ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα

Πως λειτουργούν οι ηλεκτρονικές επικοινωνίες ΠΟΜΠΟΣ ΔΕΚΤΗΣ Δίαυλος

Υπόδειγμα ηλεκτρονικού συστήματος επικοινωνίας Εκπεμπόμενο σήμα Λαμβανόμενο σήμα Πομπός Δέκτης Δίαυλος επικοινωνίας (ή μεταδόσεως) Διάταξη ενίσχυσης του σήματος Διάταξη ενίσχυσης του σήματος Ενισχυμένο σήμα Διαμορφωμένο σήμα Διάταξη Απoδιαμόρ-φωσης του σήματος Διάταξη διαμόρφωσης του σήματος Αποδιαμορ-φωμένο σήμα Ηλεκτρικό σήμα Σήμα εισόδου Σήμα εξόδου Διάταξη μετατροπής εισόδου Διάταξη μετατροπής εξόδου

Ηλεκτρισμός και μαγνητισμός

Ηλεκτρομαγνητισμός

Ηλεκτρομαγνητισμός

Επαγωγή

Επαγωγή

Εναλλασσόμενο ρεύμα χρόνος Vo λ Τ (Περίοδος) 2Τ 3Τ V

Ηλεκτρομαγνητικό κύμα (μετάδοση) Κύκλωμα Πομπού Αν δημιουργηθεί εναλλασσόμενο ρεύμα μεγάλης συχνότητας και εφαρμοστεί σε μία κεραία τότε δημιουργούνται ηλεκτρομαγνητικά κύματα τα οποία ταξιδεύουν σε μεγάλες αποστάσεις με την ταχύτητα του φωτός. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι η διάδοση αλληλεξαρτώμενων ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων στο χώρο και στο χρόνο.

Ηλεκτρομαγνητικό κύμα (Λήψη) Κύκλωμα Δέκτη Το ηλεκτρομαγνητικό κύμα προσλαμβάνεται από την κεραία λήψεως στο κύκλωμα της οποίας δημιουργείται ηλεκτρικό ρεύμα εξ επαγωγής.

Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα Τα ραδιοκύματα που χρησιμοποιούνται για επικοινωνία έχουν συχνότητες 30Hz – 300GHz

Χαρακτηριστικά κύματος χρόνος Vo λ Τ (Περίοδος) 2Τ 3Τ Όλες οι μορφές των κυμάτων –ηχητικά, νερού, ραδιοκύματα- έχουν πλάτος, μήκος κύματος και συχνότητα. Ας εξετάσουμε ένα περιοδικό κύμα και μάλιστα αρμονικό (V=Voημωt) : Πλάτος: η δύναμη του κύματος. (στο σχήμα Vo). Κύκλος: μια θετική και μία αρνητική εναλλαγή. Περίοδος (T): το χρονικό διάστημα στο οποίο η κυματική εικόνα επαναλαμβάνεται, η χρονική διάρκεια του κύκλου. Συχνότητα (f): είναι η ταυτότητα του κύματος, μας δείχνει τον αριθμό των κύκλων που εκκινούν από την πηγή σε 1 δευτερόλεπτο. Μήκος κύματος (λ): η απόσταση που διανύει το κύμα σε μία περίοδο, ή η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών σημείων που απέχουν μεταξύ τους χρόνο Τ.

Μονάδες μέτρησης για τη συχνότητα 1 Hertz (Hz) = ένας κύκλος το δευτερόλεπτο 1KHz = 1000 Hz 1MHz = 1000 KHz = 1.000.000 Hz 1GHz = 1000MHz = 1.000.000.000Hz Θεμελιώδης εξίσωση κυμάτων υ=λf για τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα: c=λf

Ζώνες συχνοτήτων ραδιοκυμάτων

Διαμόρφωση Τα σήματα που θέλουμε να στείλουμε (μηνύματα) συμπτύσσονται με τα ραδιοκύματα ή φέροντα κύματα για να αποσταλούν. Η αλλαγή των ραδιοκυμάτων ώστε να μεταφέρουν μηνύματα λέγεται διαμόρφωση (modulation). t (μsec) I (mA) 3 2 1 I (mA) t (μsec)

Διαμόρφωση πλάτους (ΑΜ ) I (mA) Ηλεκτρικό σήμα από μικρόφωνο (ήχος διάρκειας 3 μsec) 1 2 3 t (μsec) Ηλεκτρομαγνητικό κύμα με πλάτος και συχνότητα σταθερά (φέρον κύμα) I (mA) t (μsec)

Διαμόρφωση πλάτους (ΑΜ ) I (mA) Ηλεκτρικό σήμα από μικρόφωνο (ήχος διάρκειας 3 μsec) 1 2 3 t (μsec) Ηλεκτρομαγνητικό κύμα με πλάτος και συχνότητα σταθερά (φέρον κύμα) I (mA) t (μsec) Ηλεκτρομαγνητικό κύμα με διαμόρφωση του πλάτους ( AM ) I (mA) t (μsec)

Διαμόρφωση πλάτους (ΑΜ ) – Εύρος συχνοτήτων I (mA) Ηλεκτρικό σήμα από μικρόφωνο με συχνότητες από 0-3KHz t (μsec) Ηλεκτρομαγνητικό κύμα με πλάτος και συχνότητα σταθερά (φέρον κύμα) με συχνότητα 560ΚΗz I (mA) t (μsec) Ηλεκτρομαγνητικό κύμα με διαμόρφωση του πλάτους ( AM ): I (mA) t (μsec) 560ΚΗz 3KHz 557KHz – 563KHz

Διαμόρφωση συχνότητας (FΜ ) I (mA) Ηλεκτρικό σήμα από μικρόφωνο (ήχος διάρκειας 3 μsec) 1 2 3 t (μsec) Ηλεκτρομαγνητικό κύμα με πλάτος και συχνότητα σταθερά (φέρον κύμα) I (mA) t (μsec) Ηλεκτρομαγνητικό κύμα με διαμόρφωση συχνότητας ( FM ) I (mA) t (μsec)

Διαμόρφωση συχνότητας (FΜ ) – Εύρος Συχνοτήτων I (mA) Ηλεκτρικό σήμα από μικρόφωνο με συχνότητες από: 0 - 3KHz t (μsec) Ηλεκτρομαγνητικό κύμα με πλάτος και συχνότητα σταθερά (φέρον κύμα) με συχνότητα 90ΜΗz I (mA) t (μsec) Ηλεκτρομαγνητικό κύμα με διαμόρφωση συχνότητας ( FM ) I (mA) t (μsec) 90MΗz 12KHz 89988KHz – 90012KHz

Δίαυλοι μεταδόσεως Ατμοσφαιρικοί δίαυλοι μεταδόσεως Ηλεκτρομαγνητικά κύματα εκπέμπονται και λαμβάνονται από κεραίες. Κινητά τηλέφωνα, ραδιόφωνο, τηλεόραση, ραντάρ κ.α. Δίαυλοι φυσικής μεταδόσεως Καλώδιο Τηλέφωνα, καλωδιακή τηλεόραση κ.α.

Ανακεφαλαίωση – Τοποθετώντας τα όλα μαζί Εκπεμπόμενο σήμα Λαμβανόμενο σήμα Πομπός Δέκτης Δίαυλος επικοινωνίας (ή μεταδόσεως) Διάταξη ενίσχυσης του σήματος Διάταξη ενίσχυσης του σήματος Ενισχυμένο σήμα Διαμορφωμένο σήμα Διάταξη Απoδιαμόρ-φωσης του σήματος Διάταξη διαμόρφωσης του σήματος Αποδιαμορ-φωμένο σήμα Ηλεκτρικό σήμα Σήμα εισόδου Σήμα εξόδου Διάταξη μετατροπής εισόδου Διάταξη μετατροπής εξόδου

Ζώνες συχνοτήτων ραδιοκυμάτων Ορισμένες συχνότητες χρησιμοποιούνται για συγκεκριμένους τύπου επικοινωνίας και ήχου. Αυτό συμβαίνει γιατί: Ορισμένες συχνότητες επηρεάζονται περισσότερο από παράγοντες όπως ο καιρός και η ιονόσφαιρα. Η κυβέρνηση καθορίζει κανόνες για την κατανομή των συχνοτήτων.

Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο σε κεραία (πομπός) Ι Β Ι Β Β Ι Ι Β Ι Β Ι Β I (Ampere) B (Tesla) t (sec)

Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο σε κεραία (δέκτης) Ι Β Ι Ι Β Β Β Ι Β Ι Ι Β Β Β (Tesla) Ι (Ampere) t (sec)

Πλάτος ( Bo ), Περίοδος ( Τ ) και Συχνότητα ( f ) κύματος. Πλάτος (Bo): η ένταση ή δύναμη του κύματος (Tesla). Περίοδος ( Τ ): Ο χρόνος που διαρκεί η εκπομπή ενός κύματος (sec). f = 1 . T Συχνότητα ( f ): Ο αριθμός των κυμάτων που εκπέμπονται από μία πηγή μέσα σε ένα δευτερόλεπτο. Μετριέται σε Hz (Hertz). B (Tesla) Bo t (sec) T

Μήκος κύματος ( λ ) Είναι η απόσταση από την αρχή ενός κύματος μέχρι την αρχή του επόμενου κύματος ή αλλιώς η απόσταση που έχει διανύσει το κύμα κατά τη διάρκεια μιας περιόδου ( λ = c . T ). λ

Ηλεκτρικό σήμα από μικρόφωνο I (mA) Ήχος διάρκειας 2 msec Πρίμα φωνή (υψηλή συχνότητα) 1 2 t (msec) Μπάσα φωνή (χαμηλή συχνότητα) 1 2 t (msec)