RADIJO BANGOS IR JŲ PRAKTINIS TAIKYMAS

Kintamų elektrinio ir magnetinio laukų sklidimas aplinka vadinamas elektromagnetine

banga. 1864 metais elektromagnetinių bangų egzistavimą teoriškai numatė Džeimsas Klarkas

Maksvelas. Eksperimentiškai elektromagnetines bangas atrado vokiečių fizikas Heinrichas Hercas.

Priklausomai nuo bangos ilgio, elektromagnetinės bangos skirstomos į kelis diapazonus :

gama spinduliai, rentgeno spinduliai, ultravioletiniai spinduliai, šviesa, infraraudonieji spinduliai,

mikrobangos bei radijo bangos.

Radijo bangos – elektromagnetinės bangos, kurių bangos ilgis didesnis nei 1 mm.

Mažiausio ilgio, 1 mm – 30 cm bangų diapazonas dar išskiriamas papildomai ir vadinamas

mikrobangomis. Trumpesnių nei 1 cm bangų Žemės atmosfera beveik visai nepraleidžia. Nuo 5 cm

iki 15 m radijo bangas Žemės atmosfera puikiai praleidžia. Tačiau pralaidumo riba iš ilgabangės

pusės kinta priklausomai nuo Saulės aktyvumo bei paros laiko.

Radijo bangos atsiranda bet kada, kai krūvį turinti dalelė juda su pagreičiu radijo

dažniu. Už radijo bangas trumpesnės elektromagnetinės bangos – gama spinduliai, rentgeno

spinduliai, infraraudonieji bei ultravioletiniai spinduliai ir regimoji šviesa, matoma žmonių.

Kai radijo banga pasiekia laidininką, ji sukelia kintamą elektros srovę (įtampą), kuri,

jei reikia, gali būti elektronikos sustiprinta. Paprasčiausiu atveju siųstuvas periodiškai nutraukia

bangų spinduliavimą, tokiu būdu perduodamas trumpus bei ilgus impulsus (Morzės abėcėlė).

Perduodant garsą, radijo bangos stiprumas (amplitudinė moduliacija) arba jos dažnis (dažnuminė

moduliacija) sutartose ribose keičiasi žemesnio (garsinio) signalo dažnio taktu.

Radijo ryšio principas

        Siųstuvo antenoje sukuriami aukšto dažnio elektromagnetiniai virpesiai.

        Elektromagnetiniai virpesiai erdvėje apie anteną sukuria į visas puses plintančią tokio pat dažnio elektromagnetinę bangą.

        Imtuvo antenoje elektromagnetinė banga indukuoja tokio pat dažnio elektromagnetinius virpesius, kurie ir yra užfiksuojami.

        Radiotelegrafinis ryšys – informacija perduodama ilgais ir trumpais elektromagnetinės bangos impulsais.

        Radiotelefoninis ryšys – elektromagnetinėmis bangomis perduodama kalba ir muzika.

        Televizija – atvaizdų perdavimas elektromagnetinėmis bangomis.

Nors žodis „radijas“ dažniausiai yra vartojamas apibūdinant šitą reiškinį, kiti

informacijos perdavimo būdai, tokie kaip televizija, radiolokacija ir telefonas, taip pat naudoja

radijo veikimo principus.

1

Radijo bangų perdavimas dideliu atstumu

Kaip ir regimoji šviesa, radijo bangos gali tapti imtuvui „nematomos“ jei siųstuvo

antena „pasislepia už horizonto“ (sakoma – palieka tiesioginio matomumo zoną). Ilgos (žemesnio

dažnio) bangos turi savybę šiek tiek „užlinkti“, todėl jomis galima signalą perduoti ir kiek didesniu

atstumu. Trumposios bangos turi savybę atsispindėti žemyn nuo viršutinių atmosferos sluoksnių

(jonosferos), todėl jomis palankiomis sąlygomis galima susisiekti praktiškai bet kuriuo atstumu.

Tačiau ryšio kokybė ir galimybė labai priklauso nuo atmosferos būklės. Stabilaus ryšio spinduliui

padidinti siųstuvo ir imtuvo antenas naudinga iškelti kuo aukščiau (bokšto viršūnė gali būti matoma

virš horizonto ir kai jo papėdės jau nematyti). Itin trumpos (pavyzdžiui, mobiliųjų telefonų) radijo

bangos gali būti priimamos tik tiesioginio matomumo zonoje, todėl nestabiliai dirbant telefonui

paprastai naudinga mėginti pakilti į aukštesnę vietą.

Radijo bangų sklidimas

Radijo bangos keliauja (sklinda) oru bei vakuumu visiškai vienodai, nereikalaudamos

papildomos energijos.

Saulės radiacija iššaukia viršutinio atmosferos sluoksnio jonizaciją. Tas sluoksnis

vadinamas jonosfera. Didėjant saulės radiacijai, daugėja laisvų elektronų ir jonų, todėl didėja ir

sluoksnio elektrinis laidumas. Į jonosferą patekusi radijo banga lūžta, vyksta dalinis arba pilnas jos

atspindėjimas. Aišku, dalis radijo bangos energijos yra sugeriama. Todėl priklausomai nuo

jonosferos elektrolaidumo ir radijo bangos dažnio būna įvairus bangų sklidimas.  Taigi radijo

banga, nuo antenos nukeliavusi iki jonosferos, ten atsispindėjusi, gali pasiekti atstumą iki 4 000 km.

Bet jei bangos daro keletą šuolių – atsispindi nuo jonosferos, tada nuo žemės, vėl nuo jonosferos ir

t.t., ryšys gali būti užmegstas su radijo stotimi, esančia kitoje žemės pusėje.

Radijo bangos sklinda trimis pagrindiniais būdais:

Tiesia linija (kai nėra kliūčių, arba taip sklinda trumpabangis spinduliavimas).

Atspindėdamos pakaitomis tai nuo jonosferos, tai nuo Žemės paviršiaus (taip sklinda 3 MHz

- 30 MHz radijo bangos).

Užlinkdamos už Žemės paviršiaus (taip daugiausia sklinda didžiausio ilgio radijo bangos).

2

Radijo bangų spektras

Pavadinimas TrumpinysITU juosta

Dažnis irbangos ilgis

Naudojimo pavyzdžiai

Ekstremaliai žemas dažnis

ELF 13–30 Hz100,000 km – 10,000 km

Bendravimas su povandeniniais laivais.

Superžemas dažnis

SLF 230–300 Hz10,000 km – 1000 km

Bendravimas su povandeniniais laivais.

Ultražemas dažnis

ULF 3300–3000 Hz1000 km – 100 km

Bendravimas su požeminėmis slėptuvėmis.

Labai žemas dažnis

VLF 43–30 kHz100 km – 10 km

Bendravimas su povandeniniais laivais, bevielis širdies darbo stebėjimas, radijo švyturiai gelbėjimuiso iš sniego lavinų.

Žemas dažnis LF 530–300 kHz10 km – 1 km(ilgosios bangos)

Radijo navigacija, laiko signalas, AM radijo ilgų bangų transliavimas.

Vidutinis dažnis MF 6300–3000 kHz1 km – 100 m(vidutinės bangos)

AM radijo (vidutinių bangų) transliavimas

Aukštas dažnis HF 73–30 MHz100 m – 10 m(trumposios bangos)

trumpų bangų transliacija, bendravimas „per horizontą“ su orlaiviais.

Labai aukštas dažnis

VHF 830–300 MHz10 m – 1 m

FM radijas, televizijos transliacija, tiesioginis žemė-lėktuvas, lėktuvas-žemė bendravimas

Ultraaukštas dažnis

UHF 9300–3000 MHz1 m – 100 mm(ultratrumposios bangos)

Televzijos transliacija, mikrobangų krosnelės, mobilieji telefonai, bevielis LAN, Bluetooth, GPS

Superaukštas dažnis

SHF 103–30 GHz100 mm – 10 mm

Mikrobangų įrenginiai, bevielis LAN, dauguma modernių radarų

Ekstremaliai aukštas dažnis

EHF 1130–300 GHz10 mm – 1 mm

Radijo astronomija, didelio greičio mikrobangų radijo transliavimas.

Radijo bangų taikymas praktikoje

Nuo pat radijo ryšio išradimo iki mūsų laikų pagrindinis radijo bangų naudojimas yra

informacijos perdavimas nuo vieno punkto iki kito t.y. telefonija, kompiuteriniai tinklai, GSM

ryšys, radiofonija, televizija, radiolokacija, radionavigacija (GPS - geografinės padeties nustatymas,

radionavigacinės sistemos). Radijo bangos naudojamos taip pat radioteleskopuose – tai dangaus

kūnų skleidžiamas radijo bangas priimantys specialūs prietaisai, radioastronomijoje,

3

radiotelemetrijoje – tai priemonės matuoti įvairius dydžius per atstumą (kosminiai aparatai, zondai

negyvenamose, neprieinamose vietose), kibernetikoje, ligoms diagnozuoti, gydyti, maistui

sterilizuoti, labai kietoms arba trapioms medžiagoms apdirbti, echolotuose – tai prietaisai vandens

gyliui matuoti, ultragarsiniuose lokatoriuose – tai prietaisai kūnų buvimo vietai aptikti,

defektoskopuose – tai prietaisai gaminių defektams aptikti, metalo detektoriuose – tai minų

ieškikliai, distancinio valdymo įrenginiuose - belaidėse pelėse, TV distancinio valdymo

blokeliuose,  Bluetooth ryšyje ir kituose įvairiausiuose radijo bangomis valdomuose prietaisuose.

Radijo bangų taikymas radijuje

Radijas yra technologija, kuri leidžia perduoti signalus elektromagnetinių bangų

moduliavimu. Radiju taip pat vadinamas prietaisas radijo bangoms priimti.

Radijo išradimas ir istorija

1893 m. Sent Luise, Misūryje, Nikolas Tesla pademonstravo pirmąją radijo

transliaciją. Sakydamas kalbą Filadelfijos Franklino Institute ir Nacionalinėje Elektros Šviesos

Asocijacijoje, jis apibūdino ir detaliai pademonstravo radijo ryšio veikimo principus. Aparate, kurį

jis naudojo, buvo visi elementai, kurie buvo panaudoti radijo sistemose prieš pradedant naudoti

vakuuminį vamzdelį.

1894 m. Didžiosios Britanijos fizikas, seras Oliveris Lodžas pademonstravo ryšių,

naudojant radijo bangas, susekimo įrenginį, pavadintą bangų imtuvu, naudojimo galimybę

vamzdžiu, užpildytu geležies drožlėmis, kuris buvo išrastas Temistoklio Kalzechio-Onesčio Fermo

mieste Italijoje 1884 m. Eduardas Branlis iš Prancūzijos ir Aleksandras Popovas iš Rusijos vėliau

išleido pagerintas bangų imtuvo versijas. A. Popovas, kuris sukūrė praktinę komunikacijos sistemą

paremtą bangų imtuvu, yra dažnai savo tėvynainių laikomas radijo išradėju.

1896 m. Guljelmui Markoniui buvo suteiktas D. Britanijos patentas nr. 12039, Elektrinių impulsų ir

signalų perdavimo aparatuose patobulinimas; kartais laikoma, jog tai yra pirmasis patentas radijo

imtuvui. G. Markonio pirmasis radijo ryšys buvo truputį kurioziškas. Jis savo asistentą su imtuvu

pasiuntė už keletos mylių, bet kadangi asistentas neturėjo siųstuvo, tai buvo paimtas medžioklinis

šautuvas, kad patvirtintų radijo bangų sklidimą. Kai Markonis išgirdo asistento šūvį, suprato, kad

radijo bangos nusklido ir buvo priimtos (1896 m.).

Kad radijo bangos „nusklido“ toli tai dar nieko nereiškė - reikalinga buvo sugalvoti

būdą, jog jos nuneštų informaciją. Tuo primityviu laikotarpiu informacijos pagrindinis „nešikas“

buvo dar anksčiau sukurta ir telegrafuose naudota Morzės (Samuel Finley Breese Morse) abėcėlė

4

(1830 m.). Morzės abėcėlė - labai paprastas dalykas: kiekviena raidė atitinka taškų ir brūkšnių

kombinacijas, nes tais „tamsiais laikais“ nebuvo galimybių kitaip perduoti informacijos. Išradimo

nauda buvo stulbinanti: išgelbėta keletas skęstančių laivų, o poliarinėms ekspedicijoms tai buvo,

išties, vienintelis išsigelbėjimas.

1897 m. Nikola Tesla Jungtinėse Valstijose sukūrė ir užpatentavo, kai kuriuos

tonacijos patobulinimus. JAV Patentų Biuras 1904 m. Guljelmui Markoniui suteikė radijo išradimo

patentą, greičiausiai įtakotas Markonio finansinių rėmėjų JAV, tarp kurių buvo Tomas Edisonas ir

Endriu Kernagis. 1909 m. Markonis su Karlu Ferdinandu Braunu, buvo apdovanoti Nobelio Premija

už Fiziką, už „įnašą tobulinant radijo telegrafiją“. Kaip ten bebūtų, Teslos patentas (nr. 645576)

1943 m. JAV Aukščiausiojo Teismo buvo pripažintas pirmesniu už Markonio, tačiau tai atsitiko jau

po Teslos mirties. Kai kurie autoriai mano, kad tai buvo padaryta dėl finansinių priežasčių, kad

leistų JAV Vyriausybei išvengti nuostolių apmokėjimo, kurių reikalavo Markonio kompanijos už jų

patentų naudojimą per Pirmą Pasaulinį Karą.

Markonis atidarė pirmą pasaulio „radijo“ gamyklą Hol Stryte, Čelmsfordas, Anglija

1898, pasamdydamas apie 50 žmonių. Apie 1900 m., Tesla sukūrė Vardenklaifo Bokšto

infrastruktūrą ir reklamos tarnybas. 1903 m. bokšto konstrukcija buvo beveik baigta. Skirtingos

teorijos egzistuoja apie tai kaip Tesla ketino pasiekti jo radijo sistemos tikslus (kaip kalbama, 200

kW sistemą).

Sekantis puikus išradimas buvo vakuuminio vamzdelio ieškiklis, išrastas

Vestinghauso inžinierių.

Per 1906 m. Kūčias Redžinaldas Fesendenas, naudodamas savo heterodinos principu,

transliavo pirmąją radijo transliaciją istorijoje iš Brant Roko (Masačiūsetsas). Laivai jūroje girdėjo

transliaciją, kuri apėmė Fesendeno grojamą dainą „O Holy Night“ su smuiku ir skaitė ištrauką iš

Biblijos. Pirmoji pasaulio radijo naujienų transliacija buvo pradėta 1920 m. rūgpjūčio 31 d. radijo

stoties 8MK Detroite, Mičigane. Pirmosios reguliarios pasaulio transliacijos prasidėjo 1922 m. iš

Markonio Išradimų Centro Vritlyje netoli Čelmsfordo, Anglijoje.

Ankstyvieji radijai transliacijos energiją leido per anglinį mikrofoną. Kol kai kurie

ankstyvieji radijai naudojo kai kurias sustiprinimo rūšis su elektrine srove arba elementu, kol XX a.

trečiojo dešimtmečio viduryje dauguma gaviklių rūšių buvo su detektoriniais imtuvais. Trečiąjame

dešimtmetyje, sustiprintas vakuuminis vamzdis pakeitė tiek radijo imtuvą, tiek radijo siųstuvą.

5

Raida XX amžiuje:

Oro pajėgos naudojo komercines AM bangų radijo stotis navigacijai. Tai tęsėsi iki

septintojo dešimtmečio pradžios, kai VHF Bekryptė Diapazono navigacijos sistema galiausiai tapo

plačiai paplitusi (nors AM bangų stotys vis dar pažymėtos Jungtinių Valstijų aviacijos diagramose).

XX a. ketvirtojo dešimtmečio pradžioje radijo mėgėjai išrado vienos šalinės juostos ir dažnių

moduliaciją. Dešimtmečio pabaigoje jie tapo pripažintu komercinių radijų veikimo metodu.

1960 m. Sony įdiegė pirmą tranzistorinį radiją, pakankamai mažą kad tilptų į švarko kišenę ir galintį

būti aprūpintam paprastu elementu. Jis buvo saugus, nes jame nebuvo degių detalių.

Vėlyvajame septintajame dešimtmetyje, JAV tarptautinis telefonų tinklas pradėjo

versti radijo bangas į skaitmeninius signalus.

Aštuntajame dešimtmetyje LORAN tapo pagrindine radijo navigacine sistem.

Netrukus, JAV Jūrų Pajėgos eksperimentavo su palydovų navigacija, pasiekdami Visuotinės

Išsidėstymo Sistemos (GPS) išradimą bei paleidimą 1987 metais.

Dešimto dešimtmečio pradžioje radijo mėgėjai eksperimentuotojai pradėjo naudoti

kompiuterius su garso plokštėmis radijo signalų apdorojimui. 1994, JAV Armija ir JAV Gynybos

departamento pažangių tyrimų projektų agentūra (DARPA) pradėjo projektą, kurio metu buvo

sėkmingai pagamintas skaitmeninis radijas.

Skaitmeninės transliacijos pradėtos pačioje dešimto dešimtmečio pabaigoje.

Radijo bangų taikymas televizijoje

Nors daugelis žmonių mano, jog televizija buvo sukurta dvidešimtojo amžiaus

viduryje, tai nėra taip. Pats televizijos pavadinimas pirmąkart buvo panaudotas rusų inžinieriaus

Konstantino Perskio dar 1900 m. pasaulinės Paryžiaus parodos metu vykusiame tarptautiniame

elektrotechnikos kongrese, o šio išradimo ištakas galima rasti dar praeitame amžiuje.

    Prie šios technikos srities atsiradimo prisidėjo daug įvairių žmonių, todėl į klausimą,

kas išrado televiziją, matyt niekuomet nepavyks atsakyti taip, kad neliktų nepatenkintų atsakymu.

Amerikiečiai mano, kad tas išradėjas buvo Farnsworthas, japonai - kad inžinierius iš Hamamatsu

miesto Takayanagi, vengrai - kad jų tautietis, pirmosios knygos apie televiziją autorius D. von

Mihaly, rusai - kad Peterburgo profesorius Borisas Rosingas ir taip toliau.

Iš tiesų, reiktų skirti "priešistorinę" mechaninę televiziją nuo šiuolaikinės elektroninės

televizijos. Pirmoji atsirado dar 1884 m., kai vokietis Nipkowas sugalvojo skenuoti vaizdus

panaudojęs besisukantį metalinį diską, kuriame buvo išgręžtos spirale išdėstytos skylės. Diskui

6

kartą apsisukus kiekviena skylė pralėkdavo po vieną ryškiai apšviesto vaizdo liniją. Pro skyles

praėjusią šviesą buvo galima registruoti fotodetektoriumi, atsiradusius elektros signalus perduoti

laidais arba radijo bangomis ir atkurti kitame ryšio linijos gale.

Pirmaisiais dviem mūsų amžiaus

dešimtmečiais su panašiais įrenginiais

"žaidė" daug įvairių šalių technikos

mėgėjų. Bene pats energingiausias iš

jų buvo škotas Johnas Bairdas. Jis ne

tik vieną po kito konstravo vis naujus

mechaninės televizijos aparatus, bet ir

stengėsi su jais supažindinti platesnę visuomenę. Bairdas paprastai pastatydavo veikiančius savo

aparatus didžiausiose Londono parduotuvėse, kur žmonės galėjo pirmąkart pamatyti naująjį

"technikos stebuklą". Negana to, 1929 m. Bairdui netgi pavyko įtikinti kompaniją BBC pradėti

transliuoti bandomąsias televizijos laidas trumpųjų bangų diapazone. Dabar galima tik

įsivaizduoti, kokia buvo tų pirmųjų televizijos laidų vaizdo kokybė. Bairdo aparatų diskuose buvo

tik po 30 skylių, taigi tik tiek eilučių (tiksliau - žiedų, nes vaizdo linijos buvo apskritimai) ir

sudarė perduodamą vaizdą, o greitai besisukančius siųstuvo ir imtuvo diskus reikėjo tiksliai

sinchronizuoti tarpusavyje.

Mechaninei televizijai ilgai gyvuoti nebuvo lemta. Jau ketvirtajame dešimtmetyje ją

pradėjo išstumti elektroninė televizija, kuri ir vaizdo perdavimui, ir jo atkūrimui naudojo

vakuuminius elektronų vamzdelius. Ši televizija gimė Amerikoje, o jos "tėvai" buvo rusų

emigrantas Vladimiras Kozma Zvorykinas (1889 - 1982) ir Aidaho valstijos fermerio sūnus Philo

Farnesworthas (1906 - 1971). V. Zvorykinas susipažino su tuo metu nauju prietaisu - elektroniniu

vamzdeliu dar studijų Peterburgo Politechnikos institute metu. Vėliau jis dirbo Paryžiuje garsaus

fiziko Langevino grupėje, o 1919 atvyko į JAV. Tik po gero dešimtmečio jam pavyko rasti savo

elektroninės televizijos idėjų rėmėją. Juo tapęs kompanijos RCA vadovas Davidas Sarnoffas iš

viso į televizijos technikos kūrimą investavo apie 50 mln. dolerių.

    Zvorykinas sukūrė ir vaizdą elektros signalu verčiantį prietaisą "ikonoskopą" (1929),

ir jį atkuriantį prietaisą "kineskopą" (1928). Nežiūrint to milijonieriui Sarnoffui už šių prietaisų

licenzijas dar teko sumokėti P.Farnesworthui, kuris sugebėjo užpatentuoti juos anksčiau už

Zvorykiną. Pastarojo biografai mėgsta kartoti legendą apie tai, kaip trylikametis berniukas išdėsto

elektroninės televizijos principus savo chemijos mokytojui. Nežinia, kiek tame yra tiesos, bet tikrai

žinoma, kad 1927 m., būdamas dvidešimt vienerių jis jau pademonstravo veikiančią, savo

dirbtuvėlėse sukonstruotą elektroninės televizijos sistemą, o 1930 m. sugebėjo ją užpatentuoti.

7

P.Farnesworthas ir toliau labai produktyviai dirbo. Netgi ir dabartiniuose televizoriuose rasime apie

100 elementų, kuriuos jis sukūrė pirmasis.

    Antrasis pasaulinis karas

laikinai sustabdė televizijos vystymąsi,

bet iškart po karo šis išradimas pradėjo

savo pergalingą žygį, besitęsiantį ir mūsų

dienomis. Jau 1950 m. pasaulyje buvo

virš 12 milijonų televizorių.

    Televizijos ateitis yra

skaitmeninė. Po penkerių dešimties metų

senoji analoginė įranga turėtų išnykti. Tai

liečia ir televizijos imtuvus, ir siųstuvus,

ir kameras bei kitą televizijos programų kūrimo įrangą. Taip bus todėl, kad prie skaitmeninių

standartų pereina visa elektronikos pramonė. Televizijos atveju tai labai pagerins vaizdo ir garso

kokybę bei padidins kanalų skaičių. Be to skaitmeninė technika žiūrovams leis televizijos aparatus

jungti prie Interneto ir patiems aktyviai įtakoti tai, kas juose yra rodoma.

Pirmosios lietuviškos televizijos laidos iš Vilniaus pradėtos transliuoti 1957 m.

balandžio 30 d. Tuomet bandomojoje televizijos programoje buvo parodyta Lietuvos kino studijos

dokumentinė apybraiža „Tėviškė“ ir meninis filmas „Prologas“.

Televizijos pradžia pasaulyje galima laikyti 1817 m., kai švedų mokslininkas Jensas

Berselijus išrado fotoelementą, kuris šviesos impulsus paverčia elektros srove. Prie televizijos

išradimo daug prisidėjo amerikietis Filis Farnsvertas, škotas Džonas Lodžis Berdas ir rusas

Vladimiras Zvorykinas. 1926 m. D. L. Berdas Londone pirmą kartą pasauliui pademonstravo

televizinę sistemą, veikusią Nipkovo principu (mechaninė televizija). 1930 m. Berlyne, remiantis

šiuo principu, buvo paruoštos ir transliuotos bandomosios televizinės laidos. Jas priiminėjo ir Stasys

Brašiškis, savo radijo laboratorijoje Šiauliuose pasigaminęs pirmąjį Lietuvoje televizorių.

1961 m. Šiauliuose buvo įkurta pirmoji Lietuvoje televizorių gamykla. 1963 m. spalio

mėnesį joje buvo pagaminti pirmieji televizoriai „Temp-6“. 1970 m. Šiaulių televizorių gamykloje

pradėta gaminti spalvotoji stacionari ir mobilioji televizinė aparatūra telecentrams, gamykla tapo

pagrindinė šios aparatūros kūrėja ir gamintoja buvusioje Tarybų Sąjungoje. Aparatūra buvo

moderni, kokybiška, gerai vertinama ir kitose pasaulio šalyse.

8

Parodoje „Lietuvos televizijai – 50“ demonstruojama studijinė televizinė aparatūra,

jos blokai, televizijos retransliavimo aparatūra, įvairių modelių televizoriai, fotografijų albumai apie

televizorių gamybą ir gamintojus Šiauliuose ir kt.

Televizijos istorija: 1923 m. Vladimiras Zvorykinas (rusų kilmės amerikietis) išrado ikonoskopo kamerą ir

kineskopo vamzdį, kurie naudojami televizoriuje.

1926 m. škotas J. Bairdas pademonstravo elektromechaninę televizijos sistemą.

Bell Labs perduoda televizijos pagalba kino filmą.

1927 m. 21 metų amerikiečių inžinierius P.T. Farnsworthas sukūrė pirmąją visiškai

elektroninę televizijos sistemą.

1929 m. Londone atidaryta pirmoji televizijos studija.

1931 m. Elektroninės televizijos transliacijos pradėtos Los Andžele ir Maskvoje.

1937 m. BBC pradeda reguliariai transliuoti televizijos programas.

1938 m. Firma „Du Mont“ pradeda prekiauti pirmuoju buitiniu elektroniniu televizoriumi.

1950 m. Pradėtos spalvotos televizijos transliacijos.

1957 m. Televizija pradėta transliuoti Lietuvoje.

1975 m. Lietuvoje pradėtos spalvotos televizijos transliacijos.

Radijo bangų taikymas radiolokacijoje

Objektų aptikimas ir jų buvimo vietos tikslus nustatymas radijo bangomis vadinamas

radiolokacija . Visą tai atlieka radiolokatorius , arba radaras, naudojant kryptingą radijo signalų

spinduliavimą ir atspindėtų signalų priėmimą. Radiolokatoriais nustatomos objektų koordinatės

erdvėje, jų judėjimo kryptys ir greičiai. Radiolokatorių sudaro galingas ultratrumpųjų radijo bangų

siųstuvas ir labai jautrus imtuvas, suderintas to paties dažnio bangoms priimti. Atsispindėjusią

bangą sugauna arba ta pati siuntimo antena, arba kita, priimanti taip pat tiktai tam tikros krypties

bangas. Antena esti paraboloido formos ir spinduliuoja labai siaurą radijo bangų pluoštą - radijo

spindulį. Suprantama, reikia ypač kryptingų radijo bangų. Angos kampas, kuriame sukoncentruota

pagrindinė spindulio galios dalis, apytiksliai turi būti lygus vienam laipsniui. Radijo spindulys

siunčiamas periodiškais impulsais, trunkančiais apie 10 ⁶־ s. Pasiuntusi impulsą, radaro antena

automatiškai persijungia į imtuvo režimą ir 10 ⁴־ ³-10־ s laukia sugrįžtant atsispindėjusio signalo.Per

tą pertrauką radijo signalas spėja pasiekti tolimą objektą ir sugrįžti. Kuo ilgesnės bangos priimamos,

tuo šiurkštesnis gali būti radioteleskopo parabolės paviršius. Milimetrinėms bangoms priimti turi

būti naudojamas vientisas veidrodis, o metrinėms bangoms užtenka vielinio tinklo. Atstumas S

9

randamas išmatavus laiką t, per kurį bangų impulsas pasiekia objektą ir grįžta atgal. Kadangi radijo

bangų sklidimo greitis c = 3*10 ⁸ m/s atmosferoje praktiš kai pastovus, S= ct/2. Atmosfera

sklindančias bangas išsklaido, ir imtuvą pasiekia tik labai nedidelė siųstuvo išspinduliuotos

energijos dalis. Todėl radiolokatorių imtuvai priimtą signalą sustipriną milijonų milijoną (10 ²)

kartų. Toks jautrus imtuvas turi būti išjungtas, kai siųstuvas siunčia bangų impulsus. Informaciją

apdoroja laiko registratoriai ir kompiuteriai, o rezultatai perduodami į televizoriaus ekraną arba

skaitmeninį tablo. Vieni kūnai arba jų dalys elektromagnetines bangas atspindi stipriau, kiti -

silpniau, todėl į lokatorių sugrįžta skirtingo stiprumo impulsai ir ekrane atsiranda įvairaus šviesumo

taškai. Susilieję taškai sudaro aiškiai matomą vaizdą, kuriame galima atpažinti stebimą vietovę,

lėktuvus, laivus ir kt..Didžiausią nuotolį, kuriuo galima aptikti lėktuvą ar raketą, riboja tik

tiesioginio matomumo sąlygos.Trumpųjų bangų lokacinio matymo nuotolis yra didesnis negu

ilgųjų. Radijo likatoriai nebūtinai turi dirbti impulsiniu režimu. Sakykime, lėktuvas skrenda greičiu

v antenos kryptimi. Nuo jo visą laiką atsispindi lokatoriaus pasiųstas radijo spindulys. Dėl Doplerio

efekto, priimamos bangos dažnis bus mažesnis, jei objektas tolsta nuo stebėtojo ir didesnis jei

objektas artėja. Radiotechniniais metodais dažnio didumai randami gana tiksliai. Žinodami

pasiųstos ir gautos bangos dažnius, galime apskaičiuoti objekto judėjimo greitį. pagal formulę: ʋ =

ʋ (1+2v/c) Iš šios formulės seka: v=c( ʋ - ʋ )/2 ʋ . Techninis aptarnavimas tokių objektų, kaip

požeminiai vamzdynai ir elektros kabeliai yra gana sudėtingas. Atsiradus gedimui tokioje sistemoje

laibai sunku nustatyti gedimo vieta. Tokiu atveju padeda radiolokacija. Galima nustatyti kabelių ,

požeminių šilumos, dujų ar vandens komunikacijų radimosi gylį ir išdėstymo konfiguraciją. Tai

remonto atveju padeda sumažinti žemės darbų išlaidas. Radijolokacijos pagalba galima nustatyti ir

minėtų komunikacijų pažeidimų vietas. Radiolokaciniai metodai naudingi ir kritulių paieškai ir

padeda susipažinti su debesų vidine sandara. Radaras siunčia elektromagnetinį impulsą į atmosferą

ir, jei jo kelyje pasitaiko kokie nors krituliai, elektromagnetinio impulso energijos dalis išsklaidoma,

o dalis atspindi ir grįžta į radaro anteną. Šie grįžtantys signalai formuoja radiolokacinį vaizdą.

Spalvoto radiolokacinio atspindžio vieta parodo vietą, kurioje iškrenta krituliai. Skirtingos spalvos

rodo kritulių intensyvumą. Tik radiolokacijos pagalba sunku nustatyti tipą, nes sniegas ir smulkus

lietus duoda labai panašų radiolokacinį vaizdą. Labai ryškų radiolokacinį vaizdą duoda kruša.

Paprastai radiolokacinis spindulys siunčiamas mažu kampu, todėl tolstant nuo radaro, spindulys vis

labiau kyla nuo žemės paviršiaus. Esant tokiai situacijai, radiolokaciniai signalai atsispindėję nuo

objektų arti radaro, rodo oro srovių judėjimą arčiau žemės paviršiaus, o signalai atsispindėję nuo

tolesnių objektų - oro srovių judėjimą aukštesniuose sluoksniuose.Šiuolaikiniame radiolokaciniame

displėjuje atstumas nuo radaro matosi kaip vertikaliai, taip ir horizontaliai. Pagal sudarytą metodiką

galima nustatyti vėjo greitį ir kryptį. Radioteleskopai dirba panašiu principu kaip ir radiolokatoriai.

10

Kosmines radio bangas 1931 m. atsitiktinai atrado K. Janskis. Tyrinėdamas atmosferos trukdymus

jis pastebėjo, kad kai kurie dangaus kūnai spinduliuoja radijo bangas. Per žemės atmosferą sklinda

bangos, kurių ilgis ( dažnis) tarp 1mm (300GHz) ir 200m (10MHz).

11

Siųstuvo struktūrinė schema

         

Virpesių oscilogramos

Garsiniai žemo dažnio (ŽD) virpesiai: 

 

 

Aukšto dažnio (AD) vrpesiai:  

 

 

Moduliuoti virpesiai (amplitudinė moduliacija):

  

 

12

M

Moduliatorius

Aukšto dažnio generatorius

Mikrofonas garsą verčia tokio pat dažnio elektromagnetiniais virpesiais, kurie vadinami

žemo dažnio (ŽD) virpesiais

ŽD virpesius sumaišo su AD virpesiais – procesas vadinamas moduliacija

Kuria aukšto dažnio (AD) neslopinamus elektromagnetinius virpesius.

Siųstuvo antena spinduliuoja moduliuotas

elektromagnetines bangas.

Radijo imtuvo struktūrinė schema

    r    

TV siųstuvo struktūrinė schema

         

Elektroninis vamzdis

13

Detektorius

Iš įvairaus dažnio elektromagnetinių virpesių išskiria vienus reikiamo dažnio virpesius.

ŽD virpesius atskiria nuo AD virpesių – procesas vadinamas detekcija.

Garsiakalbis ŽD elektromagnetinius virpesius paverčia

garsu

Imtuvo antenoje moduliuotos

elektromagnetinės bangos indukuoja tokių pat dažnių

elektromagnetinius virpesius.

Virpesių kontūras

Kuria aukšto dažnio (AD) neslopinamus elektromagnetinius virpesius.

Mikrofonas garsą verčia tokio pat dažnio elektromagnetiniais virpesiais, kurie vadinami

žemo dažnio (ŽD) virpesiais

ŽD virpesius bei video signalus sumaišo su AD virpesiais.

M

Moduliatorius

Aukšto dažnio generatorius

Siųstuvo antena spinduliuoja moduliuotas

elektromagnetines bangas.

KameraKamera vaizdą verčia elektromagnetiniais virpesiais –

video signalais.

Televizoriaus struktūrinė schema

          

14

Katodas – spinduliuoja elektronus.

 

Stiklinis balionas. Viduje vakuumas.

Ekranas. Padengtas

liuminoforu – medžiaga, kuri

veikiama elektronų švyti.

Elektronų sukeltas

švytėjimas.Elektronų valdymo plokštės. Elektronų spindulys.

Anodas – suformuoja elektronų pluoštą (spindulį).

Detektorius

Iš įvairaus dažnio elektromagnetinių virpesių išskiria vienus reikiamo dažnio virpesius.

ŽD virpesius bei video signalus atskiria nuo AD virpesių.

Garsiakalbis ŽD elektromagnetinius virpesius paverčia

garsu

Imtuvo antenoje moduliuotos

elektromagnetinės bangos indukuoja tokių pat dažnių

elektromagnetinius virpesius.

Virpesių kontūras

Kineskopas

Video signalus paverčia vaizdu.

Radiolokacija

Objektų aptikimas ir atstumo iki jų matavimas naudojant radijo bangas.

    

 

15

Išspinduliuotos bangos

Atspindėtos bangos

Radiolokatorius (radaras)