Реферат Радиоволны. Радиоволны и их классификация. Радиоволны и их классификация
 Скачать 150.72 Kb.
|
|
Радиоволны и их классификация СОДЕРЖАНИЕ Введение 3 1. Радиоволны в системе РСЧС 4 2. Классификация радиоволн 6 2.1. Классификация по способам распространения 6 2.2. Классификация по диапазонам 8 2.3. Линии радиосвязи 9 Заключение 11 Список литературы 12 ВВЕДЕНИЕ Оповещение населения об угрозах и чрезвычайных ситуациях - одна из целей существования РСЧС - Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайны ситуаций. В этой области работы РСЧС важнейшим направлением является радиочастотная система, функционирующая как в закрытом доступе внутри РСЧС, так и для населения - система оповещения и радиосвязи. Радиосвязь - это основное средство РСЧС для обмена информацией, т.к. радиосвязь остается фактически единственным средством связи даже в чрезвычайных условиях и при потере телефонных, мобильных и интернет-сигналов, несмотря на их повсеместное распространение. В настоящее время широкое распространение получила техника связи, в которой используется приемопередатчик, работающий в диапазоне радиоволн. Актуальность изучения темы обусловлена важностью исследования теоретических и практических принципов организации связи и оповещения в РСЧС, принципов построения систем связи и оповещения, их роли в звеньях управления РСЧС, особенностей обеспечения эффективного функционирования систем связи и оповещения в ходе ликвидации чрезвычайных ситуаций. Цель данной работы - рассмотрение классификаций радиоволн в рамках системы РСЧС. Задачи работы: - изучение функционирования радиоволн в системе РСЧС; - рассмотрение классификаций радиоволн; - изучение линий радиосвязи и их работы в системе РСЧС. 1. Радиоволны в системе РСЧС Радиоволнами называют электромагнитные колебания, которые беспрепятственно распространяются в пространстве на большие расстояния со скоростью света - 300 тысяч км/сек. Радиоволны имеют те же свойства, что и свет - преломление, затухание, отражение и др. [3]. Радиоволны переносят сквозь пространство энергию генератора электромагнитных колебаний - электромагнитного поля, проводника электрического тока, образующего электромагнитные импульсы. Электромагнитное излучение характеризуется частотой, длиной волны и мощностью передаваемой энергии. Частота электромагнитных волн показывает, сколько раз в секунду меняется направление электрического тока в излучателе и, следовательно, сколько раз в секунду изменяется величина электрического и магнитного полей в каждой точке пространства. Частота измеряется в герцах (Гц) - единицах, названных в честь великого немецкого ученого Генриха Рудольфа Герца. 1 Гц - это одно колебание в секунду, 1 мегагерц (МГц) - это миллион колебаний в секунду. Зная, что скорость движения электромагнитных волн равна скорости света, вы можете определить расстояние между точками в пространстве, где электрическое (или магнитное) поле находится в одной фазе. Это расстояние называется длиной волны [2]. Радиоволны используются при построении систем связи в системах МЧС и РСЧС. Устойчивость управления чрезвычайными ситуациями критически определяется наличием постоянных коммуникаций. Для обеспечения контроля в системах управления РСЧС и гражданской обороны в каждом субъекте Российской Федерации (муниципальном образовании) создаются системы связи, которые являются неотъемлемой частью системы управления. Системы связи - это организационно-техническое объединение сил и средств связи, а также каналы связи взаимосвязанной сети связи страны, развернутые на территории данного субъекта Российской Федерации (муниципального образования), и, кроме того, развернуты или организованы для решения задач управления силами и средствами РСЧС и гражданской обороны в различных режимах их функционирования и готовности. Взаимосвязанная сеть связи Российской Федерации - это комплекс технологически взаимосвязанных сетей связи общего пользования и ведомственных сетей электросвязи на территории Российской Федерации, имеющих единое централизованное управление, независимо от ведомственной принадлежности и форм собственности. Радиосвязь РСЧС обеспечивает [4]: - руководство подчиненными региональными, центрами гражданской защиты, управлениями по гражданской обороне и чрезвычайным ситуациям субъектов Российской Федерации, а также соединениями и частями гражданской обороны, СНО в повседневной деятельности, с различной степенью готовности; - обеспечение своевременной передачи сигналов и оповещения в органы управления ГО и ЧС и население России; - управление силами и средствами, выделенными для решения задач аварийного реагирования; - обеспечение взаимодействия с министерствами, ведомствами Российской Федерации в повседневной деятельности и ликвидации чрезвычайных ситуаций; - обеспечение обмена данными между комплексами средств автоматизации стационарных и мобильных узлов связи; - обеспечение обмена информацией с взаимодействующими органами управления стран СНГ и международными организациями. Основное назначение радиосвязи - передача и прием своевременных и надежных сообщений, необходимых для эффективного функционирования структур (каналов) управления РСЧС. 2. Классификация радиоволн 2.1. Классификация по способам распространения Радиоволны находят обширное, важное и разнообразное применение в современной науке и технике. Прежде всего - использование радиоволн для передачи разного рода информации (телеграфия, телефония, фототелеграфия, телевидение). Затем - обнаружение различных объектов (радар), дистанционное управление приборами (телеуправление) и др. [5]. Радиоволны обычно классифицируются по методу распространения и принципу полосы. По способу распространения радиоволны делятся на: - прямые; - земные (поверхностные); - тропосферные и ионосферные. Радиоволны, распространяющиеся в однородной изотропной среде без потерь по прямолинейным траекториям и испытывающие уменьшение напряженности поля с расстоянием как 1 / r из-за естественного сферического рассеивания, называются прямыми волнами. Прямые волны используются, например, в космической радиосвязи, спутниковой, радиорелейной связи. На рис. 1 показана схема радиорелейной линии связи, которая содержит оконечные станции A и B и две промежуточные станции A1 и A2. Расстояние между станциями, высота подвеса антенн и их диаграммы направленности подбираются таким образом, чтобы поверхность Земли не влияла на распространение радиоволн. Сигнал от станции A принимается приемной антенной станции A1, усиливается, передается на станцию A2, а затем на станцию B. 1. Пунктирная линия показывает пути лучей, которые могут быть непрямолинейными из-за преломления волны в тропосфере.  Рисунок 1 - Схема радиорелейной линии связи Волны, распространяющиеся в непосредственной близости от сферической поверхности полупроводниковой Земли, охватывая ее из-за явления дифракции и испытывая поглощение в Земле, называются земными волнами. Земные волны в основном используются на низких и очень низких частотах в низкоскоростных глобальных системах передачи информации и глобальных радионавигационных системах. Радиоволны, распространяющиеся на значительные расстояния из-за кривизны волновой траектории в тропосфере (рефракция волн), а также из-за рассеяния на неоднородностях в тропосфере, называются тропосферными волнами. Явление рефракции нестабильно и поэтому практически не используется для создания фиксированных линий радиосвязи. Рефракция учитывается при оценке помех и взаимного влияния одних радиоканалов на другие. На практике используются линии дальней тропосферной радиосвязи (линия TTR), в которых используются радиоволны, рассеянные на неоднородностях в тропосфере. Такие системы позволяют осуществлять радиосвязь до 2000 км. Радиоволны, которые распространяются на большие расстояния и огибают земной шар в результате однократного или многократного отражения от ионосферы, называются ионосферными волнами. Волны, рассеянные на ионосферных неоднородностях, также называют ионосферными, но чаще рассеянными волнами. Ионосферные волны широко используются в так называемых линиях коротковолновой связи. Линии коротковолновой связи позволяют осуществить радиосвязь практически на любое расстояние за счет многократных отражений от ионосферы и поверхности Земли. На рис. 2 приведены схема односкачковой (одно отражение от ионосферы) линии коротковолновой связи, с помощью которой можно обеспечить связь на расстояние до 4000 км [1]. На этом рисунке линия из пункта А в пункт В показывает траекторию радиоволны.  Рисунок 2 - Схема односкачковой линии коротковолновой связи 2.2. Классификация по диапазонам Радиоволны также классифицируют по диапазонам, или частотам радиоволн. Радиоволны различных диапазонов распространяются по-разному. Именно длина волны определяет особенности распространения энергии радиоволн. Поэтому приведем их классификацию по диапазонам частот (табл. 1). Таблица 1 - Классификация радиоволн по диапазонам частот [1]  Радиочастотам, или полосам частот, присваивают условные обозначения в зависимости от значений частот в диапазоне от 3 Гц до 3 тысяч ГГц. Значение частоты соответствует частоте переменного тока, который дает сигнал для выработки и обнаружения радиоволны. Как правило, основная часть диапазона выходит за пределы границ радиочастотных волн, получаемых от механических и электромагнитных колебаний. 2.3. Линии радиосвязи Слово “радио” происходит от латинского radiare – излучать или испускать лучи и является общим термином, используемым к любым практическим применениям радиоволн. При этом под радиоволнами понимаются электромагнитные волны, распространяющиеся через открытое пространство (среду распространения радиоволн) без искусственных направляющих сред, таких, как провода или трубы – волноводов. При использовании электромагнитных волн в качестве материального носителя для передачи информации на расстояние приходим к радиосвязи как к одному из способов электросвязи, применяющей для обмена информацией электрические системы передачи. Таким образом, радиосвязь – это электросвязь, осуществляемая посредством радиоволн [2].  Рисунок 3 - Схемы радиосвязи Различают следующие линии радиосвязи [4]: - процесс распространения радиоволн вдоль земной поверхности с огибанием ее (так называемые земные или поверхностные волны); - процесс распространения радиоволн в пределах прямой видимости (прямые волны); - отражение радиоволн от ионосферы (ионосферные волны); - процесс распространения радиоволн в тропосфере (тропосферные волны); - отражение радиоволн от метеорных следов; - отражение от искусственных спутников Земли; В настоящее время широко используются связь и телевизионные передачи через искусственные спутники Земли. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данной работе было рассмотрено понятие радиоволн, специфики их образования, механизма действия и классификации. Изучен механизм функционирования радиоволн в системе РСЧС, рассмотрены классификации радиоволн по способам распространения и диапазонам. Изучены линии радиосвязи и их работа в системе РСЧС. Изучение радиоволн в системе РСЧС является важной задачей ввиду важности распространения радиосвязи в рамках предупреждения ЧС. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Баскаков, С.И. Электродинамика и распространение радиоволн / С.И. Баскаков. - М.: КД Либроком, 2015. - 416 c. 2. Крючек, Н. А. Безопасность и защита населения в чрезвычайных ситуациях / Н.А. Крючек, В.Н. Латчук. - М.: НЦ ЭНАС, 2013. - 152 c. 3. Леонтьева И.А. Безопасность жизнедеятельности. Краткий конспект лекций: учебное пособие для студентов высших учебных заведений / Сост. И.А. Леонтьева. – Елабуга: Изд-во Елабуж. ин-та КФУ, 2014. – 180 с. 4. Никольский, В.В. Электродинамика и распространение радиоволн / В.В. Никольский, Т.И. Никольская. - М.: КД Либроком, 2015. - 544 c. 5. Сапронов, Ю.Г. Безопасность жизнедеятельности / Ю.Г. Сапронов, А.Б. Сыса, В.В. Шахбазян. - М.: Огни, 2014. - 320 c. 6. Сычев, Ю. Н. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях / Ю.Н. Сычев. - М.: Финансы и Статистика, 2015. - 224 c. |