Цифрові мікросхеми
Літерно-цифрові індикатори призначені для відображення інформації у вигляді цифр, літер та різних символів. Розрізняють такі види буквено-цифрових індикаторів:
Накальні та газорозрядні індикатори нині практично не застосовуються. Світлодіодні індикатори бувають двох видів: семисегментні та матричні. Семісегментні світлодіодні індикатори призначені для відображення інформації у вигляді цифр і включають до свого складу вісім світлодіодів, сім з яких мають форму сегментів, а один, восьмий, - крапка.
Рідкими кристалами називають матеріал у вигляді довгих ланцюжків із дуже високою рухливістю. За рахунок цього у звичайному стані ці молекули розташовуються хаотично і рідкий кристал не прозорий. Якщо помістити рідкий кристал в електричне поле, молекули орієнтуються щодо лінії напруженості поля і рідкий кристал стає прозорим.
До складу конструкції входить:
Прозорий електрод виконується у вигляді сегментів, літер або символів і залежно від того, між яким з прозорих електродів і непрозорим електродом створюється електричне поле в цьому місці рідкий кристал стає прозорим і крізь нього виявляється непрозорий електрод.
Переваги: мала напруга живлення, надзвичайно малий споживаний струм. Недолік: можна використовувати лише при зовнішньому освітленні.
Основні поняття та визначення
Теоретичною базою побудови радіотехнічних систем (РТС) єрадіотехніка.
Радіотехніка- галузь науки і техніки, що вивчає проблеми передачі та отриманняінформаціїза допомогоюрадіохвиль.
Радіохвиліявляють собою електромагнітні коливання з частотами 3•10 3 . 3•10 12 Гц.Електромагнітні коливання поширюються на навколоземному просторі зі швидкістю світла С = 300000 км/с.
Математично радіохвилі описуються гармонійними функціями
деА- амплітуда,
φ- Початкова фаза.
Основною характеристикою радіохвилі є частотаf.Одиниця виміру частоти
1 Гц – один період коливання в секунду. Для вимірювання радіочастот використовують кратні одиниці: 1 кГц=1000 Гц, 1 МГц = 1000 кГц, 1ГГц = 1000 МГц. Знаючи частотуf, можна визначити періодТ(с) = 1/f(Гц).Знаючи період T, можна визначити довжину хвилі:
Довжина хвилі – відстань, яку проходить електромагнітна хвиля за час одного періоду змінного струму. Довжина хвилі позначається буквоюλі зазвичай виражається в метрах, сантиметрах або міліметрах. Довжина хвилі та частота обернено пропорційні один одному. Довжина хвилі в метрах дорівнює відношенню300 000 000/f,де частотаfвиявляється у герцах. Довжину хвилі вимірюють у метрах або кратних/дольних одиницях - кілометрах, дециметрах тощо.
Поділ радіохвиль на діапазони
Електромагнітні хвилі, частоти яких довільно обмежені частотою 3 кГц знизу та 3000 ГГц зверху, називаються радіохвилями. Відповідно до Регламенту Радіозв'язку весь радіочастотний спектр поділяється на 9 діапазонів частот. Найбільшого поширення в судновому зв'язку мають такі діапазони:
300-3000 кГц Гектометрові хвилі (1 км - 100 м)
3-30 МГц Декаметрові хвилі (100 - 10м)
30-300 МГц Метрові хвилі ( 10-1 м )
300-3000 МГц Дециметрові хвилі (1м-10 см)
3-30 ГГц Сантиметрові хвилі ( 10 - 1 см )
У кожному з цих діапазонів длявикористання в морській рухомій службі виділено смуги частот. У неофіційній термінології деякі з цих смуг мають такі назви:
- Середні хвилі (СВ): 405-526,5 кГц;
- проміжні хвилі (ПВ): 1.605-3,8 МГц;
- короткі хвилі (KB): 4-27,5 МГц (в даній смузі використовуються виділені для морської рухомої служби частоти піддіапазонах 4, б, 8, 12, 16, 18/19, 22. і 25/26 МГц.
- ультракороткі хвилі (УКХ): 156-174 МГц.
Основні властивості радіохвиль
Радіохвилі є змінними зв'язаними електричними і магнітними полями. Електромагнітне поле описується рівняннями Максвелла, який обґрунтував гіпотезу про те, що змінне електричне поле збуджує в навколишньому просторі змінне магнітне поле і навпаки. Основні властивості електромагнітного поля:
1. У однорідному просторі радіохвилі поширюються прямолінійно, швидкість поширення хвиль у повітряному просторі дорівнює 300 000 км\с.
2. Поширення хвиль у провідному середовищі (землі, воді, іонізованому газі) супроводжується поглинанням енергії.
3. Якщо хвилі від однієї й тієї джерела входять у точку прийому різними шляхами, відбувається складання цих хвиль - інтерференція.
4. При зустрічі з перешкодами хвилі здатні обгинати їх – це явище називається дифракцією.
Відстань, на якій можливе здійснення радіозв'язку, залежить від обраної частоти, потужності передавача, чутливості приймача, типу та розміщення антени, умов поширення. Для конкретного радіообладнання та антен, встановлених на судні, основним фактором, що визначає дальність зв'язку, є обрана частота (довжина хвилі). Радіохвилі різних діапазонів поширюються на різні відстані.
Поширення радіохвиль залежить від властивостей атмосфери.
Відстань, на якій можливе здійснення радіозв'язку, залежить від обраного діапазону, потужності передавача, чутливості приймача, типу та розміщення антен, умов розповсюдження. Для конкретного радіообладнання та антен, встановлених на судні, основним фактором, який визначає дальність зв'язку в конкретний момент часу, є обрана частота зв'язку.
При спрощеному розгляді поширення радіохвиль, що випромінюються передавальною антеною, їх можна поділити на три типи:
Поверхневі хвилі поширюються вздовж землі. При цьому зі зростанням частоти збільшується поглинання енергії хвилі землею та дальність поширення зменшується. Поверхневі хвилі є домінуючими для радіохвиль частотою до 3 МГц. Причому довші хвилі легко огинають перешкоди, а також огинають Землю, проходячи за лінію горизонту.
Іоносферні хвилі характеризуються наявністю та властивостями іоносфери.
Атмосфера, що оточує нашу Землю, є сумішшю низки газів.
Нижній прошарок атмосфери названий тропосферою. Він простягається до висоти близько 10 – 12 км. Вище розташована стратосфера, верхня межа якої лежить на висоті 60-80 км.
На цій висоті починається розшарування газів: важчі молекули кисню розташовуються внизу, легші молекули азоту – вгорі. Стратосфера досягає висоти 60 – 70 км. Над стратосферою розташовується іонізований прошарок атмосфери, названий іоносферою. Тут, під впливом сонячної та космічної радіації, молекули кисню та азоту розщеплюються на атоми, частина з яких втрачає електрони. Тому в іоносфері знаходиться велика кількість іонів та вільних електронів.Електричні властивості іоносфери характеризуються концентрацією вільних зарядів - числом іонів та електронів в одиниці об'єму (1 куб. метр). Ступінь іонізації атмосфери залежить від інтенсивності сонячної радіації та змінюється у різний час доби та року. Вдень і влітку провідність та товщина іонізованих шарів збільшується, а вночі та в зимовий час ступінь іонізації зменшується. Іонізація також змінюється разом із сонячною активністю з періодом 11 років - зі зростанням числа сонячних плям активність шарів зростає.
Іоносфера іонізована нерівномірно: вона має шари максимумів та мінімумів іонізації. Максимуми названі шарамиD, EтаF. ШарDзнаходиться на висоті близько 70 - 90 км, має малу концентрацію електронів і існує лише вдень. Максимум іонізації шаруЕлежить на висоті приблизно 120 – 130 км, товщина його 30 – 40 км. ШарFмає більшу товщину (200 - 600 км), а максимум іонізації його розташований на висоті 250 -350 км. ШарFу денний і літній час розщеплюється на два шариF1таF2.
Концентрація електронів в іоносфері безперервно змінюється, але помітні, різкі зміни відбуваються лише у години сходу та заходу сонця. Вдень, в освітлюваному сонцем частині іоносфери, іонізація посилюється і іонізовані шари опускаються нижче. Вночі іонізація у неосвітленій частині іоносфери падає, шари F та Е зменшуються, а шарDзовсім зникає.
Крім регулярних, закономірних явищ в іоносфері і змін її властивостей, існують нерегулярні, випадкові обурення іоносфери, спричинені, наприклад, протуберанцями на сонці, впливом метеорів тощо. встані іоносфери у ці періоди.
Поширення середніх радіохвиль
Середні радіохвилі СЧ (MF) - (ƒ 300. 3000 кГц, l 200 ... 3000 м) мають більш різко окресленої різницею в напруженості поля в денний і нічний час. При організації радіозв'язку в діапазоні середніх радіохвиль використовують як поверхневу, так і просторову хвилю, але просторова хвиля вдень майже не проходить, несучи дуже великі втрати мало іонізованому шарі. Вночі просторові хвилі можуть бути добре використані, так як шарDне заважає поширенню, а шарЕслужить хорошим відбивачем, що не вносить великих втрат енергії.
Таким чином, напруженість поля в місці прийому дуже залежить від часу доби. Якщо вдень не можна приймати цю радіостанцію внаслідок малої напруженості електромагнітного поля, то вночі прийом може бути цілком стійким.
На поширення просторових середніх хвиль починають діяти глибинні верстви іоносфери. Ці хвилі проходять досить далеко в товщу шаруЕі внаслідок цього зазнають там деякого поглинання. Нестійкість напруженості поля середніх радіохвиль у місці прийому особливо помітна під час переходу від дня до ночі та від ночі до дня. Взагалі ж середньохвильовий діапазон і особливо його короткохвильова частина характеризуються майже безперервними коливаннями напруженості поля, основною причиною яких є зміни концентрації, товщини і висоти іонізованих шарів і головним чином шаруЕ.
Поверхнева радіохвиля в середньохвильовому діапазоні загасає значно швидше, ніж у довгохвильовому, і це обмежує радіозв'язок з використанням поверхневої хвилі невеликими відстанями.
На поширенні поверхневих середніх хвильпозначаються рельєф місцевості, і навіть зміни у тропосфері (температура, вологість тощо. п.). Поширення поверхневої хвилі має досить постійний характер, а тому і прийом при використанні поверхневої хвилі стійкий.