920 в радиосвязь применялись преимущественно

«От А.Попова до наших дней»

До 1920 в радиосвязь применялись преимущественно

волны длиной от сотен м до десятков км. В 1922 радиолюбителями было открыто свойство декаметровых (коротких) волн распространяться на любые расстояния благодаря преломлению в верхних слоях атмосферы и отражению от них. Вскоре такие волны стали основным средством осуществления дальней радиосвязи

В 30-е гг. были освоены метровые, а в 40-е - дециметровые и сантиметровые волны, распространяющиеся в основном прямолинейно, не огибая земной поверхности (т. е. в пределах прямой видимости), что ограничивает прямую связь на этих волнах расстоянием в 40-50 км. Поскольку ширина диапазонов частот, соответствующих этим длинам волн, - от 30 Мгц до 30 Ггц - в 1000 раз превышает ширину всех диапазонов частот ниже 30 Мгц (волны длиннее 10 м), то они позволяют передавать огромные потоки информации, осуществляя многоканальную связь.

Слайд 22

«От А.Попова до наших дней» В 1900 году американец канадского происхождения

«От А.Попова до наших дней»

В 1900 году американец канадского происхождения

Реджинальд Обри Фессенден (Reginald Aubrey Fessenden)
проводит первый эксперимент по радиосвязи телефоном
( 14 февраля 1876 г. Александр Грэхем Белл (1847-1922), профессор физиологии органов речи Бостонского университета, запатентовал в США свое изобретение - телефон.)
В 1906 году Фессенден впервые успешно передает радиовещательную программу в эфир: музыку и рекламные объявления.

Тем временем в декабре 1901 года Гульельмо Маркони проводит первый эксперимент по передаче радиосигнала через Атлантический океан, при этом покрывается расстояние в 3360 км. Это было настоящей революцией, которую приветствовала пресса и экспериментаторы. После этого началось широкое внедрение радиосвязи для военных и коммерческих целей.

Слайд 23

«От А.Попова до наших дней» В том же 1902 году американский

«От А.Попова до наших дней»

В том же 1902 году американский

изобретатель
Горас Мартин (Horace Martin)
изобрел полуавтоматический телеграфный ключ – прообраз будущих электронных телеграфных ключей,
которые широко применяли и продолжают применять вместо простого механического телеграфного ключа многие радиолюбители и профессиональные радиооператоры.
Слайд 24

В 1904 году англичанин Джон Амброз Флеминг (John Ambrose Fleming) разработал

В 1904 году англичанин
Джон Амброз Флеминг (John Ambrose Fleming)
разработал

первый вакуумный диод (лампа Флеминга) и применил его в качестве детектора в радиоприемниках.
В 1906 году американец Ли де Форест (Lee de Forest) ввел в лампу Флеминга третий элемент (сетку) и тем самым изобрел первый вакуумный триод (аудион Фореста)

«От А.Попова до наших дней»

Слайд 25

«От А.Попова до наших дней» В 1931 году изобретается коаксиальный кабель.

«От А.Попова до наших дней»

В 1931 году изобретается коаксиальный кабель.

Он был разработан для зарождающегося в то время телевидения, но вскоре стал активно применяться и в других отраслях связи.

В 1932 году французский радиолюбитель Марсель Уоллас (Marcel Wallace), F3HM, изобрел панорамный индикатор – Панадаптор. Это первый анализатор спектра, изображающий визуально сигналы в выбранной части радиоспектра, делающий радиочастотные сигналы видимыми и способными идентифицироваться.

Слайд 26

«От А.Попова до наших дней» В 1937 году американский радиолюбитель Гроут

«От А.Попова до наших дней»

В 1937 году американский радиолюбитель Гроут

Ребер (Grote Reber), W9GFZ, увлекшись радиоастрономией, построил 10-метровую параболическую зеркальную антенну, настроенную на частоту 160 МГц, для прослушивания излучения небесных тел. Ребер обнаружил радиоизлучения Солнца, штормы на Юпитере, излучение Млечного Пути и несколько сильных небесных радиоисточников, среди них созвездий Лебедь-А и Кассиопея-А.

В этом же 1947 году американские физики Уильям Шокли (William Shockley), Джон Бардин (John Bardeen) и Уолтер Брайтен (Walter Brattain) изобретают транзистор, который вскоре вытеснит многие электровакуумные приборы в радиотехнических и электронных изделиях,

Начиная с 1950 года изобретенный недавно точечный транзистор начинает использоваться в промышленной аппаратуре, а в 1951 году изобретается плоскостной транзистор.

Слайд 27

«От А.Попова до наших дней» В 1957 году американским радиолюбителем Копторном

«От А.Попова до наших дней»

В 1957 году американским радиолюбителем Копторном

Макдональдом (Copthorn Macdonald), WA2BCW, была определена концепция телевидения с медленной разверткой (Slow-Scan Television, SSTV).
В 1958 году Макдональд разработал также первую видеокамеру, видикон Westinghouse 7290.
Слайд 28

«От А.Попова до наших дней» В 1958 году Джек Килби (Jack

«От А.Попова до наших дней»

В 1958 году Джек Килби (Jack

Kilby) из компании Texas Instruments создал первую монолитную интегральную микросхему. Микросхемы в будущем найдут широкое применение, как в коммерческой, так и в радиолюбительской аппаратуре

Начиная с 60-х годов, идет непрерывный процесс совершенствования конструкций и технологии производства радиоаппаратуры в направлении дальнейшей миниатюризации, характеризуемый в терминологии как микроэлектроника. В конечном счете, стало возможным разместить на кристалле с поверхностью в несколько квадратных миллиметров сотни и тысячи микроскопических транзисторов со всеми необходимыми соединениями между ними.

Слайд 29

«От А.Попова до наших дней» В 60-е и последующие годы в

«От А.Попова до наших дней»

В 60-е и последующие годы в

комплексные релейные сети были введены радиолинии
спутниковой связи.
Слайд 30

«От А.Попова до наших дней» Итогом столетнего развития радиосвязи и характерным

«От А.Попова до наших дней»

Итогом столетнего развития радиосвязи и характерным

индикатором тенденций этой области на рубеже нового тысячелетия стали :
сотовый радиотелефон
Сам сотовый телефон назывался Dyna-Tac.
Это была трубка весом около 1,15 кг и размерами 22.5х12.5х3.75 см.
На передней панели было расположено 12 клавиш, из них 10 цифровых
и две для отправки вызова и прекращения разговора.
"Между прочим если Вы не знали, самый
первый сотовый телефон был изобретён
и выпущен компанией Motorola,именно благодаря
компании Motorola и её, в то время, инженеру
Мартину Куперу
Пейджер (приемник персональной радиосвязи )
Слайд 31

«От А.Попова до наших дней» Линии радиосвязи используются для передачи телефонных

«От А.Попова до наших дней»

Линии радиосвязи используются для передачи телефонных

сообщений, телеграмм, потоков цифровой информации и факсимиле, а также и для передачи телевизионных программ.
И это ещё не придел!
Слайд 32

Специалисты прогнозируют в ближайшем будущем еще более бурное ​развитие беспроводных сетей

Специалисты прогнозируют в ближайшем будущем еще более бурное ​развитие беспроводных сетей

передачи данных (БСПД).

В Азии наряду с обычными операторами сотовой связи продолжают бурно развиваться различные провайдеры стационарной радиотелефонии

В ближайшем будущем ООО "ВЗ "Электроприбор-1" завершает один из своих ​важнейших проектов – создание комплекса технических средств ​железнодорожной радиосвязи цифрового стандарта – стационарные, ​возимые и носимые цифровые радиостанции.

В будущем ближняя радиосвязь полностью вытеснит все соединительные провода, оставив разве что сетевые кабели питания.
Сегодня Bluetooth-устройства производятся многими компаниями, число которых растет с каждым днем. Кроме беспроводных гарнитур и мобильных телефонов, модулями Bluetooth оснащаются карманные компьютеры, USB-адаптеры, принтеры, компьютерные мыши, клавиатуры, джойстики, а также многочисленная периферия для мобильных телефонов: автомобильные системы связи, ручки для распознавания и записи рукописных символов, аксессуары, совмещающие в себе декоративные и мультимедийные функции.

«От А.Попова до наших дней»

Слайд 33

Сегодня наряду с привычной сотовой связью существуют так называемые системы профессиональной

Сегодня наряду с привычной сотовой связью существуют так называемые системы профессиональной

мобильной радиосвязи (ПМР) (Professional Mobile Radio — PMR), или транкинговой подвижной радиосвязи. Они занимают свой сектор рынка оборудования мобильной связи для корпоративных пользователей, различных ведомств и социальных служб, выполняя функции, необходимые именно этим пользователям.
Транкинговая подвижная радиосвязь (от англ. trunking — предоставление свободных каналов, trunk — магистральная линия связи) — система двусторонней подвижной радиосвязи, которая использует диапазон ультракоротких волн. На практике система ПМР устроена аналогично сотовой: пользовательские терминалы и базовые станции (БС), оборудование для увеличения дальности связи — ретрансляторы и контроллер, который управляет работой станции, обрабатывает каналы ретрансляторов (коммутирует их) и обеспечивает выход на городскую телефонную сеть. Сети транкинга могут быть однозоновыми (содержать одну БС) или многозоновыми (несколько БС). Существуют аналоговые и цифровые системы транкинговой связи.

«От А.Попова до наших дней»

Слайд 34

Спектр электромагнитных волн Тест 1. В каких случаях происходит излучение электромагнитных

Спектр электромагнитных волн Тест

1. В каких случаях происходит излучение электромагнитных волн?
1. Электрон

движется равномерно и прямолинейно.
2. Электрон движется равноускоренно и прямолинейно.
3. Электрон движется равномерно по окружности.
Ответы: А. только 1 Б. только 2 В. только 3
Г. 1, 2, 3 Д. 2 и 3
2. Возникает ли электромагнитное излучение при торможении электронов?
Ответы: А. нет Б. да
3. Какие из перечисленных ниже излучений обладают способностью к дифракции на краю препятствия?
Ответы:
А. Радиоволны Б. Видимое излучение
В. Рентгеновское Г. Все кроме рентгеновского
Д. Все выше перечисленные излучения
Слайд 35

4. Какие свойства будут обнаруживать электромагнитные волны следующих диапазонов, падая на

4. Какие свойства будут обнаруживать электромагнитные волны следующих диапазонов, падая на

тело человека?
1. Радиоволны 2. Рентгеновского диапазона
3. Инфракрасного диапазона 4.Ультрафиолетого диапазона.
Ответы: А. Вызывают покраснение кожи. Б. Нагревают ткани.
В. Почти полностью отражаются Г. Проходят через мягкие ткани
5. Какой вид электромагнитных волн имеет наименьшую частоту?
Ответы: А. Рентгеновское Б. Ультрафиолетовое
В. Видимый свет Г. Инфракрасные Д. Радиоволны
Слайд 36

Формула скорости электромагнитной волны

Формула скорости электромагнитной волны