Kas izstaro elektromagnētiskos viļņus. Elektromagnētiskais starojums - definīcija, šķirnes, īpašības

elektromagnētiskie viļņi sauc par mainīga elektromagnētiskā lauka izplatīšanās procesu telpā. Teorētiski elektromagnētisko viļņu eksistenci 1865. gadā paredzēja angļu zinātnieks Maksvels, un pirmo reizi tos eksperimentāli ieguva vācu zinātnieks Hercs 1888. gadā.

Formulas, kas apraksta vektoru svārstības, un izriet no Maksvela teorijas. Plaknes monohromatisks elektromagnētiskais vilnis, kas izplatās pa asi x, apraksta ar vienādojumiem

Šeit E un H ir momentānās vērtības, un E m un H m - elektrisko un magnētisko lauku amplitūdas vērtības, ω - apļveida frekvence, k- viļņa numurs. Vektori un svārstās ar vienādu frekvenci un fāzi, ir savstarpēji perpendikulāri un turklāt ir perpendikulāri vektoram - viļņu izplatīšanās ātrumam (3.7. att.). Tas ir, elektromagnētiskie viļņi ir šķērsvirziena.

Vakuumā elektromagnētiskie viļņi izplatās ar ātrumu. Vidē ar caurlaidību ε un magnētiskā caurlaidība µ elektromagnētiskā viļņa izplatīšanās ātrums ir:

Elektromagnētisko svārstību frekvence, kā arī viļņa garums principā var būt jebkurš. Viļņu klasifikāciju pēc frekvences (vai viļņa garuma) sauc par elektromagnētisko viļņu skalu. Elektromagnētiskie viļņi ir sadalīti vairākos veidos.

radio viļņi ir viļņa garums no 10 3 līdz 10 -4 m.

gaismas viļņi ietver:

rentgena starojums - .

Gaismas viļņi ir elektromagnētiskie viļņi, kas ietver infrasarkano, redzamo un ultravioleto spektra daļu. Gaismas viļņu garumi vakuumā, kas atbilst redzamā spektra primārajām krāsām, ir parādīti tabulā zemāk. Viļņa garums ir norādīts nanometros.

Tabula

Gaismas viļņiem ir tādas pašas īpašības kā elektromagnētiskajiem viļņiem.

1. Gaismas viļņi ir šķērsvirziena.

2. Vektori u svārstās gaismas vilnī.

Pieredze rāda, ka visa veida ietekmes (fizioloģiskas, fotoķīmiskas, fotoelektriskas u.c.) izraisa elektriskā vektora svārstības. Viņu sauc gaismas vektors .

Gaismas vektora amplitūda E m bieži tiek apzīmēts ar burtu A un vienādojuma (3.30) vietā tiek izmantots vienādojums (3.24).

3. Gaismas ātrums vakuumā.

Gaismas viļņa ātrumu vidē nosaka pēc formulas (3.29). Bet caurspīdīgiem materiāliem (stikls, ūdens) parasti.

Gaismas viļņiem tiek ieviests jēdziens - absolūtais refrakcijas indekss.

Absolūtais refrakcijas indekss ir gaismas ātruma attiecība vakuumā pret gaismas ātrumu noteiktā vidē

No (3.29), ņemot vērā to, ka caurspīdīgiem medijiem var rakstīt vienlīdzību.

Vakuumam ε = 1 un n= 1. Jebkurai fiziskai videi n> 1. Piemēram, ūdenim n= 1,33, stiklam. Tiek uzskatīts, ka vide ar augstāku refrakcijas indeksu ir optiski blīvāka. Absolūto refrakcijas koeficientu sauc relatīvais refrakcijas indekss:

4. Gaismas viļņu biežums ir ļoti augsts. Piemēram, sarkanai gaismai ar viļņa garumu.

Gaismai pārejot no vienas vides uz otru, gaismas frekvence nemainās, bet mainās ātrums un viļņa garums.

Vakuumam - ; par vidi - , tad

.

Tādējādi gaismas viļņa garums vidē ir vienāds ar gaismas viļņa garuma vakuumā attiecību pret refrakcijas koeficientu

5. Jo gaismas viļņu frekvence ir ļoti augsta , tad novērotāja acs neatšķir atsevišķas svārstības, bet uztver vidējās enerģijas plūsmas. Tādējādi tiek ieviests intensitātes jēdziens.

intensitāte ir viļņa pārnestās vidējās enerģijas attiecība pret laika intervālu un vietas laukumu, kas ir perpendikulārs viļņa izplatīšanās virzienam:

Tā kā viļņa enerģija ir proporcionāla amplitūdas kvadrātam (sk. formulu (3.25)), intensitāte ir proporcionāla amplitūdas kvadrāta vidējai vērtībai.

Gaismas intensitātes īpašība, ņemot vērā tās spēju radīt vizuālas sajūtas, ir gaismas plūsma - F .

6. Gaismas viļņveida daba izpaužas, piemēram, tādās parādībās kā interference un difrakcija.

Dž.Maksvels 1864. gadā izveidoja elektromagnētiskā lauka teoriju, saskaņā ar kuru elektriskais un magnētiskais lauks pastāv kā viena veseluma – elektromagnētiskā lauka – savstarpēji saistīti komponenti. Telpā, kur ir mainīgs magnētiskais lauks, tiek ierosināts mainīgs elektriskais lauks un otrādi.

Elektromagnētiskais lauks- viens no matērijas veidiem, ko raksturo nepārtraukta savstarpēja transformācija savienotu elektrisko un magnētisko lauku klātbūtne.

Elektromagnētiskais lauks izplatās telpā elektromagnētisko viļņu veidā. Sprieguma vektora svārstības E un magnētiskās indukcijas vektors B rodas savstarpēji perpendikulārās plaknēs un perpendikulāri viļņu izplatīšanās virzienam (ātruma vektoram).

Šos viļņus izstaro svārstīgas lādētas daļiņas, kuras tajā pašā laikā virzās vadītājā ar paātrinājumu. Lādiņam kustoties vadītājā, rodas mainīgs elektriskais lauks, kas ģenerē mainīgu magnētisko lauku, un pēdējais savukārt izraisa mainīga elektriskā lauka parādīšanos jau lielākā attālumā no lādiņa utt.

Tiek saukts elektromagnētiskais lauks, kas laika gaitā izplatās telpā elektromagnētiskais vilnis.

Elektromagnētiskie viļņi var izplatīties vakuumā vai jebkurā citā vielā. Elektromagnētiskie viļņi vakuumā pārvietojas ar gaismas ātrumu c=3 10 8 m/s. Vielā elektromagnētiskā viļņa ātrums ir mazāks nekā vakuumā. Elektromagnētiskais vilnis nes enerģiju.

Elektromagnētiskajam viļņam ir šādas pamatīpašības: izplatās taisnā līnijā, tā spēj lauzt, atstarot, tai piemīt difrakcijas, interferences, polarizācijas parādības. Visas šīs īpašības ir gaismas viļņi kas aizņem atbilstošo viļņu garumu diapazonu elektromagnētiskā starojuma skalā.

Mēs zinām, ka elektromagnētisko viļņu garums ir ļoti atšķirīgs. Aplūkojot elektromagnētisko viļņu skalu, kas norāda dažādu starojumu viļņu garumus un frekvences, mēs izšķiram 7 diapazonus: zemfrekvences starojums, radio starojums, infrasarkanie stari, redzamā gaisma, ultravioletie stari, rentgena un gamma stari.

• zemas frekvences viļņi . Starojuma avoti: augstfrekvences strāvas, ģenerators, elektriskās mašīnas. Tos izmanto metālu kausēšanai un rūdīšanai, pastāvīgo magnētu ražošanai, elektrorūpniecībā.
• radio viļņi sastopamas radio un televīzijas staciju, mobilo tālruņu, radaru uc antenās. Tos izmanto radio sakaros, televīzijā un radaros.
• infrasarkanie viļņi visi sakarsētie ķermeņi izstaro. Pielietojums: kausēšana, griešana, ugunsizturīgo metālu lāzermetināšana, fotografēšana miglā un tumsā, koka, augļu un ogu žāvēšana, nakts redzamības ierīces.
• redzamais starojums. Avoti - Saule, elektriskā un dienasgaismas spuldze, elektriskā loka, lāzers. Pielietojums: apgaismojums, fotoelektriskais efekts, hologrāfija.
• ultravioletais starojums . Avoti: saule, kosmoss, gāzizlādes (kvarca) lampa, lāzers. Tas var iznīcināt patogēnās baktērijas. To izmanto dzīvo organismu sacietēšanai.
• rentgena starojums .

Elektromagnētisko viļņu atklāšana ir izcils eksperimenta un teorijas mijiedarbības piemērs. Tas parāda, kā fizika ir apvienojusi šķietami pilnīgi atšķirīgas īpašības - elektrību un magnētismu -, atklājot tajās vienas un tās pašas fiziskās parādības - elektromagnētiskās mijiedarbības - dažādus aspektus. Mūsdienās tā ir viena no četrām zināmajām fundamentālajām fiziskajām mijiedarbībām, kas ietver arī spēcīgo un vājo kodolu mijiedarbību un gravitāciju. Jau ir izveidota elektrovājās mijiedarbības teorija, kas apraksta elektromagnētiskos un vājos kodolspēkus no vienota viedokļa. Ir arī nākamā vienojošā teorija - kvantu hromodinamika -, kas aptver elektrovāju un spēcīgu mijiedarbību, taču tās precizitāte ir nedaudz zemāka. aprakstīt visi Fundamentālas mijiedarbības no vienotas pozīcijas vēl nav sasniegtas, lai gan šajā virzienā tiek veikti intensīvi pētījumi tādu fizikas jomu kā stīgu teorija un kvantu gravitācija ietvaros.

Elektromagnētiskos viļņus teorētiski paredzēja izcilais angļu fiziķis Džeimss Klārks Maksvels (iespējams, pirmo reizi 1862. gadā savā darbā "On Physical Lines of Force", lai gan detalizēts teorijas apraksts parādījās 1867. gadā). Viņš cītīgi un ar lielu cieņu centās stingrā matemātiskā valodā pārtulkot Maikla Faradeja nedaudz naivos attēlus, kuros aprakstītas elektriskās un magnētiskās parādības, kā arī citu zinātnieku rezultātus. Sakārtojis visas elektriskās un magnētiskās parādības vienādi, Maksvels atklāja vairākas pretrunas un simetrijas trūkumu. Saskaņā ar Faradeja likumu mainīgie magnētiskie lauki rada elektriskos laukus. Bet nebija zināms, vai mainīgie elektriskie lauki rada magnētiskos laukus. Maksvelam izdevās atbrīvoties no pretrunas un atjaunot elektriskā un magnētiskā lauka simetriju, ieviešot vienādojumos papildu terminu, kas raksturoja magnētiskā lauka parādīšanos, mainoties elektriskajam laukam. Līdz tam laikam, pateicoties Oersted eksperimentiem, jau bija zināms, ka līdzstrāva rada pastāvīgu magnētisko lauku ap vadītāju. Jaunais termins aprakstīja citu magnētiskā lauka avotu, taču to varētu uzskatīt par kaut kādu iedomātu elektrisko strāvu, ko Maksvels nosauca nobīdes strāva atšķirt no parastās strāvas vadītājos un elektrolītos - vadīšanas strāvu. Rezultātā izrādījās, ka mainīgie magnētiskie lauki rada elektriskos laukus, bet mainīgie elektriskie lauki rada magnētiskos. Un tad Maksvels saprata, ka šādā kombinācijā oscilējošie elektriskie un magnētiskie lauki var atrauties no vadītājiem, kas tos rada, un pārvietoties pa vakuumu ar noteiktu, bet ļoti lielu ātrumu. Viņš aprēķināja šo ātrumu, un tas izrādījās aptuveni trīssimt tūkstoši kilometru sekundē.

Šokēts par rezultātu, Maksvels raksta Viljamam Tomsonam (lords Kelvins, kurš jo īpaši ieviesa absolūtās temperatūras skalu): “Šķērsviļņu svārstību ātrums mūsu hipotētiskajā vidē, kas aprēķināts pēc Kolrauša un Vēbera elektromagnētiskajiem eksperimentiem, sakrīt tieši ar gaismas ātrumu, kas aprēķināts pēc Fizo optiskajiem eksperimentiem, ka mēs diez vai varam atteikt secinājumu gaisma sastāv no vienas un tās pašas vides šķērseniskām vibrācijām, kas ir elektrisko un magnētisko parādību cēlonis". Un tālāk vēstulē: “Savus vienādojumus saņēmu, dzīvojot provincēs un nenojaušot par manis atrastā magnētisko efektu izplatīšanās ātruma tuvumu gaismas ātrumam, tāpēc domāju, ka man ir pilnīgs pamats apsvērt magnētisko. un gaismas nesēju kā vienu un to pašu nesēju..."

Maksvela vienādojumi daudz pārsniedz skolas fizikas kursa darbības jomu, taču tie ir tik skaisti un kodolīgi, ka fizikas klasē tos vajadzētu novietot labi pamanāmā vietā, jo lielāko daļu dabas parādību, kas ir nozīmīgas cilvēkiem, var aprakstīt vienkārši dažas šo vienādojumu rindiņas. Tādā veidā informācija tiek saspiesta, ja tiek apvienoti iepriekš atšķirīgi fakti. Šeit ir viens no Maksvela vienādojumu veidiem diferenciālajā attēlojumā. Apbrīnot.

Vēlos uzsvērt, ka no Maksvela aprēķiniem tika iegūtas atturošas sekas: elektriskā un magnētiskā lauka svārstības ir šķērsvirziena (ko viņš pats visu laiku uzsvēra). Un šķērseniskās vibrācijas izplatās tikai cietās vielās, bet ne šķidrumos un gāzēs. Līdz tam laikam tika droši izmērīts, ka šķērsenisko vibrāciju ātrums cietās vielās (vienkārši skaņas ātrums) ir lielāks, jo, rupji runājot, jo cietāka ir vide (jo lielāks Janga modulis un mazāks blīvums) un var. sasniegt vairākus kilometrus sekundē. Šķērsvirziena elektromagnētiskā viļņa ātrums bija gandrīz simts tūkstošus reižu lielāks par skaņas ātrumu cietās daļiņās. Un jāatzīmē, ka stinguma raksturlielums ir iekļauts skaņas ātruma vienādojumā cietā vielā zem saknes. Izrādījās, ka videi, caur kuru iziet elektromagnētiskie viļņi (un gaisma), piemīt milzīgas elastības īpašības. Radās ārkārtīgi sarežģīts jautājums: "Kā citi ķermeņi var pārvietoties pa tik cietu vidi un to nejust?" Hipotētiskais medijs tika saukts par - ēteri, vienlaikus piedēvējot tam dīvainas un, vispārīgi runājot, savstarpēji izslēdzošas īpašības - milzīgu elastību un neparastu vieglumu.

Maksvela darbs izraisīja šoku mūsdienu zinātnieku vidū. Pats Faradejs ar pārsteigumu rakstīja: "Sākumā es pat nobijos, kad ieraudzīju jautājumam pieliktu tik matemātisko spēku, bet pēc tam biju pārsteigts, redzot, ka jautājums tik labi to iztur." Neskatoties uz to, ka Maksvela uzskati apgāza visas tolaik zināmās idejas par šķērsviļņu izplatīšanos un par viļņiem kopumā, tālredzīgie zinātnieki saprata, ka gaismas ātruma un elektromagnētisko viļņu sakritība ir fundamentāls rezultāts, kas saka, ka tieši šeit fiziku gaida galvenais izrāviens.

Diemžēl Maksvels nomira agri un nesaredzēja ticamu eksperimentālu apstiprinājumu saviem aprēķiniem. Starptautiskais zinātniskais viedoklis mainījās Heinriha Herca eksperimentu rezultātā, kurš 20 gadus vēlāk (1886–1889) eksperimentu sērijā demonstrēja elektromagnētisko viļņu ģenerēšanu un uztveršanu. Hercs ne tikai ieguva pareizo rezultātu laboratorijas klusumā, bet arī kaislīgi un bezkompromisu aizstāvēja Maksvela uzskatus. Turklāt viņš neaprobežojās tikai ar eksperimentāliem pierādījumiem par elektromagnētisko viļņu esamību, bet arī pētīja to pamatīpašības (atspīdumu no spoguļiem, refrakciju prizmās, difrakciju, traucējumus utt.), Parādot elektromagnētisko viļņu pilnīgu identitāti ar gaismu.

Interesanti, ka septiņus gadus pirms Herca, 1879. gadā, angļu fiziķis Deivids Edvards Hjūzs (Hjūzs — D. E. Hjūzs) demonstrēja arī citiem nozīmīgiem zinātniekiem (to vidū bija arī izcilais fiziķis un matemātiķis Georgs-Gabriels Stokss) izplatīšanās efektu. elektromagnētiskie viļņi gaisā. Diskusiju rezultātā zinātnieki nonāca pie secinājuma, ka viņi redz Faradeja elektromagnētiskās indukcijas fenomenu. Hjūzs bija satraukts, neticēja sev un rezultātus publicēja tikai 1899. gadā, kad Maksvela-Herca teorija kļuva vispārpieņemta. Šis piemērs parāda, ka zinātnē iegūto rezultātu neatlaidīga izplatīšana un propaganda bieži vien ir ne mazāk svarīga kā pats zinātniskais rezultāts.

Heinrihs Hercs savu eksperimentu rezultātus apkopoja šādi: "Aprakstītie eksperimenti, kā vismaz man šķiet, novērš šaubas par gaismas, termiskā starojuma un elektrodinamisko viļņu kustības identitāti."

1. nodaļa

ELEKTROMAGNĒTISKO VIĻŅU GALVENIE PARAMETRI

Kas ir elektromagnētiskais vilnis, ir viegli iedomāties šādu piemēru. Ja uz ūdens virsmas izmet oļu, tad uz virsmas veidojas viļņi, kas atšķiras riņķos. Tie pārvietojas no to rašanās avota (traucējumi) ar noteiktu izplatīšanās ātrumu. Elektromagnētiskajiem viļņiem traucējumi ir elektriskie un magnētiskie lauki, kas pārvietojas telpā. Laika mainīgs elektromagnētiskais lauks noteikti izraisa mainīgu magnētisko lauku un otrādi. Šie lauki ir savstarpēji saistīti.

Galvenais elektromagnētisko viļņu spektra avots ir Saules zvaigzne. Daļa no elektromagnētisko viļņu spektra redz cilvēka aci. Šis spektrs atrodas 380...780 nm robežās (1.1. att.). Redzamajā spektrā acs gaismu uztver atšķirīgi. Elektromagnētiskās svārstības ar dažādu viļņu garumu izraisa gaismas sajūtu ar dažādām krāsām.

Daļu no elektromagnētisko viļņu spektra izmanto radio un televīzijas apraidei un sakariem. Elektromagnētisko viļņu avots ir vads (antena), kurā svārstās elektriskie lādiņi. Lauku veidošanās process, kas sākās netālu no stieples, pakāpeniski, punktu pa punktam aptver visu telpu. Jo augstāka ir maiņstrāvas frekvence, kas iet caur vadu un rada elektrisko vai magnētisko lauku, jo intensīvāki ir noteikta garuma radioviļņi, ko rada vads.

Elektromagnētiskajiem viļņiem ir šādas galvenās īpašības.

1. Viļņa garums lv, - īsākais attālums starp diviem telpas punktiem, kurā harmoniskā elektromagnētiskā viļņa fāze mainās par 360 °. Fāze ir periodiska procesa stāvoklis (posms) (1.2. att.).

Virszemes televīzijas apraidē tiek izmantoti metra (MB) un decimetra viļņi (UHF), satelītā - centimetru viļņi (CM). Kad CM frekvenču diapazons ir aizpildīts, tiks apgūts milimetru viļņu diapazons (Ka-band).

2. Viļņu svārstību periods T- laiks, kurā notiek viena pilnīga lauka intensitātes maiņa, t.i., laiks, kurā radioviļņa punkts, kuram ir kāda fiksēta fāze, iziet ceļu, kas vienāds ar viļņa garumu lb.

3. Elektromagnētiskā lauka svārstību biežums F(lauka svārstību skaits sekundē) nosaka pēc formulas

Frekvences mērvienība ir herci (Hz) - frekvence, kurā notiek viena svārstība sekundē. Satelīta apraidē nākas saskarties ar ļoti augstām elektromagnētisko svārstību frekvencēm, ko mēra gigahercos.

Tiešai satelīttelevīzijas apraidei (SNTV) pa līniju Kosmoss - Zeme tiek izmantots C-joslas zemais diapazons un daļa no Ku diapazona (10,7 ... 12,75 GGi). Šo diapazonu augšējā daļa tiek izmantota, lai pārraidītu informāciju pa līniju Zeme-Kosmoss (1.1. tabula).

4. Viļņu izplatīšanās ātrums Ar - viļņa secīgas izplatīšanās ātrums no enerģijas avota (antenas).

Radioviļņu izplatīšanās ātrums brīvā telpā (vakuumā) ir nemainīgs un vienāds ar gaismas ātrumu C= 300 000 km/s. Neskatoties uz tik lielu ātrumu, elektromagnētiskais vilnis pa līniju Zeme-Kosmoss-Zeme izplatās 0,24 sekundēs. Uz zemes radio un televīzijas pārraides var uztvert gandrīz acumirklī jebkurā vietā. Izplatoties reālajā telpā, piemēram, gaisā, radioviļņa ātrums ir atkarīgs no vides īpašībām, parasti tas ir mazāks Ar par vides refrakcijas indeksa vērtību.

Elektromagnētisko viļņu frekvence F, to izplatīšanās ātrums C un viļņa garums l ir saistīti ar sakarību

lv=C/F, un kopš F=1/T , tad lv=C*T.

Pēdējā formulā aizvietojot ātruma vērtību С= 300 000 km/s, iegūstam

lv(m)=3*10^8/F(m/s*1/Hz)

Augstām frekvencēm elektromagnētisko svārstību viļņa garumu var noteikt pēc formulas lv (m) = 300 / F (MHz) Zinot elektromagnētisko svārstību viļņa garumu, frekvenci nosaka pēc formulas F (MHz) = 300 / lv (m)

5. Radioviļņu polarizācija. Elektromagnētiskā lauka elektriskos un magnētiskos komponentus attiecīgi raksturo vektori E un H kas parāda lauka intensitātes vērtību un to virzienu. Polarizācija ir elektriskā lauka vektora orientācija E viļņi attiecībā pret zemes virsmu (1.2. att.).

Radioviļņu polarizācijas veidu nosaka raidošās antenas orientācija (pozīcija) attiecībā pret zemes virsmu. Gan virszemes, gan satelīta televīzijā tiek izmantota lineārā polarizācija, t.i., horizontālā H un vertikālais V (1.3. att.).

Radioviļņus ar horizontālu elektriskā lauka vektoru sauc par horizontāli polarizētiem, bet ar vertikālu - par vertikāli polarizētiem. Pēdējo viļņu polarizācijas plakne ir vertikāla, un vektors H(skat. 1.2. att.) atrodas horizontālā plaknē.

Ja raidošā antena ir uzstādīta horizontāli virs zemes virsmas, tad arī elektriskā lauka līnijas būs horizontālas. Šajā gadījumā lauks izraisīs vislielāko elektromotora spēku (EMF) horizontāli

1.4.att. Radioviļņu cirkulārā polarizācija:

LZ- pa kreisi; RZ- pa labi

uz lietussarga uzstādīta uztvērēja antena. Tāpēc plkst H radioviļņu polarizācija, uztvērējai antenai jābūt orientētai horizontāli. Šajā gadījumā uz vertikāli novietotas antenas teorētiski nebūs radioviļņu uztveršanas, jo antenā inducētais EMF ir nulle. Un otrādi, ar raidošās antenas vertikālo stāvokli, arī uztverošā antena ir jānovieto vertikāli, kas ļaus tajā iegūt visaugstāko EMF.

Televīzijas apraidē no mākslīgajiem Zemes pavadoņiem (AES) papildus lineārajai polarizācijai plaši tiek izmantota cirkulārā polarizācija. Tas, dīvainā kārtā, ir saistīts ar gaisa necaurlaidību, jo orbītā ir liels skaits sakaru satelītu un satelītu tiešai (tiešai) televīzijas apraidei.

Bieži vien satelītu parametru tabulās tie dod apļveida polarizācijas veida saīsinājumu - L un R. Radioviļņu apļveida polarizācija rada, piemēram, konisku spirāli uz raidošās antenas padeves. Atkarībā no spirāles tinuma virziena apļveida polarizācija ir pa kreisi vai pa labi (1.4. att.).

Attiecīgi virszemes satelīttelevīzijas antenas apstarotājā ir jāuzstāda polarizators, kas reaģē uz raidošās satelīta antenas raidīto radioviļņu cirkulāro polarizāciju.

Apskatīsim jautājumus par augstfrekvences svārstību modulāciju un to spektru pārraides laikā no satelīta. Ieteicams to darīt salīdzinājumā ar zemes apraides sistēmām.

Attālums starp attēla un audio nesēja frekvencēm ir 6,5 MHz, pārējā apakšējā sānjosla (pa kreisi no attēla nesēja) ir 1,25 MHz, un audio kanāla platums ir 0,5 MHz.

(1.5. att.). Ņemot to vērā, tiek pieņemts, ka kopējais televīzijas kanāla platums ir 8,0 MHz (saskaņā ar NVS valstīs pieņemtajiem D un K standartiem).

Raidošajai televīzijas stacijai ir divi raidītāji. Viens no tiem pārraida elektriskos attēla signālus, bet otrs - attiecīgi skaņu dažādās nesējfrekvencēs. Dažu nesēja augstfrekvences svārstību parametru (jauda, ​​frekvence, fāze utt.) izmaiņas zemfrekvences svārstību ietekmē sauc par modulāciju. Tiek izmantoti divi galvenie modulācijas veidi: amplitūda (AM) un frekvence (FM). Televīzijā attēla signāli tiek pārraidīti no AM un skaņa no FM. Pēc modulācijas elektriskās svārstības tiek pastiprinātas ar jaudu, pēc tam tās nonāk raidīšanas antenā un ar to radioviļņu veidā tiek izstarotas kosmosā (ēteris).

8 virszemes televīzijas apraide, vairāku iemeslu dēļ nav iespējams izmantot FM attēla signālu pārraidīšanai. SM ēterā ir daudz vairāk vietu, un tāda iespēja pastāv. Tā rezultātā satelīta kanāls (transponderis) aizņem 27 MHz frekvenču joslu.

Apakšnesēja signāla frekvences modulācijas priekšrocības:

zemāka jutība pret traucējumiem un trokšņiem, salīdzinot ar AM, zema jutība pret signālu pārraides kanālu dinamisko raksturlielumu nelinearitāti, kā arī pārraides stabilitāte lielos attālumos. Šie raksturlielumi ir izskaidrojami ar signāla līmeņa noturību pārraides kanālos, priekšizkropļojumu frekvences korekcijas iespēju, kas labvēlīgi ietekmē signāla un trokšņa attiecību, kā rezultātā FM pārraides laikā var ievērojami samazināt raidītāja jaudu. informāciju tādā pašā attālumā. Piemēram, zemes apraides sistēmas izmanto 5 reizes jaudīgākus raidītājus, lai pārraidītu attēla signālus tajā pašā televīzijas stacijā, nekā pārraidītu audio signālus.