Radio — Vikipēdija
Pāriet uz saturu
Vikipēdijas lapa
Šis raksts ir par bezvadu informācijas parraides tehnoloģiju. Par citām jēdziena
radio
nozīmēm skatīt
nozīmju atdalīšanas lapu
Radio
latīņu
radiare
— 'izstarot') —
bezvadu
informācijas pārraides (elektrosakaru) tehnoloģija, izmantojot
radioviļņus
. Dažkārt par radio dēvē arī
radiouztvērēju
(piemēram, portatīvais radio, lampu radio).
Vēsture
labot
labot pirmkodu
Radiouztvērēja VEF M-557 skala
Par radio izcelsmes pirmsākumu nosacīti var uzskatīt
1820
. gadu, kad dāņu fiziķis
Hanss Kristians Ersteds
(precīzāk, kāds no viņa studentiem) konstatēja, ka vads, pa kuru plūst
elektriskā strāva
, ķēdes saslēgšanas brīdī no attāluma iedarbojas uz magnētisko
kompasu
— novirza tā bultiņu. Līdzīgu parādību
1829
. gadā atklāja amerikāņu fiziķis
Džozefs Henrijs
— eksperimentējot ar
Leidenes trauku
(primitīvu
kondensatoru
), viņš novēroja, ka elektriskā izlāde no attāluma magnetizē
metāla
adatiņas. Drīz pēc tam —
1831
. gadā — angļu zinātnieks
Maikls Faradejs
atklāja
elektromagnētiskās indukcijas
parādību, bet
1845
. gadā ieviesa
elektromagnētiskā lauka
jēdzienu.
Vēl pirms
elektromagnētisko viļņu
atklāšanas angļu fiziķis
Džeimss Maksvels
1860. gados izveidoja elektromagnētiskā lauka teoriju un uzrakstīja
nobīdes strāvas
vienādojumu.
1860. gados amerikāņu zobārsts
Malons Lūmiss
Mahlon Loomis
) veica eksperimentus ar bezvadu sakaru nodibināšanu, izmantojot "atmosfēras elektrību". Sakariem tika izmantoti divi elektriskie vadi un divi
gaisa pūķi
, kuri pacēla vadu galus, kamēr apakšējie gali bija savienoti ar zemi. Vienu vadu, kurš kalpoja kā raidošā
antena
, ar slēdža palīdzību varēja atvienot no zemes, bet otrs — samērā lielā attālumā novietots — kalpoja kā uztverošā antena un starp to un zemi bija ieslēgts
galvanometrs
. Atslēdzot raidošo antenu no zemes, bija novērojama galvanometra bultiņas nobīde.
1868
. gadā šis eksperiments tika nodemonstrēts kongresmeņiem un zinātniekiem,
bet
1872
. gadā Lūmiss saņēma ASV patentu Nr. 129971 par
telegrāfa
uzlabošanu, kurā gan nebija detalizēta iekārtas apraksta.
1870. gados amerikāņu izgudrotājs
Deivids Hjūzs
David Edward Hughes
), eksperimentējot ar
indukcijas spoli
, konstatēja signālu pārraides iespēju vairāku simtu
jardu
attālumā.
1879
. gadā viņš atklāja, ka jebkura
elektriskā dzirkstele
rada troksni attālu novietotā
telefona
klausulē, ja pie tās pievienots vads, kas kalpo kā antena.
Faradejs jau
1832
. gadā paredzēja
elektromagnētisko viļņu
eksistenci, bet
1888
. gadā
Heinrihs Hercs
savos eksperimentos ar tā saucamo
Herca vibratoru
atklāja šos viļņus un veica signālu pārraidi un uztveršanu bez vadiem. Tas ieinteresēja
fiziķus
visā pasaulē. Daudzi zinātnieki sāka meklēt iespējas, kā pilnveidot elektromagnētisko viļņu izstarotāju un uztvērēju.
1890
. gadā franču fiziķis un inženieris
Eduards Branlijs
Édouard Eugène Désiré Branly
) izgudroja ierīci elektromagnētisko viļņu reģistrēšanai, kuru nosauca par radiokonduktoru (vēlāk Olivera Lodža uzlabotā ierīce tika nosaukta par
kohereru
).
Arī Branlijs savos eksperimentos izmantoja antenas — vada gabaliņus. Tajā pašā gadā baltkrievu zinātnieks
Jakovs Narkevičs-Jodko
Якуб Наркевіч-Ёдка
) izgudroja
zibeņu
reģistrācijas ierīci, kas sastāvēja no antenas, sazemējuma un telefona klausules un spēja konstatēt zibens izlādi līdz 100 km attālumā.
1891
. gadā amerikāņu izgudrotājs
Nikola Tesla
savās lekcijās publiski aprakstīja radiosignālu bezvadu pārraides principus, bet
1893
. gadā izgatavoja un patentēja radioraidītāju ar 200 kW jaudu,
kā arī masta antenu.
1894
. gadā
itāļu
inženieris
Guljelmo Markoni
Guglielmo Marchese Marconi
) profesora
Augusto Rigi
Augusto Righi
) ideju ietekmē sāka eksperimentus ar bezvadu telegrāfu, izmantojot Herca vibratoru un Branlija radiokonduktoru (nav gan saglabājušies rakstiski pierādījumi šiem eksperimentiem).
1894
gada
14.
augustā
britu fiziķis
Olivers Lodžs
Oliver Joseph Lodge
) kopā ar Aleksandru Mirhedu
Oksfordas Universitātē
publiski nodemonstrēja bezvadu telegrāfijas eksperimentus, kuros signāls tika noraidīts un uztverts 40 m attālumā no universitātes kaimiņu korpusa. Lodža radiouztvērējs sastāvēja no strāvas avota,
releja
, galvanometra un uzlabotā Branlija radiokonduktora, kuram bija pievienots periodiskas sakratīšanas mehānisms jutības atjaunošanai un kuru Lodžs nosauca par kohereru.
1895
gada
7.
maijā
Sanktpēterburgas
Universitātē krievu fiziķis un izgudrotājs
Aleksandrs Popovs
Krievijas fizikas un ķīmijas biedrības sēdes laikā nolasīja lekciju "Par metālisku pulveru izturēšanos pret elektriskām svārstībām", kurā atkārtoja Lodža eksperimentus, izmantojot uzlabotas konstrukcijas uztvērēju. Tajā koherers tika sakratīts nevis ar pulksteņa mehānismu, bet to ar elektriskā zvana palīdzību sakratīja pats relejs radioimpulsa uztveršanas brīdī, tādējādi atjaunojot jutību automātiski. Pēc būtības tas bija uzlabots jau agrāk izgudrotais zibeņu reģistrētājs un tā — par negaisu atzīmētāju (
грозоотметчик
) — to nosauca arī pats izgudrojuma autors. Vēlāk Popova "negaisu atzīmētājs" tika izmantots arī bezvadu telegrāfā. Kā raidītāju Popovs izmantoja dzirksteles ģeneratoru ar
Rumkorfa spoli
un
telegrāfa atslēgu
1895. gada pavasarī Guljelmo Markoni bez vadiem pārraidīja
Morzes signālu
1,5
kilometru
attālumā, bet
1896
gada
2.
jūnijā
iesniedza
patenta
pieteikumu
radiotelegrāfam
1896
gada
2.
septembrī
Markoni nodemonstrēja savu izgudrojumu Solsberijas ielejā, pārraidot radiogrammas 3 km attālumā.
1897
. gadā Olivers Lodžs izgudroja noskaņošanās principu uz
rezonanses frekvenci
, mainot
svārstību kontūra
induktivitāti un kapacitāti.
Vēlāk attiecīgo patentu nopirka Markoni.
1897
gada
24.
aprīlī
Aleksandrs Popovs, izmantojot Herca vibratoru un savas konstrukcijas uztvērēju, noraidīja 250 m attālumā
Krievijā
pirmo radiogrammu ar vārdiem "Henrihs Hercs".
1897
gada
2.
jūlijā
Markoni saņēma britu patentu Nr. 12039 "Uzlabojumi elektrisko impulsu un signālu pārraides aparātā". Patentētais aparāts bija līdzīgs Popova uztvērējam, taču daudz jutīgāks. Markoni izmantotās antenas bija viena garuma kā raidītājam, tā uztvērējam, kas ļāva palielināt raidītāja jaudu un uztveramā signāla intensitāti. Tā paša gada 6. jūlijā Markoni noraidīja frāzi
Viva l’Italia
18 km attālumā, t.i., aiz
horizonta
līnijas.
1898
. gada janvārī radiotelegrāfs tika lietots praksē: Markoni noraidīja paziņojumu par
Viljama Gladstona
nāvi, jo parastā telegrāfa vadus bija sarāvusi sniega vētra.
1899
gada
3.
martā
radiosakari sekmīgi tika izmantoti jūras glābšanas operācijā avarējušā tvaikoņa "Mathens" komandas un pasažieru glābšanai.
1900
. gadā arī Krievijā ar Popova radiotelegrāfa palīdzību tika izglābta uz sēkļa uzskrējušā bruņukuģa "Ģenerāladmirālis Apraksins" apkalpe. Tajā pašā gadā Popova izgudrojumi izstādē
Parīzē
tika novērtēti ar lielo zelta medaļu un diplomu.
1901
gada
12.
decembrī
Markoni veica pirmo transatlantisko sakaru seansu starp
Angliju
un
Ņūfaundlendu
, 3200 km attālumā pārraidot Morzes ābeces burtu
. Līdz tam tas tika uzskatīts par neiespējamu
Zemes
virsmas liekuma dēļ.
1906
. gadā amerikāņu izgudrotāji
Redžinalds Fesendens
Reginald Aubrey Fessenden
) un
Lī de Forests
Lee De Forest
) atklāja augstfrekvences radiosignāla zemfrekvences
modulācijas
iespēju, kas ļautu pārraidīt ne tikai
telegrāfa
signālus, kurus veidoja īsāki un garāki elektromagnētisko viļņu
impulsi
Morzes ābece
), bet arī
runu
vai
mūziku
1909
. gadā Guljelmo Markoni un vācu fiziķim
Ferdinandam Braunam
Karl Ferdinand Braun
) par ieguldījumu bezvadu telegrāfijas attīstībā piešķirta
Nobela prēmija fizikā
1913
. gadā
Aleksandrs Meisners
izveidoja
nerimstošo
elektromagnētisko svārstību
ģeneratoru
, kas bija svarīgs posms radiosakaru attīstībā. Līdz ar to bija praktiski iespējams pārraidīt runu un mūziku.
1920. gadā
ASV
sāka raidīt pirmās komerciālās radiostacijas, kas bija paredzētas plašam klausītāju lokam.
Eiropā
pirmais šāds raidītājs bija
BBC
Londona
, 1922. gads).
Latvijā
radio sāka raidīt 1925. gadā no
Rīgas
(tagadējās
Radio ielas
). Sākumā radio raidīja divas stundas dienā, turklāt uztvērēju skaits bija tikai 331. 1940. gadā pirms
PSRS
okupācijas Latvijas Radio bija jau 156 568 klausītāji. 1940. gada 7. jūlijā sākās pirmie PSRS ideoloģijas raidījumi, bet jau pēc nepilna gada Latvijas Radiofonu pārņēma Vācijas radio
Deutsche Rundfunk
. 1944. gada oktobrī, vācu okupantiem atkāpjoties, radiofona iekārtas Rīgā tika iznīcinātas. Pēc sekojošās otrās PSRS okupācijas izpostītās ēkas tika nolemts neatjaunot un Radionamu pārcelt uz
Doma laukumu
. Radio raidītāji tika uzstādīti
Ulbrokā
. 1979. gadā
Zaķusalā
sāka būvēt jaunu
radio un televīzijas raidīšanas torni
Radiosakari
labot
labot pirmkodu
Pamatraksts:
Radiosakari
Radiosakari ir
bezvadu
informācijas
pārraide, izmantojot
radioviļņus
. Radiosakaru princips ir šāds:
augstfrekvences
maiņstrāva
, kura radīta
raidītāja
antenā
, izraisa apkārtējā
telpā
ātri mainīgu
elektromagnētisko lauku
, kurš izplatās
elektromagnētisko viļņu
veidā. Sasniedzot
uztvērējantenu
, elektromagnētiskie viļņi ierosina tajā maiņstrāvu ar tādu pašu
frekvenci
, ar kādu darbojas raidītājs. Lai varētu nodibināt radiosakarus, jāzstaro
modulētus
radioviļņus, bet uztvertos radioviļņus jādemodulē jeb jādetektē.
Radioviļņu
modulācija ir nepieciešama, jo
skaņas
frekvences
svārstības ir salīdzinoši lēnas
svārstības
, bet
zemfrekvences
(skaņas frekvences)
elektromagnētiskie viļņi
gandrīz nemaz netiek izstaroti, tādēļ ir nepieciešams iegūt
augstfrekvences
svārstības, kuras izstaro
antena
. Lai radiovilni varētu modulēt, vispirms skaņu ar
mikrofonu
pārveido
maiņstrāvā
ar tādu pašu
frekvenci
, kāda ir skaņai. Pēc tam šo maiņstrāvu pastiprina
zemfrekvences
(ZF)
pastiprinātājā
un pievada
raidītāja
modulatoram
. Modulatorā maiņstrāvas frekvences maina
amplitūdu
vai frekvenci uz
augstfrekvences
(AF) svārstībām, kuras pastiprina augstfrekvences pastiprinātājā un no raidītāja pa kabeli (
fīderu
) padod uz antenu. Antena modulēto augstfrekvences strāvu izstaro kā noteiktas frekvences radiovilni.
Raidījuma uztveršanai lieto uztverošo antenu, kurā tiek inducēta augstfrekvences maiņstrāva, ko padod uz
radiouztvērēju
. Uztvērējā vājā modulētā augstfrekvences maiņstrāva tiek pastiprināta un izdalītas vajadzīgās frekvences svārstības, kuras detektē ar
detektoru
, lai pārveidotu skaņas frekvences maiņstrāvā. To pastiprina zemfrekvences pastiprinātājā un pievada
skaļrunim
, lai uztverto raidījumu varētu klausīties.
Modulācijas veidi
labot
labot pirmkodu
Skaņas signāls (augšā) tiek pārveidots par AM vai FM vilni
Pamatraksts:
Modulācija
Radioviļņu modulēšanā izmanto galvenokārt divu veidu modulācijas:
amplitūdas modulāciju
(AM), kuru izmanto garajos, vidējos un īsajos
viļņos
frekvences modulāciju
(FM), kuru lieto ultraīsviļņos
Ir arī daudzi citi modulācijas veidi, piemēram,
fāzes modulācija
(PM) vai
vienas sānjoslas modulācija
(SSB). Mūsdienās arvien izplatītāki kļūst ciparu modulācijas veidi.
Uztvērēju veidi
labot
labot pirmkodu
Pamatraksts:
Uztvērējs
Vienkāršākais
uztvērējs
ir detektora uztvērējs, kam nav vajadzīgs
barošanas avots
, taču tas var uztvert tikai spēcīgas tuvu esošas
radiostacijas
, kuras jāklausās ar
radiouztvērēju
. Šādam uztvērējam nav ne
augstfrekvences
(AF), ne
zemfrekvences
(ZF) pastiprinātāja, to noskaņo ar vienkāršu
svārstību kontūru
. Sarežģītākiem uztvērējiem ir AF un ZF pastiprināšanas pakāpes. Lai palielinātu uztvērēja
selektivitāti
un
jutību
, lieto
atgriezenisko saiti
un šādus uztvērējus sauc par
reģeneratīviem uztvērējiem
. Mūsdienās visiem šiem uztvērējiem ir tikai vēsturiska un izglītojoša nozīme, kaut arī reģeneratīvie uztvērēji pēc dažiem parametriem var pārspēt mūsdienās lietojamos
superheterodīnus
Superheterodīna uztvērēji jeb
superheterodīni
ir mūsdienās visizplatītākie radiouztvērēji. Šādi uztvērēji satur speciālu mazjaudas augstfrekvences
ģeneratoru
heterodīnu
jeb
oscilatoru
. Heterodīna
frekvence
, noskaņojoties uz radiostaciju, tiek mainīta vienlaicīgi ar uztveramo frekvenci ar tādu aprēķinu, lai frekvenču starpība (to sauc par
starpfrekvenci
) paliktu nemainīga. Shēmas daļu, kurā iegūst starpfrekvenci, sauc par frekvences pārveidotāju jeb
jaucēju
. Tajā iegūto fiksēto starpfrekvenci pastiprina starpfrekvences pastiprinātājā,
detektē
, pastiprina iegūtās ZF svārstības un pievada
skaļrunim
. Superheterodīnu priekšrocības ir mazāks noskaņojamo kontūru skaits un vienkāršāka signāla pastiprināšana fiksētās starpfrekvences dēļ. Trūkums — uztveršanas spoguļkanāla esamība, ko novērš, izmantojot divkāršu un pat trīskāršu frekvences pārveidošanu (profesionālos uztvērējos).
Vismūsdienīgākie uztvērēji
ciparu uztvērēji
, kas satur speciālu
mikroprocesoru
digitālā signāla atkodēšanai.
Radio lietošana
labot
labot pirmkodu
Radio tehnoloģiju izmanto ne tikai skaņas, bet arī citas informācijas pārraidei — piemēram, attēla (sk.
televīzija
) vai datu pārraidei. Radio izmanto:
iekārtu un modeļu vadīšanai;
dažādās apsardzes signalizācijās;
virziena (sk.
radiokompass
un
pelengators
);
atrašanās vietas (sk.
GPS
) noteikšanai;
radaru sistēmās;
datu pārraides sistēmās;
Bērnu uzraudzīšanai, izmantojot
radio aukli
Raidītāja izstarotais signāls var atstaroties no dažādiem objektiem — tad to var uztvert raidītāja atrašanās vietā un pēc signāla izmaiņām spriest par objektu raksturu un attālumu līdz tiem (sk.
radiolokācija
).
Skatīt arī
labot
labot pirmkodu
Radioamatierisms
Radiostacijas Latvijā
Ārējās saites
labot
labot pirmkodu
Vikikrātuvē
par šo tēmu ir pieejami
multivides
faili. Skatīt:
Radio
Visuotinė lietuvių enciklopedija
raksts
(lietuviski)
Brockhaus Enzyklopädie
raksts
(vāciski)
Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts
(krieviski)
Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (2004-2017)
(krieviski)
Enciklopēdijas
Krugosvet
raksts
(krieviski)
Latvijas skaņas un TV apraides stacijas
Skaņas apraides stacijas Rīgā
Latvijas radiostaciju frekvences
Atsauces
labot
labot pirmkodu
Mahlon Loomis - First Wireless Telegrapher
Arhivēts
2013.
gada 16.
novembrī,
Wayback Machine
vietnē.
(angliski)
Дэвид Эдвард Юз и открытие радиоволн
Arhivēts
2013.
gada 6.
novembrī,
Wayback Machine
vietnē.
(krieviski)
"Increase of Resistance of Radio-conductors". E. Branly. (
Comptes Rendus
, 130. pp. 1068-1071, April 17, 1900.)
Valdis Rēvalds. Fizikas un tehnikas vēstures lappuses. R:, LU akadēmiskais apgāds, 2006, 270. lpp.
Ко дню Радио
Arhivēts
2013.
gada 12.
novembrī,
Wayback Machine
vietnē.
(krieviski)
Летопись радиотехники: 1895 - 1899
Arhivēts
2015.
gada 21.
jūnijā,
Wayback Machine
vietnē.
(krieviski)
Autoritatīvā vadība
WorldCat
LCCN
sh85110385
BNF:
cb119327168
(data)
NDL:
00569334
NKC:
ph124988
Saturs iegūts no "
Kategorijas
Radio
Sakari
Elektronika
Radio
Jauna sadaļa