Microsoft Word - Coperta-Cuprins-Prefata.doc

Transcriere

1 Universitatea TRANSILVANIA din Braşov GEORGE NICOLAE IOAN D. OLTEAN RADIOCOMUNICAŢII BAZELE COMUNICAŢIILOR PRIN RADIO ŞI TELEVIZIUNE Volumul 1 TV

2 UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRAŞOV FACULTATEA DE ELECTROTEHNICĂ CATEDRA DE ELECTRONICĂ ŞI CALCULATOARE Conf. dr. ing. Ioan Dănuţ OLTEAN Şef lucr. ing. ec. George NICOLAE RADIOCOMUNICAŢII BAZELE COMUNICAŢIILOR PRIN RADIO ŞI TELEVIZIUNE Volumul

3 REPROGRAFIA UNIVERSITĂŢII TRANSILVANIA DIN BRAŞOV Lucrarea a fost avizată de colectivul Catedrei de Electronică a Universităţii Transilvania Braşov. Referenţi ştiinţifici: Conf.dr.ing. Florin SANDU Conf.dr.ing. Gheorghe PRICOP Tehnoredactarea: autorii Corectura: autorii

4 Cuprins. Principii ale radiocomunicaţiilor Scurt istoric Legături de radiocomunicaţii Domenii de frecvenţă utilizate în radiocomunicaţii Funcţii ale elementelor sistemelor de radiocomunicaţii Caracteristici ale radiocomunicaţiilor Banda de frecvenţă Toleranţa de frecvenţă Puterea de emisie Codificări (simboluri) ale transmisiilor radio 21 Producerea şi propagarea undelor electromagnetice Ecuaţiile lui Maxwell Unda plană Propagarea undei plane Propagarea undei plane într-un mediu oarecare Propagarea undei plane într-un mediu perfect Propagarea undei plane într-un dielectric cu pierderi mici Propagarea undei plane într-un mediu conductor Propagarea undei plane într-un mediu real Influenţa suprafeţei terestre asupra propagării Influenţa conductivităţii suprafeţei terestre Influenţa atmosferei asupra propagării Caracteristicile propagării în funcţie de lungimea de undă 36 Antene pentru radiocomunicaţii Câmpul electromagnetic de radiaţie al antenei Calculul puterii necesare la emisie Adaptarea antenei Caracteristici ale antenelor Frecvenţa de rezonanţa Impedanţa de radiaţie Înălţimea efectivă a antenei Directivitatea antenei Randamentul antenei Coeficientul de directivitate al antenei Suprafaţa efectivă a antenei Unghiul de deschidere Atenuarea lobilor secundari Raportul faţă-spate (RFS) Tipuri de antene de radio şi de televiziune Colectoare de unde Antene exterioare 62

5 Antene interioare Antene auto Antene antiparazite Antene acordate Antena fir lung Antena Zepelin Antena semiundă Antena canal de undă (Antena Yagi) 77 Sisteme de radiocomunicaţii Instalaţii de radioemisie Emiţătoare cu modulaţia în amplitudine Emiţătoare cu modulaţia în frecvenţă Emiţătoare cu modulaţia în impulsuri Indici de calitate ai instalaţiilor de radioemisie Instalaţii de radiorecepţie Receptoare cu amplificare directă Receptoare superheterodină Indici de calitate ai instalaţiilor de radiorecepţie Radiocomunicaţii stereofonice 109 Semnale radio Generalităţi. Caracteristici ale sursei de informaţie Caracteristici ale semnalelor electrice Parametrii semnalelor electrice Semnale electrice armonice Semnale electrice în impuls Analiza semnalelor radio Analiza spectrală a semnalelor nesinusoidale Spectrul de frecvenţă al impulsurilor de videofrecvenţă Spectrul de frecvenţă al impulsurilor de radiofrecvenţă Semnale radio modulate Modulaţia în amplitudine Modulaţia în amplitudine cu o singură bandă laterală si cu purtătoarea suprimată Modulaţia exponenţială Semnale radio stereofonice Perturbaţii Perturbaţii în instalaţiile de recepţie Factorul de zgomot al receptorului 155 Anexa 1 Servicii de radiocomunicaţii Anexa 2 Codificări ale transmisiilor radio Anexa 3 Caracteristica de directivitate în plan vertical pentru o antenă de lungime λ/2 dispusă la înălţimi diferite faţă de sol

6 PREFAŢĂ Lucrarea Bazele comunicaţiilor prin radio şi televiziune, reprezintă primul volum din seria de publicaţii ce va apare sub titlul RADIOCOMUNICAŢII. Această carte se adresează studenţilor de la specializarea Electronică aplicată din cadrul Facultăţii de Electrotehnică şi studenţilor de la specializarea Electronică din cadrul Colegiului Universitar Tehnic. RADIOCOMUNICAŢII In Capitolul 1 sunt prezentate noţiunile privind legăturile de radiocomunicaţii, domeniile de frecvenţă, funcţiile si caracteristicile radiocomunicaţiilor. Detalii privind serviciile de radiocomunicaţii, codificările atribuite transmisiilor prin radio sunt prezentate în anexele 1 şi 2, întocmite pe baza reglementărilor internaţionale în acest domeniu. Capitolul 2 tratează aspectele teoretice şi practice ale producerii şi propagării undelor electromagnetice, ca mijloc de transmitere a informaţiilor între emiţătorul şi receptorul sistemului de radiocomunicaţii. Propagarea undei plane în diferite medii, influenţa suprafeţei terestre asupra propagării undelor radio sunt prezentate cu exemple şi aplicaţii pentru a veni în sprijinul înţelegerii fenomenelor care determină caracteristicile propagării undelor electromagnetice pentru fiecare gamă de frecvenţe. Capitolul 3 aduce în atenţia cititorului tipurile de antene utilizate pentru comunicaţiile prin sisteme de radio şi de televiziune. Caracteristicile generale ale antenelor sunt analizate pe larg şi permit înţelegerea parametrilor specifici de construcţie şi de funcţionare ale antenelor pentru comunicaţiile prin radio şi televiziune. Capitolul 4 prezintă instalaţiile de emisie şi de recepţie pentru sistemele de radiocomunicaţii cu modulaţie în amplitudine, în frecvenţă şi în impulsuri. De asemenea sunt prezentaţi indicii de calitate ai instalaţiilor de emisie şi de recepţie, precum şi particularităţile radiocomunicaţiilor stereofonice. Capitolul 5 tratează parametrii semnalelor radio armonice şi în impuls. Se prezintă analiza spectrală a impulsurilor de videofrecvenţă şi de radiofrecvenţă. Sunt tratate, de asemenea, perturbaţiile de natură internă şi externă care afectează calităţile comunicaţiilor prin unde radio. Noţiunile teoretice sunt susţinute prin exemple de calcul sau prin modalităţi de realizare şi funcţionare care pot constitui un prim suport pentru orele aplicative de seminar, pentru întocmirea unor lucrări de laborator sau de absolvire. Contribuţia autorilor este în egală măsură reflectată în fiecare capitol, prin stabilirea problematicii ce urmează a fi tratată şi culegerea datelor. Redactarea materialului s-a făcut în urma analizelor şi discuţiilor constructive dintre autori. Autorii, mulţumesc şi pe această cale domnilor: prof. dr. ing. Szekely Iuliu, conf. ing. Sandu Florin, conf. dr. ing. Pricop Gheorghe, şi colegilor de catedră, care prin sugestiile şi aprecierile oportune au contribuit la îmbunătăţirea conţinutului prezentei lucrări. Braşov, 2000 Autorii