§ 62. Другие применения радио. Мы уже упоминали о ряде при-
менений радио помимо радиосвязи и радиовещания. Так, например,
Рис. 146. Схема передающе-
го устройства фототелеграфа:
1 — объектив, 2 — фотоэле-
мент
мы видели, что радио используется
как для определения местоположения
объектов, не излучающих радиоволн,
а только отражающих их (радиоло-
кация, § 35), так и для установления
местоположения передатчиков, радио-
маяков и т. п. (радиопеленгация, § 59).
Мы познакомимся теперь еще с неко-
торыми применениями радио.
Начнем с так называемой фото-
телеграфии, которая позволяет полу-
чить на приемной станции фотографи-
ческую копию с оригинала (чертежа,
фотоснимка, письма), находящегося
на передающей станции. Принцип
действия
фототелеграфа
несложен.
На передающей станции имеется трубка, на одном конце которой
укреплен особый прибор — фотоэлемент, а на другом — специальный
оптический объектив (рис. 146). Объектив трубки помещается над
валиком, вокруг которого обернут передаваемый оригинал. Объектив
собирает на фотоэлемент свет только с маленького участка поверх-
ности оригинала — того участка, над которым объектив находится
в данный момент. При работе аппарата валик вращается и переме-
щается параллельно своей оси, так что объектив последовательно,
точка за точкой «осматривает» всю площадь оригинала. Количество
света, падающего при этом на фотоэлемент через объектив, изменяется
в соответствии с чередованием светлых и темных мест оригинала.
Фотоэлемент обладает тем свойством (§ 183), что сила текущего через
него электрического тока зависит от интенсивности падающего на него
света. Поэтому по мере движения валика с оригиналом сила тока
в фотоэлементе изменяется в соответствии со сменой светлых и темных
участков оригинала. Эти изменения силы тока используются для мо-
дуляции радиопередатчика совершенно так же, как при передаче звука
для модуляции используются изменения тока в цепи микрофона
1
).
1
) Фототелеграммы можно передавать и по проводам. В этом случае пе-
ременный ток, даваемый фотоэлементом, после соответствующего усиления
непосредственно передается по проводам к месту приема.
Гл. VI. Электромагнитные волны
169
На приемной станции после усиления и детектирования принятого
излучения получается низкочастотный ток, повторяющий колебания
силы тока в фотоэлементе передатчика. Если полученным после детек-
тора током питать нить маленькой электрической лампочки, то яркость
накала нити будет меняться в соответствии с яркостью тех точек
оригинала, которые проходят под объективом на передающей станции.
На приемной станции устроен валик с трубкой и объективом, как
и на передающей станции, но вместо фотоэлемента в трубке укреп-
лена электрическая лампочка, а вместо оригинала на валик кладется
лист фотографической бумаги. Объектив дает на этой бумаге светлое
пятнышко, яркость которого меняется вместе с интенсивностью света,
падающего на фотоэлемент передающей станции. Если валик на при-
емной станции движется точно так же, как и валик на передающей,
то, после того как точка за точкой будет освещена вся площадь фо-
тобумаги, после ее проявления на ней получится копия передаваемого
оригинала.
Фототелеграф работает сравнительно медленно, так как быстрота
его действия зависит от скорости перемещения механических приспо-
соблений и от того, насколько быстро успевает меняться накал элек-
трической лампочки. Поэтому описанным путем нельзя осуществить
передачу изображений движущихся предметов (телевидение).
Для осуществления телевидения понадобилось заменить механи-
ческие приспособления и лампочки накаливания э л е к т р о н н ы м и
п у ч к а м и подобно тому, как механические реле, пригодные для
телеграфа, пришлось заменить электронными лампами, чтобы сделать
возможной передачу по радио звуков (радиотелефония).
Сущность телевизионной передачи состоит в следующем. На пере-
дающей станции валик, перемещающийся под фотоэлементом, заменен
электронным осциллографом, в котором электронный пучок с огромной
скоростью бегает не по экрану, а по сложному многоячейковому фото-
элементу, так называемому иконоскопу (от греческих слов «иконос» —
изображение, «скопио» — наблюдение). На этот фотоэлемент с по-
мощью объектива отбрасывается передаваемое изображение. Каждая
ячейка иконоскопа работает в те моменты, когда на нее попадает
электронный пучок. Специальные развертывающие напряжения, подво-
димые к управляющим пластинам осциллографа, заставляют электрон-
ный пучок пробегать по всей поверхности иконоскопа за 1
/
25 секунды
(конец лучка прочерчивает при этом 625 горизонтальных строк, лежа-
щих почти вплотную одна под другой). Сила тока в цепи иконоскопа
в каждый момент времени пропорциональна освещенности той ячейки
иконоскопа, на которую в этот момент попадает электронный пучок.
Поэтому колебания силы тока в цепи иконоскопа передают распределе-
ние интенсивности света во всех последовательно «просматриваемых»
точках передаваемой картины (кадра).
Получаемые от иконоскопа электрические колебания подводятся
к радиопередатчику и модулируют излучаемую им радиоволну подобно
тому, как переменный ток в цепи микрофона модулирует радиовол-
ну при передаче звука. Таким образом, каждую секунду радиоволна
170
Гл. VI. Электромагнитные волны
уносит «отпечаток» 25 полных кадров, каждый из которых состоит
из 625 строк.
На приемной станции валик и лампочка фототелеграфа тоже заме-
нены электронным осциллографом, но с обычным экраном, светящимся
под ударами электронов (так называемый кинескоп). После усиления
и детектирования принятой волны в приемнике получается точно такой
же переменный ток, какой модулировал волну в передатчике. Этот
ток используется для того, чтобы управлять и н т е н с и в н о с т ь ю
электронного пучка в кинескопе. Яркость же свечения экрана ки-
нескопа пропорциональна интенсивности электронного пучка. Таким
образом, яркость пятнышка на приемном экране меняется со временем
соответственно освещенности тех точек передаваемого изображения,
через которые пробегает электронный пучок в передатчике.
Электронный пучок в приемнике совершает по экрану движение,
в точности синхронное с движением электронного пучка в передатчике
по иконоскопу, т. е. он тоже обегает за 1
/
25 секунды всю площадь
экрана, прочерчивая за это время 625 горизонтальных строк. В итоге
на приемном экране за 1
/
25 секунды воспроизводится весь передава-
емый кадр. Так как за секунду сменяется 25 таких кадров, то, как
и в кино, отдельные изображения воспринимаются нашими глазами
как единое слитное движущееся изображение.
Посредством передачи по радио специальных сигналов-команд (на-
пример, определенных комбинаций телеграфных знаков) можно осу-
ществлять управление на расстоянии (телеуправление). Удаленный
приемник, установленный, в частности, на борту корабля, самолета,
искусственного спутника Земли и т. д., заранее настроен на частоту
управляющего передатчика. Приемник либо включен постоянно, либо
в определенное время включается автоматически по заданной програм-
ме. Принятые и усиленные сигналы-команды заставляют срабатывать
те или иные реле, которые в свою очередь запускают или останавли-
вают вспомогательные электродвигатели, работающие от местных ис-
точников энергии и выполняющие различные механические операции.
Таким путем можно управлять на расстоянии мощными двигателями,
рулевыми механизмами, измерительными приборами, радиопередатчи-
ками и т. п.
Укажем еще на одно применение радио.
В §§ 44 и 45 мы видели, что волны, разбегающиеся по поверхности
воды от двух когерентных источников, образуют характерную интер-
ференционную картину (рис. 91 и 92), состоящую из неподвижных
чередующихся линий наибольшей и наименьшей интенсивности коле-
бательного движения поверхности воды. Советские ученые Л. И. Ман-
дельштам и Н. Д. Папалекси получили интерференционные явления
с помощью радиоволн и дали этим явлениям практическое применение.
Они использовали их для быстрого и точного определения расстояний
между различными точками земной поверхности, создав тем самым
новую отрасль радиотехники — радиогеодезию. Быстрота измерения
позволяет проводить его и в том случае, если одна из точек движется
(корабль, самолет). Поэтому такой способ измерения расстояний нахо-
Гл. VI. Электромагнитные волны
171
дит себе применение и в практике вождения кораблей и самолетов —
радионавигации.
Достарыңызбен бөлісу: |