Радиоволны: применение и свойства

Современные радиоприёмники

Хотя современные радиоприемники очень мало напоминают приемник Попова, основные принципы их действия те же, что и в его приборе.

Схема простейшего радиоприёмника

Современные радиоприёмники обнаруживают и извлекают передаваемую информацию.

Достигая антенны приёмника, радиоволны пересекают её провод и возбуждают в ней очень слабые частоты.

В антенне одновременно находятся высокочастотные колебания от многих радиопередатчиков.

Поэтому один из важнейших элементов радиоприёмника – избирательное устройство, которое из всех принятых сигналов может отображать нужный.

Таким устройством является колебательный контур.

Контур воспринимает сигналы того радиопередатчика, высокочастотные колебания которого совпадают с собственной частотой колебаний контура приёмника. Назначение других элементов радиоприёмника заключается в том, чтобы усилить принятые колебания, выделить из их колебания звуковой частоты, усилить их и преобразовать в сигналы информации.

Эфирное радиовещание в России

Эфирное радиовещание — это самый традиционный и распространённый вид радиовещания. Распространяемое в эфире радио принимается слушателями через приёмники, в которые встроены антенны.

Эфирное радио является довольно недорогим путём достижения людей

Реклама тут стоит намного дешевле, нежели на телевидении, что привлекает к себе особое внимание

Так как радио является «фоновым слушанием», многие люди проводят у радиоприёмников намного больше времени, чем у телевизора

Обусловлено это тем, что тут не требуется активное внимание

Достаточно применять все имеющие возможности «театра воображения»: тембр, тональность, паузы, ритм и силу звучания, интонацию, музыку и различные звуковые эффекты. Опираясь на это, можно добиться высоких рекламных достижений.

При помощи радио можно создать хорошее настроение и образ, который нельзя получить визуальным способом. Ведь звучащие отдельные фразы и слова запоминаются намного лучше, чем прочитанные.

Музыка для фона

Если вы не хотите, чтобы музыка отвлекала вас от важных дел, то вы можете включить одно из радио, которое отлично подойдет для фона. Такая музыка часто играет в кафе. Она настраивает на хорошее настроение и в то же время не мешает вам.

Lounge FM Chill-out

Слушать Lounge FM Chill-Out одно удовольствие, эта умиротворяющая музыка без лишних разговоров в эфире отлично подойдет как для фона в офисе, так и для отдыха дома вечером. На этом релакс радио вас ничто не будет отвлекать от ваших занятий.

Relax FM

Relax FM – музыка наполненная самой природой. Расслабьтесь, здесь вы услышите и шум прибоя и нежное пение птиц, а красивый вокал растворит ваше сознание в пучине безмятежности и душевного равновесия. Включив это ласкающее слух радио вы мысленно перенесетесь на чудесный, райский остров.

Sky Radio

В эфире SKY RADIO звучит музыка в стиле lounge, под которую приятно расслабиться после трудового дня принимая горячую ванну. Отвлекитесь от повседневных забот слушая нашу спокойную волну.

Record Chill-Out

Record Chill-Out — это канал популярного радио Рекорд. Спокойная, красивая, мелодичная и успокаивающая музыка поможет по настоящему отдохнуть после тяжелого трудового дня.

SanFM Relax

SanFM — это современная интернет-радиостанция, работающая круглосуточно и доступная для слушателей из любой точки земного шара. Специально для вас самые разнообразные и интересные музыкальные направления.

HotMix Lounge

HotMix Lounge — отличное радио для того, чтобы расслабиться и подумать о вечном. Отличные звуки, которые погрузят вас в состояние релакса. Музыка, которая наполнена душой. Музыка для вас!

Ложка дегтя

Хотелось бы закончить этот обзор на мажорной ноте, но для полноты картины необходимо упомянуть и о некоторых недостатках рассматриваемых устройств. Начнем с необходимых требований.

Обычному радиоприемнику для работы требуется только источник питания. Чтобы использовать интернет-радиоприемник, необходимо располагать еще и широкополосным доступом в Интернет, а также элементарной сетевой инфраструктурой (например, маршрутизатором или беспроводной точкой доступа).

Теоретически модели с адаптерами Wi-Fi можно подключить и непосредственно к публичной беспроводной сети, однако на практике использовать подобный способ подключения удается далеко не всегда. Например, если процедура авторизации пользователя выполняется через веб-интерфейс, то подключить интернет-радиоприемник к такой сети напрямую не получится.

Еще одна проблема связана с объемом потребляемого трафика. Она актуальна главным образом для тех, кто по тем или иным причинам пользуется тарифом с ограничением по трафику. Для передачи звука с низким качеством (которое вполне приемлемо для прослушивания радиоспектаклей, ток-шоу, новостей и т.п. программ) в интернет-радиовещании используется битрейт порядка 16-32 Кбит/с. Нетрудно подсчитать, что при ширине потока 32 Кбит/с объем принятых за каждый час вещания данных составит порядка 14 Мбайт. Однако для трансляции музыкальных записей в стереофоническом формате с приемлемым качеством требуется сигнал с более высоким битрейтом — 96 Кбит/с и выше. И если выбранная радиостанция транслирует поток шириной 128 Кбит/с, то каждый час прослушивания будет «съедать» уже более 50 Мбайт трафика.

Можно не сомневаться, что со временем ситуация изменится. Тарифы на широкополосное подключение к Интернету в нашей стране с каждым годом становятся все доступнее, а количество подключенных абонентов неуклонно увеличивается. Что касается стоимости самих устройств, то и она рано или поздно начнет снижаться. Вспомните: первые МР3-плееры тоже были дорогими, особенно с учетом их скудных возможностей. В 1998 году мы тестировали одну из первых моделей портативных плееров — Diamond Rio, которая была оснащена крохотным монохромным дисплеем, 32 Мбайт встроенной памяти и умела воспроизводить всего два формата сжатых файлов. В то время ее цена составляла внушительные 220 долл.! Сейчас за эту сумму можно приобрести модель с цветным экраном, богатейшим набором функций и объемом памяти в сотни раз больше. Цена же самых простых моделей МР3-плееров уже опустилась до 20-30 долл. Так что вполне возможно, что уже через несколько лет цены на аппаратные интернет-радиоприемники станут менее «кусачими».

Реклама своего радио

Относительная доступность организации собственной радиостанции в Интернете привела к большой конкуренции

Чтобы удержаться в нише вещания, важно постоянно давать рекламу. В противном случае существенно снизится или полностью иссякнет приток слушателей

Обратите внимание! Если посмотреть статистику по количеству слушателей различных радиостанций, то тех, у кого менее 10 слушателей, существует огромное количество. Вот некоторые способы, как рекламировать свою радиостанцию:

Вот некоторые способы, как рекламировать свою радиостанцию:

• существуют специализированные каталоги для сайтов радиостанций. В них нужно зарегистрироваться обязательно, так как радио в них распределены по жанрам, которые каждый день просматривают пользователи;
• можно организовать баннерную рекламу;
• можно организовать общение на сайте радиостанции по типу чата. Вовлекая слушателей в беседы, запускается «сарафанное радио» — слушатели уже сами будут приводить других посетителей;
• желательно использовать контекстную рекламу в поисковых системах;
• на сайте следует сделать раздел с новостями, куда публиковать что-то каждый день. Новости будут попадать в поисковые агрегаты, откуда придут новые посетители;
• будет полезным напоминать о себе на специализированных форумах;
• использовать социальные сети для публикации новостей о станции.

Полуволновой вибратор.

Простейшая антенна — полуволновой вибратор, состоит из двух отрезков провода, направленных в противоположные
стороны, в одной плоскости.

Общая длина их составляет половину длины волны, а длина
отдельного отрезка — четверть.
Если один из концов вибратора направлен вертикально, вместо второго может использоваться земля,
или даже — общий проводник схемы передатчика.

Например, если длина вертикальной антенны составляет — 1 метр, то для радиоволны длиной 4 метра
(диапазон УКВ)
она будет представлять наибольшее сопротивление.
Соответственно, эффективность такой антенны будет максимальной — именно для радиоволн этой
длины, как при приеме, так и при передаче.

Говоря по правде, в диапазоне УКВ, наиболее уверенный прием должен наблюдаться, при горизонтальном
расположении антенны.
Это связано с тем, что передача в этом диапазоне с на самом деле, выполняется
чаще всего, с помощью горизонтально расположенных полуволновых вибраторов.
Поэтому, именно — полуволновой вибратор(а не четвертьволновой) будет являться более эффективной приемной антенной.

Примеры современных технологий радиовещания на выставке

С этим и многим другим каждый желающий может ознакомиться на специализированной международной выставке «Связь». Проходить выставка будет в ЦВК «Экспоцентр», который является самым крупным выставочным комплексом не только России, но и стран СНГ и Восточной Европы.

Выставка «Связь» проводится ещё с 1975 года. Она является самым значимым инфокоммуникационным событием. Выставку смело можно назвать витриной данной сферы деятельности. Ведь именно тут демонстрируются передовые современные технологии, достижения, задаётся вектор развития отрасли на ближайший год. Это удобная дискуссионная площадка для обсуждения самых актуальных вопросов.

Выставка «Связь» каждый год собирает в одном месте ведущих специалистов не только из нашей страны, но и со всего мира.

На выставке будут рассмотрены перспективы развития мощного цифрового радиовещания, проводиться семинары и конференции, посвящённые основным вопросам в области радиовещания.

На выставке обязательно будут демонстрироваться примеры современных технологий радиовещания.

Что нужно для вещания радиоОсновы радиовещанияТелевещание

Голос и звук

Радио – прежде всего работа со словом и звуком. И всё равно профессионалов, мастерски владеющих голосом и имеющих достаточный навык работы у студийного микрофона, даже в мегаполисах можно перечесть по пальцам. Они хорошо известны редакторам

Поэтому в эфире важно не только внимательно слушать собеседника, но и слышать собственный голос, постоянно работать над его оттенками и тембральным звучанием. Тот, кто знает силу звучания слов, фраз и значимость пауз, несомненно, преуспеет

Но то – личная, карьерная выгода. А если говорить об общем деле, то задача состоит в том, чтобы люди как можно дольше принимали сигнал именно вашей радиостанции и постепенно переходили в группу ее постоянных слушателей. Для этого исследуется аудитория (вот и для маркетологов появилась работа) – и, соответственно, подбираются голоса ведущих и авторов.

Очевидно, что мужчины охотнее и дольше слушают в радиоэфире привлекательный женский голос, а женщины – характерный мужской. В нашем обществе, как известно, женщин больше. Соответственно, значительная часть аудитории – это, как правило, женщины, которые слушают радио в фоновом режиме. Так что мужские поставленные голоса – предпочтительней женских.

Итак, если говорить об общих способностях, то для желающего связать свою жизнь с радио необходимо обладать красивым от природы голосом. Голоса радиоведущих должны быть узнаваемы, с «изюминкой», приятного тембра. Национальные акценты и мелодики не приветствуются, поскольку требуют длительного исправления, на которое у руководства радиостанции не бывает времени и средств. Главному редактору проще пригласить в авторский состав радио выпускника Академии театрального искусства, чем переучивать молодого специалиста одной из многочисленных периферийных коммерческих школ или краткосрочных курсов радиоведущих.

Для записи небольших рекламных роликов подходят голоса ведущих эфира и штатных работников, а для литературных передач и трансляции аудиокниг предпочтительнее актеры театра и кино.

Принцип работы радио

Первый радиоприёмник имел очень простое устройство: батарея, электрический звонок, электромагнитное реле и когерер (от латинского слова cogerentia – сцепление).

Этот прибор представляет собой стеклянную трубку с двумя электродами.

В трубке помещены мелкие металлические опилки.

Действие прибора основано на влиянии электрических разрядов на металлические порошки.

В обычных условиях когерер обладает большим сопротивлением, так как опилки имеют плохой контакт друг с другом.

Пришедшая электромагнитная волна создает в когерере переменный ток высокой частоты.

Между опилками проскакивают мельчайшие искорки, которые спекают опилки. В результате сопротивление когерера резко падает (в опытах А.С. Попова со 100000 до 1000 — 500 Ом, то есть в 100-200 раз). Снова вернуть прибору большое сопротивление можно, если встряхнуть его. Чтобы обеспечить автоматичность приема, необходимо для осуществления беспроволочной связи, А.С. Попов использовал звонковое устройство для встряхивания когерера после приема сигнала. Под действием радиоволн, принятых антенной, металлические опилки в когерере сцеплялись, и он начинал пропускать электрический ток от батареи. Срабатывало реле, включая звонок, а когерер получал “легкую встряску”, сцепление между металлическими опилками в когерере ослабевало, и к ним поступал следующий сигнал.

Первый радиоприёмник А. С. Попова (1895г.)

Как устроен радиопередатчик?

Основой любого радиопередатчика является — задающий генератор несущей частоты.

Эта схема генератора,сама вполне может служить маломощным передатчиком(при наличии антенны).
Электромагнитные колебания генерируемой им частоты, сами по себе не несут никакой
полезной информации. Что бы появилась возможность ее передачи, необходимо изменить несущую частоту,
промодулировав ее полезным сигналом.

Применяются три вида модуляции — амплитудная, частотная и фазная.
При амплитудной модуляции меняется амплитуда несущей частоты, в такт с
амплитудой информационного сигнала.
Частотная модуляция обуславливает девиацию (отклонения) несущей частоты в такт с амплитудой
полезного сигнала.
При фазной модуляции, подобное происходит соответственно, с фазой колебаний несущей
частоты.

Процесс модуляции осуществляется с помощью различных электронных схем.
Например, для частотной модуляции необходимо воздействовать на такие параметры задающего
генератора, как емкость или индуктивность его колебательного контура.
Если подать на переход база — эмиттер транзистора переменное напряжение низкой частоты,
это вызовет изменение его емкости, с периодом поданной частоты.
Соответственно, произойдет частотная модуляция задающего генератора.

Если собрать подобную схему, используя самые распостраненные высокочастотные
транзисторы (например кт315), микрофон динамического типа, можно получить простейший радиомикрофон.
С катушкой L1, состоящей из одного витка одножильного провода диаметром 1-1,5 см, он будет
перекрывать радиовещательный диапазон FM.

Сигнал от такого устройства можно принимать на расстоянии от 50, до 150 метров, в зависимости
от чувствительности используемого приемника. Точная подстройка осуществляется конденсатором С5.
Устройства для прослушки — жучки, собирают по схожим схемам.
Если требуется большая дальность передачи, сигнал задающего генератора необходимо дополнительно усилить,
с помощью выходного усилителя мощности и подать на передающую антенну.

Какие есть должности

Штат радиостанции предусматривает самые разные должности:

• выпускающий редактор;
• радиоведущий;
• корреспондент;
• журналист;
• звукорежиссер;
• техник. 

Но это не значит, что штатных сотрудников на радио много. Напротив, обычно их мало. Среди них существуют взаимозаменяемость и ротация. Другими словами, одному штатному сотруднику «дышат в спину» два добровольца, способных занять его рабочее место. Здесь жесткая профессиональная конкуренция.

Чтобы попасть в штат, нужно иметь не только квалификацию и опыт, но и специальное образование. Выпускнику школы, желающему связать свою профессию с радио, стоит учесть, что в России не так много вузов, которые готовят компетентных специалистов в этой сфере:

• МГУ;
• СПбГУ;
• МГУ Культуры и Искусств;
• СПбГУ Культуры и Искусств;
• государственные театральные институты;
• вузы, где преподают звукорежиссуру.

Но можно получить специальность, вообще не связанную с радио, и всё равно попасть на радио! Профильное базовое образование работника радиостанции не требуется, когда достаточно хорошо владеешь другой специальностью и обладаешь коммуникативными навыками. Если вы знаете все тонкости и глубины вашего дела и можете ярко и интересно рассказывать о нем слушателям, то радио – вполне возможная область применения ваших знаний и таланта.

Дело в том, что на любой радиостанции помимо постоянных, штатных работников существуют также авторы. Как правило, их круг значительно шире, чем штатный. Это профессионалы, которые участвуют в передачах и радиопроектах лишь эпизодически. Обычно радиостанция не является для авторов основным местом работы. Каждый автор обладает экспертными знаниями в своей профессиональной области, которая входит в культурный, музыкальный или иной контекст вещания радиостанции. Будучи в своей сфере первоклассным специалистом, он создает рейтинговую, узнаваемую передачу на радио.

Так какую же из радиопрофессий выбрать – и как это отразится на карьере? К примеру, ставить перед собой цель «стать радиоведущим» мне кажется задачей маломасштабной

Важно смотреть вперед – и готовить себя, скажем, к карьере выпускающего или главного редактора радиопрограмм. Однако многие талантливые редакторы и продюсеры начинали свой путь на радио со скромных авторских проектов и звукорежиссерского пульта

Радиосвязь в горах

При наличии большого препятствия (напр., горы) между собеседниками, связь на вышеуказанных диапазонах невозможна.

Регламент радиосвязи в горах нацелен на обеспечение безопасности и взаимной координации групп, находящихся на маршрутах

Наиболее важной информацией является состояние участников и наличие риска для их жизни и здоровья – особенно, если речь идет о районах с повышенной опасностью

Центром координации групп, работающих на маршрутах, является, как правило, пункт МЧС либо альп. база данного района. По предварительной договоренности, группы выходят на связь в определенное время на заданной радиочастоте, чтобы сообщить центральному пункту о состоянии участников и текущей обстановке. Если иного не требует ситуация, связь длится максимально короткое время.
В общем случае, сеансы связи происходят в течение светового дня до вечера через каждые три часа. В практике спасательных служб, в случае пропуска группой двух подряд сеансов связи инициируются спасательные работы, если не было иной договоренности.

Задача групп, желающих поддерживать связь с другими участниками или центральным пунктом в течение прохождения маршрута – договориться о способах и расписании связи, при которых информация будет наиболее своевременной, распознаваемой, содержательной. Следует предусмотреть действия в разных, в том числе аварийных, ситуациях, чтобы информация была передана максимально оперативно, а реакция ответчика стала наиболее адекватной и предсказуемой. Регламент радиообмена должен учитывать эксплуатационные ограничения станций – по дальности, мощности, типу излучения, заряду батарей, а также возможные географические и климатические факторы, влияющие на качество прохождения сигнала.

Для обеспечения длительной эксплуатации радиостанции следует придерживаться инструкций, описанных в документации.

Классификация и использование радиочастот

• Длинные волны (ДВ), частота 30—300 кГц (длина волны 10—1 км). Используется для сверхнадёжного вещания по принципу: один (сверхмощный — сотни киловатт) передатчик — несколько тысяч километров зона вещания. Приём слабо зависит от времени года и суток, и солнечных вспышек. Однако наиболее хорошие условия приёма ночью, зимой, в годы минимума солнечной активности. Приём сильно ухудшают искровые помехи от электрических сетей, и от грозовых разрядов. Передающие антенны — грандиозные сооружения, мачты высотой сотни метров и километровой длины полотна антенны. Приёмные антенны двух видов — длинный провод от одного до десятков метров длиной, либо магнитная антенна.Недостатком этого диапазона является не только крайняя его узость, но также, последние пару десятилетий, значительные затруднения приёма в городах из-за наличия большого числа импульсных источников вторичного электропитания, работающих на частотах 30—250 кГц и выше.
• Средние волны (СВ), частота 300 кГц—3 МГц (длина волны 1000—100 м) — практически всё очень похоже на ДВ, однако днём зона вещания не превышает 100—300 км, ночью возможна передача на гораздо большее расстояние.
• Короткие волны (КВ), частота 3 МГц—30 МГц, (длина волны 100—10 м) — достаточно низкое качество сигнала, за счёт селективных (неравномерных) замираний, но помех меньше, чем на ДВ и СВ. Ближняя (не подверженная искажениям и замираниям) зона до 50 км, в вещании практически не используется. Для вещания используется дальняя зона — тысячи км. Качество приёма очень сильно зависит от времени года и суток, и солнечных бурь, зато при удачных условиях, возможен приём киловаттного передатчика за несколько тысяч км. Между ближней и дальней зонами существует мёртвая зона (обычно 100—1000 км). В этой зоне приём невозможен.
• Ультракороткие волны (УКВ) — 62—74 МГц, 88,5—108 МГц (длина волны — около 4 и около 3 метров) — местное вещание, относительно дешёвый радиопередатчик и антенна (при этом плата за пользование частотой может быть очень большой, а сами частоты — распределяться государством по конкурсу). Используется только ближняя зона вещания — не более 50—100 км (при приёме на наружную стационарную антенну), не более 10—30 км (при приёме на автомобильную антенну и на антенну мобильного телефона или плеера). Используется высококачественное стереовещание (определяемое методом передачи — частотная модуляция, ЧМ), сравнимое с качеством MP3-плеера. Представленные выше цифры дальности сильно зависят от мощности передатчика и высоты и типа передающей антенны, и больше подходят для монорежима. Для качественного стереоприёма дальность следует уменьшить в 2—3 раза.
  • Поддиапазоны УКВ:
    • УКВ OIRT (УКВ1) — OIRT (стерео — разностный сигнал), иногда CCIR;
    • УКВ CCIR (УКВ2) — только CCIR (стерео — с пилот-тоном), иногда с RDS. В быту именно этот поддиапазон часто называют «FM-диапазон» (FM с англ. — «частотная модуляция»), хотя в обоих случаях используются частотно модулированные сигналы.

Радиовещания в мире

В настоящее время всё мировое сообщество, применяя различные научные достижения, активно переходит на современные цифровые технологии. Сюда относятся и телевизионное вещание и радиовещание.

Сроки полного перехода на цифровой формат в РФ во многом зависят от правительства и отношения его к данной проблеме. Сегодня во всём мире обсуждается вопрос: «В каком году удастся полностью перейти на цифровое вещание в той или иной стране, при этом полностью отказавшись от аналогового ТВ и радио?».

Каждая страна идёт определённым путём, применяя своё экономическое положение, материально-технический потенциал, анализируя структуру вещания, а также национальный менталитет.

В нынешнее время не нужно уже никого убеждать в необходимости перехода на цифровой формат. Большинство людей понимают его особенности и качества. Всё это только лишь вопрос времени.

Сроки перехода на цифровое вещание в России прежде всего необходимо вводить на законодательном государственном уровне. Тут следует помнить: чем этот период будет меньше, тем он будет менее болезненным и экономически выгодным.

«Роспром» уже давно разработал программу развития цифрового телевидения и радиовещания.

Приемник прямого преобразования.

Существует однако, еще один вид приемников, способных вести прием сигнала во всех
диапазонах и любой модуляции — без детектора.
Речь идет о приемниках прямого преобразования — гетеродинных или синхродинов, как их
еще называют.
Схема синхродина содержит в себе смеситель, гетеродин и усилитель звуковой частоты.
Прием осуществляется следующим образом — полезный сигнал попадает из антенны на смеситель,
куда постоянно подаются высокочастотные колебания от гетеродина(его частоту можно менять).

Как только частоты полезного сигнала и гетеродина совпадают — на выходе
смесителя возникают биения с частотой модуляции, — т. е. низкочастотная информативная
составляющая. Полученный сигнал можно возпроизвести, после достаточного усиления.
Несмотря на свою простоту и эффективность, схема прямого преобразования получила
лишь ограниченное распостранение — из-за недостаточно высокого качества передачи музыки
и речи.

На главную страницу

Процесс обмена информацией

Преимущества изобретения Попова доступны сторонам, выполнившим ряд условий:

• Единая частота.
• Одинаковая поляризация.
• Верный выбор пространственного направления.

Наличие единственной частоты обусловливает возможность однонаправленной передачи. Поэтому организации применяют наборы позывных, условных сигналов – регламент. Известные «первый, первый, я второй, приём». Условные знаки помогают абоненту захватить канал. Новое сообщение начинается словами, предусмотренными протоколом: «второй, второй, я первый, …текст сообщения… Приём!». Захвативший общение возвращает палку эстафеты инициировавшему общение.

Полнодуплескная схема

Принцип универсален. Корабли, самолёты, солдаты, полиция снабжены позывными. Организации сажают централизованных операторов, заправляющих общением. Радиолюбители равноправны.

Описанную схему называют полудуплексной. Означает наличие возможности взаимного общения, но поочерёдно. Полнодуплескная схема подразумевает использование двух частот, практически встречается редко.

Источники

Крабовидная туманность в радиодиапазоне

 — наиболее изученный остаток взрыва сверхновой. На данном изображении показано, как она выглядит в радиодиапазоне.

Радиоизлучение генерируется быстрыми электронами при движении в магнитном поле. Поле заставляет электроны поворачивать, то есть двигаться ускоренно, а при ускоренном движении заряды испускают электромагнитные волны. По этому изображению, которое построено по данным наблюдений американской Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO), можно судить о характере магнитных полей в Крабовидной туманности.

Компьютерная модель распределения вещества во Вселенной

Изначально распределение вещества во Вселенной было почти идеально равномерным. Но все же небольшие (возможно даже квантовые) флуктуации плотности за многие миллионы и миллиарды лет привели к тому, что вещество фрагментировалось.

На рисунке представлен результат компьютерного моделирования эволюции Вселенной. Рассчитывалось движение 10 млрд частиц под действием взаимного тяготения на протяжении 15 млрд лет. В результате сформировалась пористая структура, отдаленно напоминающая губку. Скопления-галактики концентрируются в ее узлах и ребрах, а между ними находятся обширные пустыни, где почти нет объектов, — астрономы называют их войдами (от англ. void — пустота).

Похожие результаты дают наблюдательные обзоры распределения галактик в пространстве. Для сотен тысяч галактик определяются координаты на небе и красные смещения, по которым вычисляются расстояния до галактик.

Правда, достичь хорошего согласия расчетов и наблюдений удается, только если предположить, что видимое (светящееся в электромагнитном спектре) вещество составляет всего около 5% всей массы Вселенной. Остальное приходится на так называемые темную материю и темную энергию, которые проявляют себя только своим тяготением и природа которых пока не установлена. Их изучение — одна из наиболее актуальных задач современной астрофизики.

Квазар: активное ядро галактики

Когда на сверхмассивную черную дыру в центре галактики слишком много вещества, выделяется огромное количество энергии.

Эта энергия разгоняет часть вещества до околосветовых скоростей и выбрасывает его релятивистскими плазменными джетами в двух противоположных направлениях перпендикулярно оси аккреционного диска. Когда эти джеты сталкиваются с межгалактической средой и тормозятся, входящие в них частицы испускают радиоволны.

На радиоизображении квазара красным цветом показаны области высокой интенсивности радиоизлучения: в центре активное ядро галактики, а по бокам от него — два джета. Сама галактика в радиодиапазоне практически не излучает.

Радиогалактика: карта изолиний радиояркости

Для изображения космических объектов в диапазонах излучения, отличных от видимого, используются различные приемы. Чаще всего это искусственные цвета и карты изолиний.

С помощью искусственных цветов можно показать, как выглядел бы объект, если бы светочувствительные рецепторы человеческого глаза были чувствительны не к определенным цветам в видимом диапазоне, а к другим частотам электромагнитного спектра.

Карты изолиний обычно используются для представления изображений, полученных на одной длине волны, что особенно характерно для радиодиапазона. По принципу построения они подобны горизонталям на топографической карте, только вместо точек с фиксированной высотой над горизонтом ими соединяют точки с одинаковой радиояркостью источника на небе.

Создание ЭМИ и управление ЭМИ

Проектирование полной системы радиосвязи не является простым процессом. Тем не менее, очень легко создать электромагнитное излучение (ЭМИ), и на самом деле вы генерируете его, даже если не хотите этого. Любой изменяющийся во времени сигнал в любой цепи генерирует ЭМИ, это включает в себя и цифровые сигналы. В большинстве случаев это ЭМИ представляет собой просто шум. Если оно не вызывает никаких проблем, вы можете его игнорировать. В некоторых случаях оно может фактически мешать другим схемам, и в этом случае оно становится электромагнитными помехами (ЭМП).

Таким образом, мы видим, что радиочастотное проектирование заключается не только в создание ЭМИ; скорее, RF проектирование – это искусство и наука о генерации, манипуляции и интерпретации ЭМИ таким образом, чтобы можно было надежно передавать полезную информацию между двумя схемами, которые не имеют прямого электрического соединения.