Простые приёмники АМ сигналов

Синхронное радиовещание

Снова вернемся на ДСВ. Там поле гораздо стабильнее, из-за большой длины волны оно как бы «не замечает» мелких препятствий вроде зданий, небольших холмов и т.д. Благодаря вертикальной поляризации и проводящим свойствам земли напряженность поля на верхних этажах практически такая же, как на нижних. Внутрь зданий из диэлектрических строительных материалов (дерево, кирпич) поле ДСВ станций проникает очень хорошо. Гораздо хуже обстоит дело с железобетонными постройками: сетка металлической арматуры оказывается хорошим экраном. Напряженность электрического поля внутри такого здания намного слабее, чем снаружи; магнитное же поле экранируется значительно меньше.

Рассказывая о радиоцентрах, нельзя не упомянуть одну интересную концепцию. В эпоху «радиостроя» до Второй мировой войны увлекались сверхмощными передатчиками и огромными антеннами, чтобы расширить зону обслуживания одним передатчиком. После войны эта концепция была пересмотрена. Оказалось, что проще и экономически выгоднее разместить на обслуживаемой территории несколько равноудаленных передатчиков меньшей мощности и с меньшим радиусом действия (рис. 1.12). Чтобы не создавать взаимных помех, передатчики должны излучать строго на одной частоте и передавать одну программу, то есть должны работать синхронно.

Синхронное радиовещание

Считается, что для удовлетворительного приема напряженность поля радиостанции должна превосходить некоторое значение Emin. Оно и определяет дальность действия станции Dmax. На рис. 1.12а показан график зависимости напряженности поля от расстояния и диаметр зоны обслуживания 2Dmax для одной мощной станции. Серия менее мощных станций (рис. 1.12б) имеет большую зону обслуживания при той же минимальной напряженности поля. Математически доказывается, что для обслуживания определенной территории требуется одинаковая суммарная мощность передатчиков, независимо от их числа и расположения. Но в синхронной сети передатчики могут располагаться вблизи густонаселенных мест, обеспечивая больший процент населения лучшим качеством вещания.

Концепция имеет и военно-стратегический аспект. Радиостанции служат прекрасными радиомаяками для навигации самолетов и кораблей. В начале Второй мировой войны японцы разбомбили американский тихоокеанский флот в Пирл-Харборе, пользуясь для наведения бомбардировщиков сигналами радиостанции в Гонолулу. В случае сети синхронных станций радиоволны приходят с разных направлений, волновой фронт искажается и радионавигационные приборы не действуют. В США синхронные сети запрещены законом, чтобы не мешать конкуренции частных радиостанций, но после войны долгое время действовал план Конэлрад (контроль электромагнитной радиации), по которому в случае угрозы нападения все станции страны объединяются в синхронную сеть, передающую одну программу, например обращение президента.

Интерференция волн синхронных радиостанций

Опасность интерференции волн от разных станций синхронной сети, вследствие которой напряженность поля может упасть до нуля, возникает лишь в местах, где напряженности поля двух станций одинаковы (точки пересечения кривых на рис. 1 12б). Однако там возникает стоячая волна в результате сложения двух бегущих навстречу волн Е, Н, П и Е’, Н’, П’, как схематически показано на рис. 1.13. В стоячей волне минимум суммарной напряженности электрического поля Es соответствует максимуму магнитного Hs, и наоборот. Поэтому там, где невозможен прием на электрическую антенну, хорошие результаты даст магнитная. Однако площадь зон интерференции мала, к тому же попадает в малонаселенные районы.

Сейчас синхронное радиовещание охватывает более половины действующих радиовещательных передатчиков в большинстве стран Европы, а в Англии - 90%. Синхронизация передатчиков осуществляется путем излучения в эфир эталонной частоты, полученной от государственного атомного стандарта частоты и времени, приема ее на радиоцентре и «привязки» к ней частоты и фазы радиовещательного передатчика. На европейской части нашей страны эталонный сигнал можно услышать на частоте 66,(6) кГц. Он излучается из пос. Менделеево, что под Москвой. Для Сибири и Дальнего Востока работает эталонный передатчик на частоте 50 кГц в Иркутске.

Эталонные сигналы имеют относительную нестабильность частоты, не превосходящую 10-12, поэтому «уход», например, электронных часов, синхронизированных таким сигналом, составит менее секунды за десять тысяч тет. В качестве вторичных эталонов с успехом можно использовать и несущие частоты ДСВ радиостанций, работающих в синхронных сетях.

Читать дальше - Распространение радиоволн