9. Cấu trúc Luận văn
3.5. Truyền thông bằng sóng điện từ
3.5.1. Nguyên lý thu, phát sóng vô tuyến
Những ứng dụng của mạch dao động sóng điện từ trong nhiều lĩnh vực đời sống. Một trong những ứng dụng gần gũi với chúng ta đó là máy vô tuyến truyền hình.
a. Nguyên tắc chung của máy thu hình vô tuyến
Máy thu hình vô tuyến có hai kênh : kênh hình và kênh tiếng.
Sơ đồ khối của máy thu hình vô tuyến được biểu diễn trên hình 3.16:
Sóng điện từ thu được từ ăngten nhờ bộ phận chọn sóng (1) được khuyếch đại sơ bộ (2) và được đưa vào bộ phận trộn sóng trung tần (3). Sóng tới có 2
sóng cao tần biến điệu có các tần số f1 , f2 khác nhau vài MHz ứng với các tín
hiệu âm thanh và hình ảnh.
Một bộ phận phát dao động cao tần f3(4), gần với f1 và f2 tạo thành hai
sóng f1 và f2 tạo thành hai sóng trung tần biến điệu. Trung tần âm và trung tần
hình. Hai song trung tần này được gửi đến bộ phận tách kênh (5) thành kênh tiếng và kênh hình.
Sóng trung tần âm được tách sóng (6) và khuyếch đại (7) rồi đưa ra loa (8). Sóng trung tần ảnh được đưa ra bộ phận tách sóng (9) để lấy ra tín hiệu ảnh hoàn chỉnh.
Tín hiệu này được khuyếch đại (10) rồi tách thành 3 đường (11), tín hiệu ảnh (A), tín hiệu đồng bộ ngang (N) và tín hiệu đồng bộ dọc (D). Tín hiệu ảnh được đưa trực tiếp đến ống hình (12) để điều khiển độ mạch yếu của chùm electron trong đó. Các tín hiệu đồng bộ ngang và đồng bộ dọc được gửi đến bộ phận phát tín hiệu hình răng cưa (13), cung cấp hiệu điện thế cho ống hình hoạt động.
Sự tách kênh và các đường được thực hiện theo nguyên tắc chung của mạch dao động cộng hưởng và bộ lọc.
Vô tuyến truyền hình là sự truyền đi của những hình ảnh động bằng con đường tryền sóng vô tuyến.
Dưới đây ta xét sơ lược đến nguyên tắc của sự truyền hình màu:
Sự phân tích ảnh : Muốn truyền đi một màu diễn, người ta phân tích màu diễn đó thành một loạt những hình ảnh tĩnh, kế tiếp nhau một khoảng thời gian ngắn hơn thời gian lưu ảnh trên võng mạc, tương tự như phương pháp chiếu bóng.
Mỗi ảnh tĩnh quang học được phân tích thành nhiều điểm có độ soi khác nhau và biến mỗi tín hiệu sang khác nhau đó thành một tín hiệu điện tương ứng để truyền đi lần lượt từ điểm đầu đến điểm cuối, từ dòng trên xuống dòng dưới,v.v…
Về màu sắc của cảnh vật: dựa vào nguyên lý ba màu gốc đỏ, xanh, chàm người ta đã biến tín hiệu màu thành tín hiệu điện phát đi kèm với tín hiệu ảnh. Nguyên lý ba màu gốc có nghĩa là mọi màu sắc trong tự nhiên đều có thể do 3 màu gốc đỏ, xanh, chàm với tỷ lệ 3 màu đó khác nhau.
Quá trình trên được gọi là quá trình phân tích ảnh. Số điểm phải phân tích ra trên một màn ảnh truyền hình vào khoảng từ 200.000 đến 800.000 điểm. Nếu
muốn truyền đi 25 ảnh mỗi giây thì tần số của các tín hiệu phải từ 5MHz đến
20MHz.
Sơ đồ khối của máy phát hình vô tuyến được mô tả trên hình 3.16: Hình 3.16:
Mỗi máy phát hình vô tuyến có hai loại kênh: kênh tiếng (1, 2, 3, 4 trên hình vẽ) và kênh hình.
Bộ phận quan trọng nhất của kênh hình là Camera(5). Camera có nhiệm vụ thu ảnh quang học, phân tích ảnh và tạo ra các tín hiệu ảnh màu. Bộ phận chính của camera là ống phân tích ảnh.
Bộ phận (6) phát ra tín hiệu quét hàng ngang và quét dọc cung cấp cho ống phân tích ảnh để điều khiển sự quét của chùm electron trong đó. Đồng thời bộ phận (6) cũng đồng bộ dọc (báo hiệu khi chùm electron quét hết nội dung). Bộ phận (7) có nhiệm vụ khuyếch đại các tín hiệu ảnh màu.
Bộ phận (8) phát ra sóng mang siêu cao tần. Sóng mang siêu cao tần, tín hiệu ảnh màu và các tín hiệu đồng bộ ngang và dọc được đưa đến bộ phận biến điện siêu cao tần (9) tạo ra một sóng điện mang tín hiệu ảnh màu hoàn chỉnh, tín hiệu này được khuyếch đại (10) rồi đưa ra ăngten phát (11). Vì tín hiệu ảnh màu
rất lớn, nên tần số của sóng mang phải vào khoảng từ 102
MHz (tần số rất cao:
very high frequencies VHF) đến 103
MHz (tần số siêu cao: ultra high frequencies
VHF). Tóm tắt lại sơ đồ khối máy phát hình vô tuyến:
1. Micrô.
2. Khuyếch đại âm tần.
3. Máy phát và biến điện cao tần.
4. Khuyếch đại cao tần.
5. Camera.
6. Máy phát tín hiệu quét tia dọc và ngang đồng thời phát ra những tín
hiệu đồng bộ ngang và đồng bộ dọc.
7. Khuyếch đại tần số ảnh.
8. Máy phát siêu cao tần.
9. Biên điện siêu cao tần.
10.Khuyếch đại siêu cao tần.