第十节、传真 电视 雷达*
这一节我们介绍无线电波的现代应用——传真、电视和雷达的原理。
一、传真
无线电传真是利用无线电波传送图表、书信、照片等图像的一种方法,报纸印的许多照片都是传真照片。
跟无线电广播不同,在无线电传真中要把图像反射出的光转换为电信号。光电管的制成解决了这个问题。利用光电管可以使电流随着光的强弱而改变,光电管是传真装置中的主要元件,光电管的原理将在本书第七章介绍。
在发射端,把图片贴在图 4–21 左方的转动筒上,转动筒在光电管近旁,一边转动,一边沿轴向移动。这样,图片各部分反射出的强弱不同的光,按照一定顺序照射到光电管上,在光电管电路中就出现了强弱变化的信号电流。用光电管电路作调制器,把信号电流调制到高频等幅振荡电流上,经过发射机就发射出带有传真信号的无线电波。

在接收端,接收机收到带有传真信号的无线电波后,经过放大、检波,把传真信号取出并送给辉光管,辉光管是一种充气管,它发出的光的强弱随着通过的电流的强弱而变化。这样,辉光管所发的光的强弱变化,跟发射端图片各部分的反射光的强弱变化相同。辉光管发的光会聚到卷在转动筒上的感光纸上,接收端用的转动筒跟发射端的相同,移动和转动的情况也完全一致,感光纸依次曝光,再经过显影、定影,就得到跟原来一样的图片。
二、电视
传真传递的是静止的图像,电视传递的是活动的景像,电视的活动景像是怎样形成的呢?
在电视的发射端,摄取景物并将景物反射的光转换为电信号,是由摄像管(图 4–22)来完成的,摄像时,摄像镜头将被摄物体的像成在摄像管中的屏上。电子枪发出的电子束按一定规律偏转,对屏上的图像进行扫描,扫描的路线如图 4–23 所示,从 a 开始,逐行进行,直到 b。这样,把一幅图像各个部分的明暗情况逐点变成强弱不同的信号电流,经过发射机就发射出带有图像信号的无线电波。


在电视接收端,把电信号转换成景物的像,是由显像管(图 4–24)来完成的。电视机接收到带有图像信号的无线电波后,经过放大、检波,把图像信号送到显像管,显像管里也有一个电子枪,它发射电子束的强弱受图像信号的控制,并且按照跟摄像管的电子枪同样的步调和方式扫描,这样,当电子束射到显像管底部的荧光屏上时,在屏上就出现跟摄像管屏上相同的图像。

摄像机在 1 秒钟内要传送 25 张画面,电视机也以相同的速率在荧光屏上显现这些画面。由于画面更换迅速和视觉暂留,我们便看到了活动的影像。电视机接收到的无线电波,除了带有图像信号,还带有伴音信号,伴音信号经检波取出后,送入扬声器,扬声器就伴随着活动景像发出声音来。
从二十世纪二十年代开始试验电视广播以来,电视技术有了很大的发展,已由黑白电视发展到彩色电视。电视技术目前仍在迅速发展中。
电视的应用日益扩大,除了电视广播,有线电视(又叫闭路电视)也得到了广泛应用。例如,在自动化企业的控制中心,可以利用电视来监视各条生产线的工作情况。一些不便直接观察的地方,如有毒气或强烈放射性的地方,可以用电视作间接的观察。现在,电视技术已经应用到工业、交通、文化教育、国防和科学研究等各个方面。
三、雷达
雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。
电磁波遇到障碍物要发生反射,雷达就是利用电磁波的反射来工作的。波长越短的电磁波,传播的直线性越好,反射性能越强,因此雷达用的是微波波段的无线电波。
雷达有一个特制的可以转动的天线(图 4–25),它能向一定的方向发射不连续的无线电波,每次发射的时间约为百万分之一秒,两次发射的时间间隔大约是发射时间的一百倍。发射出去的无线电波遇到障碍物时,可以在这个时间间隔内反射回来为天线接收。

已知无线电波的传播速度 c,测出从发射无线电波到接收到反射回来的无线电波的时间 t,就可以根据公式 2s = ct 来确定障碍物的距离,再根据发射无线电波的方向和仰角,便可以确定障碍物的位置。
实际上,障碍物的距离等情况是由雷达的指示器直接显示出来的,当雷达向目标发射无线电波时,在指示器的荧光屏上呈现出一个尖形波;在收到反射回来的无线电波时,在荧光屏上呈现出第二个尖形波(图 4–26)。根据两个波的距离,可直接从荧光屏上的刻度读出障碍物的距离。

利用雷达可以探测飞机、舰艇、导弹以及其他军事目标。除了军事用途外,雷达在交通运输上可以用来为飞机、船只导航,在天文学上可以用来研究星体,在气象上可以用来探测台风、雷雨、乌云。
发布时间:2025/4/21 下午4:41:23 阅读次数:242