Radijo elektronikos samprata. Radijo inžinerijos ir elektronikos raidos etapai Pagrindiniai informacijos perdavimo ir priėmimo principai

Radijo inžinerijos istorija ir raida

Elektroninės inžinerijos dalykas – elektroninių, joninių ir puslaidininkinių prietaisų panaudojimo įvairioms šalies ūkio sritims skirtuose įrenginiuose, sistemose ir įrenginiuose teorija ir praktika. Elektroninės įrangos lankstumas, didelė sparta, tikslumas ir jautrumas atveria naujas galimybes daugelyje mokslo ir technologijų šakų.

Radijas (iš lotyniško „radiare“ - skleisti, skleisti spindulius) -

1). Metodas belaidžiu būdu perduoti pranešimus per atstumą naudojant elektromagnetines bangas (radijo bangas), išrastas rusų mokslininko A.S. Popovas 1895 m.;

2). Mokslo ir technologijų sritis, susijusi su fizinių reiškinių, kuriais grindžiamas šis metodas, tyrimu ir jo naudojimu ryšių, transliavimo, televizijos, vietos ir kt.

Radiją, kaip minėta aukščiau, atrado didysis rusų mokslininkas Aleksandras Stepanovičius Popovas. Radijo išradimo data laikoma 1895 metų gegužės 7 diena, kai A.S. Popovas viešai pranešė ir demonstravo savo radijo imtuvo veikimą Rusijos fizikos-chemijos draugijos Fizikos skyriaus posėdyje Sankt Peterburge.

Elektronikos raidą po radijo išradimo galima suskirstyti į tris etapus: radiotelegrafo, radijo inžinerijos ir pačios elektronikos etapą.

Pirmuoju laikotarpiu (apie 30 metų) vystėsi radiotelegrafija, buvo sukurti moksliniai radijo inžinerijos pagrindai. Siekiant supaprastinti radijo imtuvo konstrukciją ir padidinti jo jautrumą, įvairiose šalyse buvo intensyviai kuriami ir tiriami įvairių tipų paprasti ir patikimi aukšto dažnio virpesių detektoriai – detektoriai.

1904 metais buvo pastatyta pirmoji dviejų elektrodų lempa (diodas), kuri iki šiol naudojama kaip aukšto dažnio virpesių detektorius ir techninių dažnių srovių lygintuvas, o 1906 metais pasirodė karborundo detektorius.

1907 m. buvo pasiūlyta trijų elektrodų lempa (triodas). 1913 m. buvo sukurta lempos regeneracinio imtuvo grandinė ir naudojant triodą gauti nuolatiniai elektriniai virpesiai. Nauji elektroniniai generatoriai leido kibirkštines ir lankines radijo stotis pakeisti vamzdinėmis, o tai praktiškai išsprendė radiotelefonijos problemą. Vakuuminių vamzdžių diegimą radijo inžinerijoje palengvino Pirmasis pasaulinis karas. 1913–1920 metais radijo technologija tapo vamzdžių technologija.

Pirmąsias radijo lempas Rusijoje pagamino N.D. Papaleksi 1914 metais Sankt Peterburge. Dėl tobulo siurbimo nebuvimo jie buvo ne vakuuminiai, o užpildyti dujomis (su gyvsidabriu). Pirmuosius vakuuminius priėmimo ir stiprintuvus 1916 metais pagamino M.A. Bonchas-Bruevičius. Bonchas-Bruevičius 1918 m. vadovavo buitinių stiprintuvų ir generatorių radijo lempų kūrimui Nižnij Novgorodo radijo laboratorijoje. Tada buvo sukurtas pirmasis šalyje mokslinis ir radijo inžinerijos institutas su plačia veiksmų programa, kuris pritraukė daug talentingų mokslininkų ir jaunųjų radijo inžinerijos entuziastų dirbti radijo srityje. Nižnij Novgorodo laboratorija tapo tikra radijo specialistų kalve, joje gimė daugybė radijo inžinerijos sričių, kurios vėliau tapo savarankiškomis radijo elektronikos sekcijomis.

1919 m. kovą buvo pradėta serijinė elektronų vamzdžio RP-1 gamyba. 1920 metais Bonch-Bruevich baigė kurti pirmąsias pasaulyje generatorines lempas su variniu anodu ir vandens aušinimu, kurių galia iki 1 kW, o 1923 metais – iki 25 kW. Nižnij Novgorodo radijo laboratorijoje O.V. Losevas 1922 m. atrado galimybę generuoti ir stiprinti radijo signalus naudojant puslaidininkinius įrenginius. Jis sukūrė bekamerį imtuvą - Kristadiną. Tačiau tais metais puslaidininkinių medžiagų gamybos metodai nebuvo sukurti, o jo išradimas nebuvo plačiai paplitęs.

Antruoju laikotarpiu (apie 20 metų) radiotelegrafija toliau vystėsi. Tuo pat metu buvo plačiai išplėtota ir naudojama radiotelefonija ir radijo transliavimas, sukurta radijo navigacija ir radiolokacija. Perėjimas nuo radiotelefonijos prie kitų elektromagnetinių bangų taikymo sričių tapo įmanomas dėka elektrovakuuminės technologijos pasiekimų, įvaldžiusių įvairių elektroninių ir joninių prietaisų gamybą.

Perėjimas nuo ilgųjų bangų prie trumpųjų ir vidutinių bangų, taip pat superheterodino grandinės išradimas reikalavo naudoti pažangesnes nei triodas lempas.

1924 metais buvo sukurta ekranuota lempa su dviem tinkleliais (tetrodas), o 1930 - 1931 m. - pentodas (lempa su trimis tinkleliais). Elektroniniai vamzdžiai pradėti gaminti su netiesiogiai šildomais katodais. Sukūrus specialius radijo priėmimo metodus, reikėjo sukurti naujų tipų daugiatinkles lempas (maišymas ir dažnio keitimas 1934–1935 m.). Noras sumažinti lempų skaičių grandinėje ir padidinti įrangos efektyvumą paskatino sukurti kombinuotas lempas.

Ultratrumpųjų bangų kūrimas ir naudojimas leido patobulinti žinomus elektroninius vamzdžius (atsirado gilės tipo vamzdžiai, metalo keramikos triodai ir švyturių vamzdžiai), taip pat sukurti elektrovakuuminiai prietaisai su nauju elektronų srauto valdymo principu - daugiaertmiais magnetronais. , klistronai, keliaujančios bangos vamzdžiai. Šie elektrovakuuminės technologijos pasiekimai paskatino radarų, radijo navigacijos, impulsinio daugiakanalio radijo ryšio, televizijos ir kt.

Tuo pačiu metu buvo sukurti jonų įtaisai, naudojantys elektronų iškrovą dujose. Gyvsidabrio vožtuvas, išrastas dar 1908 m., buvo žymiai patobulintas. Atsirado gastronas (1928-1929), tiratronas (1931), zenerio diodas, neoninės lempos ir kt.

Kuriant vaizdų perdavimo metodus ir matavimo įrangą, buvo kuriami ir tobulinami įvairūs fotoelektriniai prietaisai (fotoelementai, fotodaugintuvai, transliuojantys televizijos kineskopai) ir elektronų difrakcijos prietaisai osciloskopams, radarams ir televizoriams.

Per šiuos metus radijo inžinerija virto savarankišku inžinerijos mokslu. Intensyviai vystėsi elektrovakuumo ir radijo pramonė. Sukurti inžineriniai radijo inžinerinių grandinių skaičiavimo metodai, atlikti platūs moksliniai tyrimai, teorinis ir eksperimentinis darbas.

O paskutinis periodas (60-70s) – tai puslaidininkių technologijų ir pačios elektronikos era. Elektronika diegiama į visas mokslo, technologijų ir šalies ūkio šakas. Elektronika, būdama mokslų kompleksas, glaudžiai susijusi su radijo fizika, radaru, radijo navigacija, radijo astronomija, radijo meteorologija, radijo spektroskopija, elektronine skaičiavimo ir valdymo technologija, radijo valdymu per atstumą, telemetrija, kvantine radijo elektronika ir kt.

Per šį laikotarpį toliau buvo tobulinami elektriniai vakuuminiai įrenginiai. Daug dėmesio skiriama jų tvirtumui, patikimumui ir ilgaamžiškumui didinti. Sukurtos be pagrindo (piršto tipo) ir subminiatiūrinės lempos, kurios leidžia sumažinti įrenginių, kuriuose yra daug radijo lempų, matmenis.

Buvo tęsiamas intensyvus darbas kietojo kūno fizikos ir puslaidininkių teorijos srityse, buvo sukurti puslaidininkių pavienių kristalų gamybos metodai, jų valymo ir priemaišų įvedimo metodai. Sovietinė akademiko A.F.Ioffe mokykla labai prisidėjo prie puslaidininkių fizikos kūrimo.

Puslaidininkiniai įtaisai greitai ir plačiai paplito 50-70-aisiais visose šalies ekonomikos srityse. 1926 m. buvo pasiūlytas puslaidininkinis kintamosios srovės lygintuvas, pagamintas iš vario oksido. Vėliau atsirado lygintuvai, pagaminti iš seleno ir vario sulfido. Sparti radijo technologijų (ypač radarų) raida Antrojo pasaulinio karo metais suteikė naują impulsą puslaidininkių srities tyrimams. Buvo sukurti mikrobangų kintamosios srovės taškiniai lygintuvai silicio ir germanio pagrindu, vėliau atsirado plokštuminiai germanio diodai. 1948 m. amerikiečių mokslininkai Bardeen ir Brattain sukūrė germanio taškinį triodą (tranzistorių), tinkantį stiprinti ir generuoti elektrinius virpesius. Vėliau buvo sukurtas silicio taško triodas. 70-ųjų pradžioje taškiniai tranzistoriai praktiškai nebuvo naudojami, o pagrindinis tranzistorių tipas buvo plokštuminis tranzistorius, pirmą kartą pagamintas 1951 m. Iki 1952 m. pabaigos plokštuminis aukšto dažnio tetrodas, lauko tranzistorius ir kt. buvo pasiūlyti puslaidininkinių įtaisų tipai. 1953 metais buvo sukurtas dreifo tranzistorius. Per šiuos metus buvo plačiai sukurti ir tyrinėti nauji puslaidininkinių medžiagų apdirbimo technologiniai procesai, p-n sandūrų gamybos metodai ir patys puslaidininkiniai įtaisai. 70-ųjų pradžioje, be plokštuminių ir dreifuojančių germanio ir silicio tranzistorių, buvo plačiai naudojami ir kiti puslaidininkinių medžiagų savybes naudojantys įrenginiai: tuneliniai diodai, valdomi ir nevaldomi keturių sluoksnių perjungimo įrenginiai, fotodiodai ir fototranzistoriai, varikapai, termistoriai ir kt. .

Puslaidininkinių įtaisų kūrimas ir tobulinimas pasižymi veikimo dažnių didėjimu ir leistinos galios didėjimu. Pirmieji tranzistoriai turėjo ribotas galimybes (maksimalus veikimo dažnis siekė šimtus kilohercų, o sklaidos galia – 100–200 mW) ir galėjo atlikti tik kai kurias vakuuminių vamzdžių funkcijas. Tam pačiam dažnių diapazonui buvo sukurti tranzistoriai, kurių galia yra dešimtys vatų. Vėliau buvo sukurti tranzistoriai, galintys veikti iki 5 MHz dažniais ir 5 W dydžio išsklaidymo galia, o jau 1972 m. buvo sukurti tranzistorių pavyzdžiai 20 - 70 MHz veikimo dažniams, kurių sklaidos galia siekė 100 W. arba daugiau. Mažos galios tranzistoriai (iki 0,5 - 0,7 W) gali veikti aukštesniais nei 500 MHz dažniais. Vėliau atsirado tranzistoriai, kurie veikė apie 1000 MHz dažniais. Tuo pačiu metu buvo vykdomas darbo temperatūros diapazono išplėtimas. Iš germanio pagamintų tranzistorių darbinė temperatūra iš pradžių buvo ne aukštesnė kaip +55 ¸ 70 ° C, o iš silicio - ne aukštesnė kaip +100 ¸ 120 ° C. Vėliau sukurti galio arsenido tranzistorių pavyzdžiai pasirodė esantys iki +250 °C temperatūroje, o jų veikimo dažniai ilgainiui buvo padidinti iki 1000 MHz. Yra karbido tranzistorių, kurie veikia iki 350 °C temperatūroje. Aštuntajame dešimtmetyje tranzistoriai ir puslaidininkiniai diodai daugeliu atžvilgių buvo pranašesni už vakuuminius vamzdžius ir galiausiai juos visiškai pakeitė elektronikos srityje.

Sudėtingų elektroninių sistemų, kuriose yra dešimtys tūkstančių aktyvių ir pasyvių komponentų, projektuotojai susiduria su užduotimi sumažinti elektroninių prietaisų dydį, svorį, energijos sąnaudas ir sąnaudas, pagerinti jų veikimo charakteristikas ir, svarbiausia, pasiekti aukštą veikimo patikimumą. Šias problemas sėkmingai sprendžia mikroelektronika – elektronikos šaka, apimanti daugybę problemų ir metodų, susijusių su mikrominiatiūrinio dizaino elektroninės įrangos projektavimu ir gamyba dėl visiško arba dalinio atskirų komponentų pašalinimo.

Pagrindinė mikrominiatiūrizacijos tendencija – elektroninių grandinių „integracija“, t.y. noras vienu metu gaminti daugybę neatskiriamai susijusių elektroninių grandinių elementų ir komponentų. Todėl iš įvairių mikroelektronikos sričių efektyviausia pasirodė integruota mikroelektronika, kuri yra viena pagrindinių šiuolaikinės elektroninės technologijos sričių. Šiais laikais plačiai naudojamos itin didelės integrinės grandinės, ant jų pastatyta visa moderni elektroninė įranga, ypač kompiuteriai ir kt.

Naudotos knygos:

1. Svetimžodžių žodynas. 9-asis leidimas Leidykla „Rusų kalba“ 1979 m., red. - M.: „Rusų kalba“, 1982 - 608 p.

2. Vinogradovas Yu.V. „Elektroninių ir puslaidininkių technologijos pagrindai“. Red. 2, pridėkite. M., “Energija”, 1972 - 536 p.

3. Radijo žurnalas, 12, 1978 m

Radijo inžinerijos istorija ir raida Elektroninės inžinerijos dalykas – elektroninių, joninių ir puslaidininkinių prietaisų panaudojimo įvairių šalies ūkio sričių prietaisuose, sistemose ir įrenginiuose teorija ir praktika. Lankstumas

Supažindinimas su edukacine programa „Radioelektronika“.

Pamokų užrašai

I. Organizacinis momentas

(1 skaidrė)

Laba diena, mieli vaikinai! Esu Vaikų papildomo ugdymo centro vaikų kūrybinės asociacijos „Radioelektronika“ vadovė Sobolev I.V.

Šiandien pamokoje norėčiau pakviesti jus į trumpą kelionę į radijo inžinerijos ir elektronikos pasaulį.

II. Parengiamasis etapas

Įsivaizduokite... akmens amžių, tada bronzos amžių. XIX amžius – garo ir elektros amžius, bet kaip turėtume vadinti savo laiką?

Atomo amžius, elektra, ryšiai, telekomunikacijos, kompiuterizacija... Mūsų laikas ne be reikalo vadinamas atomo amžiumi, kosmoso amžiumi, ryšių ir telekomunikacijų amžiumi...

Praėjo kiek daugiau nei šimtas metų nuo radijo išradimo, tačiau pabandykite šiuolaikinį žmogų palikti be radijo, televizoriaus ar kompiuterio.

(2 skaidrė)

Bet viskas prasidėjo paprastai. Daugiau nei prieš 2,5 tūkstančio metų graikai aprašė reiškinį, kurį suprato tik jie. Šviesių kūnų pritraukimas gintaro lazdele ir trintu vilnu. Šį reiškinį jie pavadino elektra (graikiškai gintaras reiškia „elektronas“). Tačiau žmonės privertė elektronus veikti šiek tiek daugiau nei prieš 200 metų. Nauja energijos rūšis tapo tokia universali, kad dabar sunku įsivaizduoti savo gyvenimą be elektros.

III. Pagrindinė dalis

(3 skaidrė)

– Kas yra elektra? (mokiniai atsako į klausimus)

Elektra – tai gebėjimas perduoti energiją dideliais atstumais. Ir labai paprasta, patogi transporto priemonė – ne vamzdis su karštais garais, ne anglies kompozicija – tereikia vario ar aliuminio laidininko, kad milijardai elektronų darbuotojų atvyktų į savo darbo vietą.

Elektra yra galimybė padalyti energiją į bet kokias dalis ir paskirstyti ją tarp daugybės vartotojų: įvesti laidą į butą ir naudoti tiek, kiek reikia.

Elektra – tai momentinis gautos energijos pavertimas bet kokia jums reikalinga forma: šviesa, šiluma, mechaniniu judėjimu. Tai kompaktiški, paprasti ir ryškūs šviesos šaltiniai, kompaktiški, paprasti elektromechaniniai varikliai (įsivaizduokime į magnetofoną įmontuotą benzininį variklį) ir daugybė svarbiausių prietaisų ir procesų, kurių nebūtų be elektros (atominių dalelių greitintuvas, televizorius, kompiuteris). ). Trumpai tariant, elektra turi pakankamai privalumų, todėl pravartu iš pradžių paversti kitas energijos formas į elektrą, o tada, jei reikia, atlikti atvirkštinę konversiją.

O kas iš jūsų gali pasakyti, kokias energijos rūšis žinote, kad gamintumėte elektrą arba, tiksliau, elektros srovę? (mokiniai atsako į klausimą).

Kokios medžiagos ar medžiagos praleidžia elektros srovę?

PRIETAISO EKRANAS....(Metalas, plastikas, vanduo, žmogus....)

Taigi, remiantis sparčiai besivystančia radijo technologija ir panaudojant daugelio mokslų pasiekimus, RADIJO ELEKTRONIKA atsirado ir labai greitai tapo reikalinga beveik visose žmogaus veiklos srityse.

Terminas „radijo elektronika“ apjungia daugybę mokslo ir technologijų sričių, susijusių su informacijos perdavimo, priėmimo ir konvertavimo naudojant elektrinius virpesius ir elektromagnetines bangas problemomis.

(4 skaidrė)

Radijo elektronika apima radijo inžineriją, elektroniką, apšvietimo inžineriją ir daugybę naujų sričių: puslaidininkių ir mikroelektroniką, akustoelektroniką ir kt.

T/o pagamintų darbų demonstravimas....

Kokio tipo šie įrenginiai?

Taigi: radijo elektronika taip pat sumaniai valdo elektronų srautą.

Sukurta daug detalių, su kuriomis matosi, girdi ir net jauti energiją iš tolo.

Radijo mikrofonas...(rodymas veikiant)...

Ir visa tai yra galimybė valdyti elektronų srautą.

Kokius radijo komponentus žinote? (mokiniai atsako į klausimą).

Šiuolaikinis pasaulis yra prisotintas elektroninės įrangos ir kiekvienas iš mūsų turėtų turėti bent minimalų žinių, įgūdžių ir gebėjimų rinkinį, kaip naudotis sudėtinga buitine technika. Šiandien elektrotechnika naudojama visur: su ja gali susidurti lakūnas ir gydytojas, biochemikas ir ekonomistas, metalurgas ir muzikantas. Ir kad ir kokią profesiją žmogus pasirinktų, su elektronika jis susiduria visur. Ir kiekvienas, kuris užsiima praktine elektronika, puikiai supranta, kad ši maloni veikla pravers bet kokios profesijos žmogui.

(5 skaidrė)

Kūrybinėje asociacijoje „Radioelektronika“ užsiėmimų metu mokomasi įvairių radioelementų, jų veikimo principų, pritaikymo būdų, tarp jų ir integrinių grandynų, kurie yra šiuolaikinių radioelektroninių prietaisų konstravimo pagrindas. Laboratorijos studentai gamina ir projektuoja elektroninius žaislus, instrumentus, mokosi dirbti su žinynais ir specialia technine literatūra, dirbti su matavimo priemonėmis.

Dar vienas momentas – radijo inžinerinis projektavimas ne tik moko, bet ir ugdo. Tai daro žmogų protingesnį, išradingesnį, išradingesnį, surinktą, aiškesnį ir tvarkingesnį. Tampa įpročiu dirbti greitai ir atidžiai tikrinti, kas padaryta. Surinkdami elektronines grandines, jas derindami, ieškodami kokių nors gedimų, išmoksite logiškai mąstyti, mąstyti, savarankiškai įgyti naujų žinių.

IV. Praktinė dalis

Dabar pereisime prie praktinės pamokos dalies.

Prieš jus: "Elektrinis žibintuvėlis"

Iš kokių elektrinių dalių jis susideda?

Iš kokių elementų susideda paprasta elektros grandinė?

(6 skaidrė)

Dabartinis šaltinis
– Vartotojas
- Raktas
- Laidai (laidininkai)

(7 skaidrė), (8 skaidrė), (9 skaidrė), (10 skaidrė)

KLAUSIMAI ir elementų rodymas.

(11 skaidrė)

STUDENTŲ PRAKTIKA

1) Elektrinio žibintuvėlio grandinė

2) Sudarykite grandinės schemą, kurioje yra vienas galvaninis elementas ir dvi kaitrinės lempos, kurių kiekvieną galima įjungti atskirai viena nuo kitos.

3) Surinkite akumuliatoriaus, lempos ir dviejų jungiklių (mygtukų) pajungimo schemą, esančią taip, kad lempą galėtumėte įjungti iš dviejų skirtingų vietų.

4) Dvigubo jungiklio grandinė.

5) Jungiklis ir elektros variklis.

V. Apibendrinant pamoką

Mieli vaikinai, mūsų kelionė į radijo elektronikos pasaulį baigėsi!

Ką naujo išmokote šiandien klasėje?

Kokius radioelementus ir jų pavadinimus atpažinote?

Kokias elektros grandines surinkome?

Koks yra elektros srovės vaidmuo mūsų gyvenime?

Mieli vaikinai, labai ačiū už jūsų darbą. Manau, kad iš šios pamokos išeisite geros nuotaikos.

Šiuo metu sunku įsivaizduoti mokslo ir technologijų sritį, kurioje nebūtų naudojami radijo technologijų pasiekimai. Kasdieniame gyvenime jau tvirtai įsitvirtino ne tik garso ir televizijos transliavimas, bet ir korinė telefonija, kosminė telefonija, asmeniniai ryšiai, ieškos ryšiai, kompiuterinė radijo elektronika, buitinės technikos valdymas, sausumos, jūros, oro transporto valdymas ir kt. Telemetrijos sistemos sparčiai tobulėja, antžeminės, ore ir kosmose veikiančios radarų sistemos ir ryšių sistemos, kuriant naujus radijo dažnių diapazonus. Intensyviai dirbama kuriant ryšių technologijas mikrobangų dažnių diapazone.

Tobulėjant skaitmeninėms technologijoms, radijo inžinerijos ir radioelektroninių prietaisų bei sistemų naudojimo aktualumas ne tik nemažėja, bet didėja. Tokios sistemos apima skaitmenines garso ir televizijos transliavimo sistemas. Klausimai dėl masinio skaitmeninės televizijos transliavimo diegimo jau sprendžiami. Aukštųjų technologijų plėtra paskatino mikro ir nanoelektroninės bazės atsiradimą.

Pakanka pažymėti, kad šiuolaikiniame orlaivyje viso skrydžio metu yra daugiau nei šimtas skirtingų radijo elektroninių navigacijos, vietos nustatymo, sekimo ir ryšio priemonių. Esamos palydovinės sistemos suteikia navigaciją ir sekimą ne tik tarpžemyniniams lėktuvams, bet net ir atskiroms transporto priemonėms, asmeniniams automobiliams ir orlaiviams. Galimybė naudotis naujausiais radijo technologijų pasiekimais tapo prieinama paprastiems individualiems vartotojams.

Technologijos ir komponentų bei dalių gamyba šiuo metu vaidina ypatingą vaidmenį kuriant radijo inžineriją ir radijo elektroniką. Šiuolaikines belaidžio ryšio sistemas atstovauja platus rinkai tiekiamas gaminių asortimentas. Didėjant radijo elektroninių sistemų sudėtingumui, didėja ir jų priežiūros bei valdymo poreikis, nepažeidžiant jų techninių charakteristikų. Su šia užduotimi gali susidoroti tik automatizuota valdymo ir stebėjimo sistema, sukurta mikrovaldiklių ir mikroprocesorių pagrindu. Siekiant užtikrinti projektavimo ir gamybos lankstumą, šiuolaikinėse projektavimo sistemose naudojamos programinės grandinės technikos, t.y. programinės įrangos produkto derinimo lygiu. Pasikeitus techninių charakteristikų ir priežiūros paslaugų reikalavimams, užtenka tiesiog įvesti arba „blykstelėti“ naują radijo elektroninės sistemos valdiklio veikimo programą.

Šiuo metu sparčiai vystomos naujos duomenų perdavimo informacinės technologijos, vadinamoji belaidė Bluetooth technologija. Ši technologija leidžia sukurti vietinį kompiuterių tinklą 20...100 metrų spinduliu, užtikrinantį viso spektro įrenginių veikimą: kompiuterio, mobiliojo telefono, spausdintuvo, įvairios buitinės technikos ir kt. Šiuo metu naudojamas veikimo dažnių diapazonas yra 2,4–2,4835 GHz. Ši belaidžio ryšio technologija leidžia valdyti įvairius įrenginius tiek kompiuteriu, tiek nenaudojant kompiuterio. Beveik visi įrenginiai jau turi tam tikrus informacijos apdorojimo, konvertavimo ir perdavimo mazgus.

Ryžiai. 1.38 „Bluetooth“ belaidžio duomenų perdavimo technologijos taikymo sritys

Pagrindinis elementas, užtikrinantis belaidį ryšį, yra Bluetooth adapteriai, jungiami prie kompiuterio USB prievado.

Ryžiai. 1.39 Bluetooth adapteris

Ryžiai. 1.40 Įrangos prijungimo naudojant „Bluetooth“ technologiją metodai

Ryžiai. 1.41 Ausinės, leidžiančios įrenginius veikti naudojant „Bluetooth“ technologiją

Reikėtų pažymėti didžiulį radijo inžinerijos vaidmenį tiriant atmosferą, artimą žemei erdvę, Saulės sistemos planetas, artimą ir giliąją erdvę. Naujausi pasiekimai tyrinėjant Saulės sistemą, planetas ir jų palydovus yra aiškus patvirtinimas.

Ryžiai. 1.42 Veneros planetos paviršiaus vaizdas, perduotas iš sovietinės tarpplanetinės stoties Venera-13 nusileidimo modulio (1982 m. kovo 1 d.)

Ryžiai. 1.43 Marso planetos paviršiaus vaizdas, perduotas iš amerikiečių marsaeigio „Opportunity“ (2004 m.)

Didėjant elektromagnetinės aplinkos sudėtingumui, kyla uždavinys kurti metodus ir priemones, užtikrinančias radijo sistemų apsaugą nuo atsitiktinių ir dirbtinių trukdžių.
Be to, taip pat kuriami radiolokacinių stočių, sekimo ir nukreipimo sistemų bei įvairių tipų radijo saugiklių trikdymo metodai ir metodai, taip pat sistemos, leidžiančios perimti neleistinus radijo spinduliuotės šaltinius.

Tai aukštos kvalifikacijos radijo inžinerijos, radioelektronikos ir aukštųjų informacinių technologijų srities specialistas, skirtas perduoti, priimti ir apdoroti informaciją, lemiančią visos visuomenės išsivystymo lygį. Kaip valdyti visus proto laimėjimus ir kokios yra mokslo ir technikos pažangos pasekmės, priklauso tik nuo jūsų – ateities radijo inžinieriaus.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http:// www. viskas geriausia. ru/

Rusijos Federacijos gynybos ministerija

Juodosios jūros Raudonosios žvaigždės ordino aukštoji karinio jūrų laivyno mokykla, pavadinta P.S. Nakhimova

Radijo inžinerijos ir informacijos apsaugos fakultetas

Radijo inžinerinių sistemų katedra

akademinėje disciplinoje „Radijo technologijų įvadas“

tema „Radiotechnikos ir elektronikos raidos etapai“

Atlikta

Puzankova S.O.

Patikrinta

Krasnovas L.M.

Sevastopolis 2016 m

ĮVADAS

1. RADIJOINŽINERIJOS ISTORIJA IR RAIDA

2. ELEKTRONIKOS RAIDOS ISTORIJA

3. ELEKTRONIKOS RAIDOS ETAPAI

4. RADIJO INŽINERIJA IR ELEKTRONIKA.NAUJA PLĖTRA

5. MODERNAUS RADIJO INŽINERIJOS IR ELEKTRONIKOS SUPRATIMAS

NAUDOTOS KNYGOS

ĮVADAS

Elektronika yra sparčiai besivystanti mokslo ir technologijų šaka. Ji studijuoja įvairių elektroninių prietaisų fiziką ir praktinį pritaikymą. Fizinė elektronika apima: elektroninius ir joninius procesus dujose ir laidininkuose. Vakuuminio ir dujų, kietųjų ir skystųjų kūnų sąsajoje. Techninė elektronika apima elektroninių prietaisų dizaino ir jų taikymo studijas. Elektroninių prietaisų naudojimui pramonėje skirta sritis vadinama pramonine elektronika.

Elektronikos pažangą daugiausia skatina radijo technologijų plėtra. Elektronika ir radijo inžinerija yra taip glaudžiai susijusios, kad šeštajame dešimtmetyje jos buvo sujungtos ir ši technologijų sritis buvo pavadinta Radioelektronika. Radioelektronika šiandien yra mokslo ir technologijų sričių kompleksas, susijęs su informacijos perdavimo, priėmimo ir konvertavimo naudojant elektroninius/magnetinius virpesius ir bangas radijo ir optinio dažnių diapazone problema. Elektroniniai prietaisai yra pagrindiniai radijo inžinerijos prietaisų elementai ir nustato svarbiausius radijo įrangos rodiklius. Kita vertus, daugybė radijo inžinerijos problemų paskatino išrasti naujus ir tobulinti esamus elektroninius prietaisus. Šie įrenginiai naudojami radijo ryšio, televizijos, garso įrašymo ir atkūrimo, radaro, radijo navigacijos, radijo nuotolinio valdymo, radijo matavimų ir kitose radijo inžinerijos srityse.

Dabartinis technologijų vystymosi etapas pasižymi vis didesniu elektronikos skverbimu į visas žmonių gyvenimo ir veiklos sritis. Remiantis Amerikos statistika, iki 80% visos pramonės užima elektronika. Pažanga elektronikos srityje prisideda prie sėkmingo sudėtingiausių mokslinių ir techninių problemų sprendimo. Mokslinių tyrimų efektyvumo didinimas, naujų tipų mašinų ir įrenginių kūrimas. Efektyvių technologijų ir valdymo sistemų kūrimas: unikalių savybių turinčios medžiagos gavimas, informacijos rinkimo ir apdorojimo procesų tobulinimas. Apimdama platų mokslinių, techninių ir pramoninių problemų spektrą, elektronika remiasi įvairių žinių sričių pažanga. Kartu, viena vertus, elektronika kelia iššūkių kitiems mokslams ir gamybai, skatina jų tolesnę plėtrą, kita vertus, aprūpina juos kokybiškai naujomis techninėmis priemonėmis ir tyrimo metodais.

1. RADIJOINŽINERIJOS ISTORIJA IR RAŠTA

Radijas (iš lotyniško „radiare“ - skleisti, skleisti spindulius) -

1).Rusų mokslininko A.S. išrastas bevielio pranešimų perdavimo per atstumą metodas, naudojant elektromagnetines bangas (radijo bangas). Popovas 1895 m.;

2).Mokslo ir technologijų sritis, susijusi su fizinių reiškinių, kuriais grindžiamas šis metodas, tyrimu ir jo naudojimu ryšių, transliacijų, televizijos, vietos ir kt.

Elektronikos kūrimą po radijo išradimo galima suskirstyti į tris etapus:

· radiotelegrafas,

· radijo inžinerija

· elektronika.

Perėjimas nuo ilgųjų bangų prie trumpųjų ir vidutinių bangų, taip pat superheterodino grandinės išradimas reikalavo naudoti pažangesnes nei triodas lempas.

Puslaidininkinių įtaisų kūrimas ir tobulinimas pasižymi veikimo dažnių didėjimu ir leistinos galios didėjimu. Pirmieji tranzistoriai turėjo ribotas galimybes (maksimalus veikimo dažnis siekė šimtus kilohercų, o sklaidos galia – 100–200 mW) ir galėjo atlikti tik kai kurias vakuuminių vamzdžių funkcijas. Tam pačiam dažnių diapazonui buvo sukurti tranzistoriai, kurių galia yra dešimtys vatų. Vėliau buvo sukurti tranzistoriai, galintys veikti iki 5 MHz dažniais ir 5 W dydžio išsklaidymo galia, o jau 1972 m. buvo sukurti tranzistorių pavyzdžiai 20 - 70 MHz veikimo dažniams, kurių sklaidos galia siekė 100 W. arba daugiau. Mažos galios tranzistoriai (iki 0,5 - 0,7 W) gali veikti aukštesniais nei 500 MHz dažniais. Vėliau atsirado tranzistoriai, kurie veikė apie 1000 MHz dažniais. Tuo pačiu metu buvo vykdomas darbo temperatūros diapazono išplėtimas. Germanio pagrindu pagamintų tranzistorių darbinė temperatūra iš pradžių buvo ne aukštesnė kaip +55 - 70 °C, o silicio - ne aukštesnė kaip +100 - 120 °C. Vėliau sukurti galio arsenido tranzistorių pavyzdžiai pasirodė esantys iki +250 °C temperatūroje, o jų veikimo dažniai ilgainiui buvo padidinti iki 1000 MHz. Yra karbido tranzistorių, kurie veikia iki 350 °C temperatūroje. Aštuntajame dešimtmetyje tranzistoriai ir puslaidininkiniai diodai daugeliu atžvilgių buvo pranašesni už vakuuminius vamzdžius ir galiausiai juos visiškai pakeitė elektronikos srityje.

2. ELEKTRONIKOS RAIDOS ISTORIJA

Elektronikos pažangą daugiausia skatina radijo technologijų plėtra. Elektronika ir radijo inžinerija yra taip glaudžiai susijusios, kad šeštajame dešimtmetyje jos buvo sujungtos ir ši technologijų sritis buvo pavadinta Radioelektronika. Radioelektronika šiandien yra mokslo ir technologijų sričių kompleksas, susijęs su informacijos perdavimo, priėmimo ir konvertavimo naudojant elektroninius/magnetinius virpesius ir bangas radijo ir optinio dažnių diapazone problema. Elektroniniai prietaisai yra pagrindiniai radijo inžinerijos prietaisų elementai ir nustato svarbiausius radijo įrangos rodiklius. Kita vertus, daugybė radijo inžinerijos problemų paskatino išrasti naujus ir tobulinti esamus elektroninius prietaisus. Šie įrenginiai naudojami radijo ryšio, televizijos, garso įrašymo ir atkūrimo, radijo dangos, radijo navigacijos, radijo nuotolinio valdymo, radijo matavimų ir kitose radijo inžinerijos srityse.

Dabartinis technologijų vystymosi etapas pasižymi vis didesniu elektronikos skverbimu į visas žmonių gyvenimo ir veiklos sritis. Remiantis Amerikos statistika, iki 80% visos pramonės užima elektronika. Pažanga elektronikos srityje prisideda prie sėkmingo sudėtingiausių mokslinių ir techninių problemų sprendimo. Mokslinių tyrimų efektyvumo didinimas, naujų tipų mašinų ir įrangos kūrimas. Efektyvių technologijų ir valdymo sistemų kūrimas: unikalių savybių turinčios medžiagos gavimas, informacijos rinkimo ir apdorojimo procesų tobulinimas. Apimdama daugybę mokslinių, techninių ir pramoninių problemų, elektronika remiasi įvairių žinių sričių pažanga. Kartu, viena vertus, elektronika kelia iššūkių kitiems mokslams ir gamybai, skatina jų tolesnę plėtrą, kita vertus, aprūpina juos kokybiškai naujomis techninėmis priemonėmis ir tyrimo metodais. Elektronikos mokslinių tyrimų objektai yra:

1. Elektronų ir kitų įkrautų dalelių sąveikos su elektriniais/magnetiniais laukais dėsnių tyrimas.

Elektroninių prietaisų, kuriuose ši sąveika naudojama energijai konvertuoti, kūrimo metodų kūrimas, siekiant perduoti, apdoroti ir saugoti informaciją, automatizuoti gamybos procesus, kurti energijos prietaisus, kurti valdymo ir matavimo įrangą, mokslinio eksperimentavimo priemones ir kitiems tikslams.

Išskirtinai maža elektrono inercija leidžia efektyviai panaudoti elektronų sąveiką tiek su makrolaukais įrenginio viduje, tiek su mikrolaukais atomo, molekulės ir kristalinės gardelės viduje, generuojant elektrinių/magnetinių virpesių, kurių dažnis yra iki 1000 GHz. Taip pat infraraudonoji, matoma, rentgeno ir gama spinduliuotė. Nuoseklus praktinis elektrinių/magnetinių virpesių spektro įvaldymas – būdingas elektronikos vystymosi bruožas.

2. Elektronikos plėtros pagrindas

Elektronikos pamatus padėjo fizikų darbai XVIII-XIX a. Pirmuosius pasaulyje elektros išlydžių ore tyrimus Rusijoje atliko akademikai Lomonosovas ir Richmanas bei, nepriklausomai nuo jų, amerikiečių mokslininkas Frankelis. 1743 m. Lomonosovas savo odėje „Vakaro apmąstymai apie Dievo didybę“ išdėstė žaibo ir šiaurės pašvaistės elektrinės prigimties idėją. Jau 1752 m. Frankelis ir Lomonosovas eksperimentiškai, naudodami „griaustinio mašiną“, parodė, kad griaustinis ir žaibas yra galingos elektros iškrovos ore. Lomonosovas taip pat nustatė, kad elektros iškrovos ore egzistuoja net ir nesant perkūnijos, nes ir šiuo atveju buvo galima ištraukti kibirkštis iš „griaustinio mašinos“. „Perkūno mašina“ buvo Leyden stiklainis, įrengtas svetainėje. Viena iš kurių plokščių viela buvo sujungta su metalinėmis šukomis ar tašku, sumontuotu ant stulpo kieme.

1753 m. eksperimentų metu profesorius Richmanas, kuris vykdė tyrimus, žuvo nuo žaibo, kuris trenkė į stulpą. Lomonosovas taip pat sukūrė bendrą perkūnijos reiškinių teoriją, kuri yra šiuolaikinės perkūnijos teorijos prototipas. Lomonosovas taip pat ištyrė išretėjusio oro švytėjimą veikiant mašinai su trintimi.

1802 m. Sankt Peterburgo medicinos ir chirurgijos akademijos fizikos profesorius Vasilijus Vladimirovičius Petrovas pirmą kartą, kelerius metus anksčiau nei anglų fizikas Deivis, atrado ir aprašė elektros lanko reiškinį ore tarp dviejų anglies elektrodų. . Be šio esminio atradimo, Petrovas yra atsakingas už įvairių retinto oro švytėjimo tipų apibūdinimą, kai per jį teka elektros srovė. Petrovas savo atradimą apibūdina taip: „Jei ant stiklinės plytelės ar suoliuko su stiklinėmis kojelėmis dedamos 2 ar 3 anglys, o metaliniai izoliuoti kreiptuvai, sujungti su abiem didžiulės baterijos poliais, priartinami vienas prie kito vieno atstumu. iki trijų eilučių, tada tarp jų atsiranda labai ryški balta šviesa arba liepsna, iš kurios greičiau ar lėčiau plieskia šios anglys ir iš kurios galima nušviesti tamsią ramybę.“ Petrovo kūriniai buvo interpretuojami tik rusiškai, jie nebuvo prieinami. užsienio mokslininkams. Rusijoje nebuvo suprasta kūrinių reikšmė ir jie buvo pamiršti. Todėl lankinio išlydžio atradimas buvo priskirtas anglų fizikai Davy.

Įvairių kūnų sugerties ir emisijos spektrų tyrimo pradžia paskatino vokiečių mokslininką Plückerį sukurti Heuslerio vamzdžius. 1857 m. Plückeris nustatė, kad Heusslerio vamzdžio, ištiesto į kapiliarą ir patalpinto prieš spektroskopo plyšį, spektras vienareikšmiškai apibūdina jame esančių dujų pobūdį ir atrado pirmąsias tris vadinamosios Balmerio vandenilio spektrinės serijos linijas. . Plückerio mokinys Hittorfas ištyrė švytėjimo išlydį ir 1869 m. paskelbė keletą tyrimų apie dujų elektrinį laidumą. Kartu su Plückeriu jis buvo atsakingas už pirmuosius katodinių spindulių tyrimus, kuriuos tęsė anglas Crookesas.

Reikšmingą pokytį suprasti dujų išlydžio reiškinį sukėlė anglų mokslininko Tomsono darbai, atradę elektronų ir jonų egzistavimą. Thomsonas sukūrė Cavendish laboratoriją, iš kurios išėjo nemažai fizikų, tiriančių dujų elektrinius krūvius (Townsen, Aston, Rutherford, Crookes, Richardson). Vėliau ši mokykla labai prisidėjo prie elektronikos kūrimo. Iš rusų fizikų, dirbusių tyrinėjant lanką ir jo praktinį pritaikymą apšvietimui: Yablochkov (1847-1894), Chikolev (1845-1898), Slavjanovas (suvirinimas, metalų lydymas lanku), Bernardos (naudojant lankas apšvietimui). Kiek vėliau Lachinovas ir Mitkevičius tyrinėjo lanką. 1905 m. Mitkevičius nustatė procesų pobūdį lankinio išlydžio katode. Stoletovas (1881-1891) nesusidūrė su savarankišku oro išleidimu. Klasikinio fotoelektrinio efekto tyrimo metu Maskvos universitete Stoletovas eksperimentiškai sukonstravo „oro elementą“ (A.E.) su dviem elektrodais ore, duodantį elektros srovę, neįvesdamas pašalinių emf į grandinę tik tada, kai katodas yra apšviestas išoriškai. Stoletovas šį efektą pavadino aktinoelektriniu. Jis tyrinėjo šį poveikį tiek esant aukštam, tiek žemam atmosferos slėgiui. Stoletovo specialiai sukonstruota įranga leido sukurti sumažintą slėgį iki 0,002 mm. rt. ramstis Tokiomis sąlygomis aktinoelektrinis efektas buvo ne tik foto srovė, bet ir fotosrovė, sustiprinta nepriklausomu dujų išlydžiu. Stoletovas savo straipsnį apie šio efekto atradimą baigė taip: „Kad ir kaip reikėtų galutinai suformuluoti aktinoelektrinių išlydžių paaiškinimą, negalima neatpažinti kai kurių savotiškų analogijų tarp šių reiškinių ir seniai pažįstamų, bet vis dar menkai suprantamų. Heuslerio ir Crookeso vamzdžių iškrovos Nors pirmą kartą bandydamas naršyti tarp reiškinių, kuriuos reprezentuoja mano tinklinis kondensatorius, netyčia sau pasakiau, kad priešais mane yra Heusslerio vamzdis, kuris gali veikti neretindamas oro pašalinės šviesos o ten elektriniai reiškiniai yra glaudžiai susiję su šviesos reiškiniais, matyt, išsklaidytas katodas žada nušviesti elektros sklidimo dujose procesus. “ Šie Stoletovo žodžiai buvo visiškai pagrįsti.

1905 metais Einšteinas išaiškino fotoelektrinį efektą, susijusį su šviesos kvantais, ir nustatė jo vardu pavadintą dėsnį. Taigi Stoletovo atrastam fotoelektriniam efektui būdingi šie dėsniai:

Stoletovo dėsnis – imituojamų elektronų skaičius per laiko vienetą yra proporcingas šviesos, patenkančios į katodo paviršių, intensyvumui, esant kitiems dalykams. Vienodos sąlygos čia turėtų būti suprantamos kaip katodo paviršiaus apšvietimas to paties bangos ilgio monochromatine šviesa. Arba tos pačios spektrinės sudėties šviesa. elektronikos radijo lempos matavimas

Maksimalus elektronų, paliekančių paviršių, greitis katodas ties išorės fotoelektrinis efektas yra nustatomas pagal ryšį:

Monochromatinės spinduliuotės, patenkančios į katodo paviršių, energijos kvanto dydis.

Elektrono, paliekančio metalą, darbo funkcija.

Nuo katodo paviršiaus išeinančių fotoelektronų greitis nepriklauso nuo į katodą patenkančios spinduliuotės intensyvumo.

Išorinį fotoelektrinį efektą pirmasis atrado vokiečių fizikas Hertzas (1887). Eksperimentuodamas su jo atrastu elektromagnetiniu lauku. Hertzas pastebėjo, kad priėmimo grandinės kibirkšties tarpelyje kibirkštis, kuri nustato elektros virpesius grandinėje, lengviau šokinėja, kai kiti dalykai yra vienodi, jei šviesa iš kibirkštinio išlydžio generatoriaus grandinėje patenka į kibirkšties tarpą.

1881 m. Edisonas pirmą kartą atrado terminės emisijos reiškinį. Atlikdamas įvairius eksperimentus su anglies kaitrinėmis lempomis, jis pastatė lempą, kurioje, be anglies siūlelio, buvo ir metalinė plokštelė A, iš kurios buvo ištrauktas laidas P. Jei laidas per galvanometrą prijungtas prie teigiamo galo kaitinimo siūlas, tada galva teka srovė, jei prijungta prie neigiamo, tada srovė neaptinkama. Šis reiškinys buvo vadinamas Edisono efektu. Įkaitusių metalų ir kitų kūnų elektronų emisijos vakuume ar dujose reiškinys buvo vadinamas termine emisija.

3. ELEKTRONIKOS PLĖTROS ETAPAI

1 etapas. Pirmajame etape 1809 m. rusų inžinierius Ladyginas išrado kaitrinę lempą.

Vokiečių mokslininkas Brownas 1874 m. atrado ištaisymo efektą metalo ir puslaidininkio kontaktuose. Šį efektą panaudojęs rusų išradėjas Popovas radijo signalams aptikti leido jam sukurti pirmąjį radijo imtuvą. Radijo išradimo data laikoma 1895 m. gegužės 7 d., kai Popovas skaitė pranešimą ir demonstraciją Rusijos fizikos-chemijos draugijos fizikos skyriaus posėdyje Sankt Peterburge. O 1896 metų kovo 24 dieną Popovas perdavė pirmąjį radijo pranešimą 350 m atstumu. Elektronikos sėkmė šiuo jos vystymosi laikotarpiu prisidėjo prie radiotelegrafijos vystymosi. Tuo pačiu metu buvo sukurti moksliniai radijo inžinerijos pagrindai, siekiant supaprastinti radijo imtuvo konstrukciją ir padidinti jo jautrumą. Įvairiose šalyse buvo kuriami ir tiriami įvairių tipų paprasti ir patikimi aukšto dažnio virpesių detektoriai – detektoriai.

2. Antrasis elektronikos kūrimo etapas prasidėjo 1904 m., kai anglų mokslininkas Flemingas sukonstravo elektrinį vakuuminį diodą. Pagrindinės diodo dalys (2 pav.) yra du elektrodai, esantys vakuume. Metalinis anodas (A) ir metalinis katodas (K) kaitinami elektros srove iki temperatūros, kurioje vyksta terminė emisija.

Esant dideliam vakuumui, dujų išlydis tarp elektrodų yra toks, kad vidutinis laisvas elektronų kelias gerokai viršija atstumą tarp elektrodų, todėl kai įtampa Va anode yra teigiama katodo atžvilgiu, elektronai juda link. anodas, sukeliantis srovę Ia anodo grandinėje. Kai anodo įtampa Va yra neigiama, išspinduliuoti elektronai grįžta į katodą, o srovė anodo grandinėje lygi nuliui. Taigi vakuuminis diodas turi vienpusį laidumą, kuris naudojamas taisant kintamąją srovę. 1907 metais amerikiečių inžinierius Lee de Forestas nustatė, kad tarp katodo (K) ir anodo (A) įdėjus metalinį tinklelį (c) ir privedant jam įtampą Vc, anodo srovę Ia galima valdyti praktiškai be inercijos ir su mažas energijos suvartojimas. Taip atsirado pirmasis elektroninis stiprinimo vamzdis – triodas (3 pav.). Jo, kaip aukšto dažnio virpesių stiprinimo ir generavimo įtaiso, savybės lėmė greitą radijo ryšio plėtrą. Jei balioną užpildančių dujų tankis yra toks didelis, kad vidutinis laisvas elektronų kelias yra mažesnis už atstumą tarp elektrodų, tai elektronų srautas, einantis per atstumą tarp elektrodų, sąveikauja su dujine terpe, dėl ko terpės savybės smarkiai pasikeičia. Dujų terpė jonizuojasi ir virsta plazmine būsena, kuriai būdingas didelis elektros laidumas. Šią plazmos savybę amerikiečių mokslininkas Hellas panaudojo 1905 metais savo sukurtame gastrone – galingame lygintuvo diode, užpildytame dujomis. Gastrono išradimas buvo dujų išlydžio elektrinių vakuuminių prietaisų kūrimo pradžia. Vakuuminių vamzdžių gamyba įvairiose šalyse pradėjo sparčiai vystytis. Šią raidą ypač stipriai paskatino karinė radijo ryšio svarba. Todėl 1913 – 1919 metai buvo spartaus elektroninių technologijų vystymosi laikotarpis. 1913 metais vokiečių inžinierius Meissneris sukūrė vamzdžių regeneracinio imtuvo grandinę ir, naudodamas triodą, išgavo neslopintus harmoninius virpesius. Nauji elektroniniai generatoriai leido kibirkštines ir lankines radijo stotis pakeisti vamzdinėmis, o tai praktiškai išsprendė radiotelefonijos problemą. Nuo tada radijo technologija tapo vamzdžių technologija. Rusijoje pirmąsias radijo lempas 1914 metais Sankt Peterburge pagamino Rusijos belaidžio telegrafo draugijos konsultantas, būsimas SSRS mokslų akademijos akademikas Nikolajus Dmitrievich Papaleksi. Papaleksi baigė Strasbūro universitetą, kur dirbo pas Browną. Pirmieji Papaleksi radijo vamzdžiai dėl tobulo siurbimo nebuvimo buvo ne vakuuminiai, o užpildyti dujomis (gyvsidabriu). Nuo 1914 iki 1916 m Papaleksi atliko radiotelegrafijos eksperimentus. Dirbo radijo ryšio su povandeniniais laivais srityje. Jis vadovavo pirmųjų buitinių radijo lempų pavyzdžių kūrimui. Nuo 1923 iki 1935 m Kartu su Mandelstamu jis vadovavo Leningrado centrinės radijo laboratorijos moksliniam skyriui. Nuo 1935 m. dirbo SSRS mokslų akademijos Radiofizikos ir radiotechnikos mokslo tarybos pirmininku.

Pirmuosius elektrinius vakuuminius priėmimo ir stiprinimo radijo vamzdžius Rusijoje pagamino Bonch-Bruevich. Jis gimė Orelyje (1888 m.). 1909 metais baigė inžinierių mokyklą Sankt Peterburge. 1914 metais baigė karininko elektrotechnikos mokyklą. 1916–1918 metais užsiėmė elektroninių kineskopų kūrimu ir organizavo jų gamybą. 1918 m. jis vadovavo Nižnij Novgorodo radijo laboratorijai, vienijančiai geriausius to meto radijo specialistus (Ostriakovą, Pistolkorsą, Šoriną, Losevą). 1919 metų kovą Nižnij Novgorodo radijo laboratorijoje buvo pradėta serijinė elektrinio vakuuminio vamzdžio RP-1 gamyba. 1920 metais Bonch-Bruevich baigė kurti pirmąsias pasaulyje generatorines lempas su variniu anodu ir vandens aušinimu, kurių galia iki 1 kW. Žymūs vokiečių mokslininkai, susipažinę su Nižnij Novgorodo laboratorijos pasiekimais, pripažino Rusijos prioritetą kuriant galingas generatoriaus lempas. Petrograde prasidėjo platus elektrinių vakuuminių prietaisų kūrimo darbas. Čia dirbo Černyševas, Bogoslovskis, Vekšinskis, Obolenskis, Šapošnikovas, Zusmanovskis, Aleksandrovas. Šildomo katodo išradimas buvo svarbus plėtojant elektrinę vakuuminę technologiją. 1922 metais Petrograde buvo sukurta elektrinė vakuuminė gamykla, kuri susijungė su Svetlanos elektros lempų gamykla. Šios gamyklos tyrimų laboratorijoje Vekšinskis atliko įvairiapusius tyrimus elektroninių prietaisų fizikos ir technologijos srityje (katodų spinduliavimo savybių, metalo ir stiklo dujų išsiskyrimo ir kt.).

Perėjimas nuo ilgųjų bangų prie trumpųjų ir vidutinių bangų, superheterodino išradimas ir radijo transliavimo plėtra reikalavo sukurti pažangesnius vamzdžius nei triodai. 1924 m. sukurta ir 1926 m. Amerikos pragaro patobulinta ekranuota lempa su dviem tinkleliais (tetrodas) ir 1930 m. jo pasiūlyta elektrinė vakuuminė lempa su trimis tinkleliais (pentodas) išsprendė radijo veikimo dažnių didinimo problemą. transliacija. Pentodai tapo labiausiai paplitusiomis radijo lempomis. Specialių radijo priėmimo metodų sukūrimas paskatino naujų tipų daugiatinklinių dažnį konvertuojančių radijo lempų atsiradimą 1934–1935 m. Taip pat atsirado įvairių kombinuotų radijo lempų, kurių naudojimas leido žymiai sumažinti radijo lempų skaičių imtuve. Ryšys tarp elektrovakuumo ir radijo inžinerijos ypač išryškėjo tuo laikotarpiu, kai radijo inžinerija perėjo prie VHF diapazono (itin trumpųjų bangų – metro, decimetrų, centimetrų ir milimetrų diapazono) kūrimo ir naudojimo. Šiuo tikslu, pirma, buvo žymiai patobulinti jau žinomi radijo vamzdžiai. Antra, buvo sukurti elektriniai vakuuminiai prietaisai su naujais elektronų srautų valdymo principais. Tai daugiaertmės magnetronai (1938), klistronai (1942), atgalinės bangos BWO lempos (1953). Tokie prietaisai gali generuoti ir sustiprinti labai aukšto dažnio virpesius, įskaitant milimetro bangų diapazoną. Ši elektrovakuuminių technologijų pažanga paskatino tokias pramonės šakas kaip radijo navigacija, radijo danga ir impulsinis daugiakanalis ryšys.

1932 m. sovietų radiofizikas Rožanskis pasiūlė sukurti prietaisus su elektronų srauto greičio moduliavimu. Remdamiesi jo idėja, Arsenjevas ir Heilas 1939 m. pastatė pirmuosius mikrobangų svyravimų (itin aukštų dažnių) stiprinimo ir generavimo įrenginius. Didžiulę reikšmę decimetrinių bangų technologijai turėjo Devyatkovo, Chochovo, Gurevičiaus darbai, kurie 1938–1941 metais suprojektavo triodus su plokščiais diskiniais elektrodais. Tuo pačiu principu Vokietijoje buvo gaminamos metalo keramikos lempos, o JAV – švyturėliai.

Sukurta 1943 m Compfner keliaujančios bangos vamzdžiai (TWT) užtikrino tolesnę mikrobangų radijo relinio ryšio sistemų plėtrą. Norint sukurti galingus mikrobangų virpesius, 1921 m. pragaras pasiūlė magnetroną. Magnetrono tyrimus atliko Rusijos mokslininkai - Slutsky, Grekhova, Steinberg, Kalinin, Zusmanovsky, Braude, Japonijoje - Yagi, Okabe. Šiuolaikiniai magnetronai atsirado 1936–1937 m., kai, remdamiesi Boncho-Bruevičiaus idėja, jo bendradarbiai Aleksejevas ir Moljarovas sukūrė daugialypius magnetronus.

1934 m. centrinės radijo laboratorijos darbuotojai Korovinas ir Rumjantsevas atliko pirmąjį radiolokacijos panaudojimo ir skraidančio lėktuvo nustatymo eksperimentą. 1935 metais Leningrado fizikos ir technologijos institute Kobzarevas sukūrė teorinius radiolaktacijos pagrindus. Kartu su vakuuminių elektros prietaisų kūrimu, antrajame elektronikos plėtros etape buvo sukurti ir tobulinami dujų išlydžio įrenginiai.

1918 m., atlikus daktaro Schröterio mokslinius tyrimus, vokiečių kompanija Pintsch pagamino pirmąsias pramonines 220 V įtampos lempas. Nuo 1921 m. olandų kompanija Philips išleido pirmąsias neonines 110 V įtampos lempas. JAV , pirmosios miniatiūrinės neoninės lempos pasirodė 1929 m

4. RADIJO INŽINERIJA IR ELEKTRONIKA.NAUJA PLĖTRA

Pokario metais pradėtas kurti elektroninės televizijos tinklas ir masiniam naudojimui skirtų televizijos imtuvų gamyba, radijo ryšio diegimas įvairiose šalies ūkio, transporto, geologinės žvalgybos, statybos srityse. Kuriami daugiakanaliai telemetrijos įrankiai Žemės palydovams, radijo sekimui ir ryšiui su jais iš įvairių sausumos sričių ir Pasaulio vandenyno.

Iki šio laikotarpio baigiasi elektroninių vamzdžių era ir prasideda puslaidininkių technologijos laikas. Tam būtina pertvarkyti specialistų rengimo sistemą, radijo pramonės gaminių projektavimą ir gamybą remiantis naujais principais ir elementaria baze. Aštuntojo dešimtmečio pradžia datuojama integrinių grandynų, mikroprocesorių technologijų, itin didelio nuotolio kosminių radijo ryšių ir milžiniškų radijo teleskopų, galinčių paimti radijo signalus iš kosmoso gelmių, atsiradimo. Dėl raketų technologijos ir radijo telemetrijos sėkmės astronomai apie Saulės sistemos planetas sužinojo daug daugiau nei per visą ankstesnę šimtmečių senumo šio mokslo istoriją.

Šiuolaikinė radijo inžinerija – viena pažangių mokslo ir technikos krypčių, užsiimanti naujų elektrinių virpesių procesų pritaikymo įvairiausiose srityse paieška, radijo įrangos kūrimu, gamyba ir praktiniu įgyvendinimu. Daugelio tūkstančių tiek šalies, tiek užsienio mokslininkų ir dizainerių pastangomis, pagrįstomis elektronikos ir mikroelektronikos pasiekimais, radijo inžinerija neseniai patyrė dar vieną kokybinį šuolį pažodžiui visomis savo kryptimis.

Toliau plėtojant tradicines taikymo sritis – radijo transliaciją, televiziją, radarą, radijo krypties nustatymą, radijo telemetriją, radijo relinius ryšius – specialistams pavyko pasiekti reikšmingą visų radijo įrangos kokybės rodiklių pagerėjimą, padaryti ją modernesnę ir patogesnę naudoti. Taip pat išsiplėtė radijo inžinerijos panaudojimo sritys: medicinoje - ligoms gydyti ultraaukšto dažnio srovėmis, biologijoje - gyvūnų, žuvų ir paukščių elgsenai ir migracijai tirti radijo krypties nustatymo metodais, mechanikos inžinerijoje - metalinių detalių aukšto dažnio grūdinimas.

Šiuolaikinė radijo inžinerija taip pat yra didžiulė radijo inžinerijos pramonė, gaminanti milijonus nespalvotų ir spalvotų televizorių, įvairiausių markių ir kategorijų imtuvus, jau nekalbant apie specialią moksliniams tyrimams skirtą įrangą, universalias radijo stotis – iš galingų. transliavimas į mobilųjį nešiojamąjį ir nešiojamąjį .

Radijo inžinerijos įmonės taip pat gamina nemažą dalį radijo įrangos komponentų: kilpinių ritinių, įvairios paskirties transformatorių, juostų jungiklių, įvairių tvirtinimo detalių ir daug daugiau, ko reikia šiuolaikinėje įrangoje. Todėl jiems būdingas platus darbinių profesijų spektras, iš kurių daugelis reikalauja profesinio mokymo sistemos. Pavyzdžiui, metalo gaminių ir plastikų štampuotojai. Šios profesijos itin reikalingos gaminant instrumentų korpusus, konstrukcines dalis ir sudėtingos konfigūracijos dalis. Tiesą sakant, tai yra specialių presų operatoriai, valdantys darbo organus, reguliuojančius darbo tempą, medžiagų ir ruošinių tiekimo greitį.

Kompiuterių spartos didinimo poreikis verčia specialistus ieškoti vis naujų priemonių tobulinti mikroschemų gamybos technologiją, optimizuoti jų architektūrinę organizaciją bei fizinius skaitmeninės ir loginės informacijos apdorojimo principus. Jau žinomos antžeminės ir kosminės elektronikos, televizijos, telefonijos ir telemetrijos priemonės labai keičiasi.

Skaitmeniniai signalų apdorojimo metodai, perėjimas prie itin aukštų dažnių, plačiai paplitęs palydovinių sistemų kaip kelių programų televizijos kartotuvų naudojimas, itin tikslios navigacijos sistemos, greitoji pagalba nelaimės ištiktiems jūroje, orų prognozių paslaugos ir gamtos išteklių tyrimas vis dažniau įtraukiamas į šias elektroninių technologijų sritis.

Dėl daugelio pažangos mikroelektronikos srityje atsirado poreikis peržiūrėti nusistovėjusius standartus visiems komponentams, naudojamiems įvairiose įrangose – rezistorių ir kondensatorių, puslaidininkinių elementų ir jungčių, telemechanikos ir automatikos dalių. Iš esmės keičiasi ir susijusių gaminių elektrinių parametrų ir mechaninių charakteristikų tikslumo reikalavimas. Pavyzdžiui, masinės gamybos buitinė technika – grotuvai, magnetofonai, vaizdo magnetofonai – šiuo metu yra labai tikslūs įrenginiai, iš tikrųjų tai sudėtingos elektronikos ir kokybiškos mechanikos lydinys.

Jeigu kalbėtume apie specialią įrangą, stakles, tiksliąją įrangą, modernius robotus, naudojamus mikroschemų gamyboje, tai jų tikslumui keliami dar aukštesni reikalavimai. Todėl daugelis šiuolaikinių elektroninių gaminių yra gaminami naudojant mikroskopus ir vaizdo stebėjimo sistemas, kurios dideliame televizoriaus ekrane pateikia aukštos kokybės pagamintų dalių vaizdą.

Puslaidininkių technologija ir daugelis kitų elektronikos komponentų gaminami iš specialių itin grynų medžiagų: silicio, safyro, galio arsenido, retųjų žemių elementų, tauriųjų metalų ir jų lydinių. Svarbiausios technologinės operacijos puslaidininkinių integrinių grandynų gamyboje vyksta patalpose, kuriose yra sterili švara, pastovi temperatūra ir perteklinis oro slėgis, kad būtų išvengta bet kokio išorinio taršos šaltinio. Tokioje gamyboje visi darbuotojai dėvi specialius kostiumus ir dėvi atitinkamą avalynę. Jiems būtinai reikia gero regėjimo, o rankų drebulys (drebėjimas) yra kontraindikuotinas.

Elektronikos pramonės miniatiūrizavimas ir automatizavimas leidžia net ir šiame etape panaudoti nepilotuojamų technologijų elementus, kai tam tikros rūšies elektronikos gaminiai gaminami be tiesioginio žmogaus dalyvavimo: žaliavos tiekiamos į gamybos linijos ar skyriaus įvadą, o gatavas produktas gaunamas išeigoje. Tačiau dauguma produktų vis dar gaminami dalyvaujant žmonėms, todėl dirbančių profesijų sąrašas yra gana didelis. Didėjantis gaminių gamybos sudėtingumas dažniausiai siejamas su privalomų technologinių operacijų ir jų specifikos didėjimu. Tai reiškia, kad reikia profesionalios darbuotojų specializacijos įvaldant sudėtingą pramoninę įrangą ir išmanant viską, kas yra šios technologinės operacijos pagrindas, taip pat apie visus veiksnius, turinčius įtakos gaminamų produktų kokybei.

Dažniausios ir reikalingiausios profesijos yra vakuuminio purškimo procesų operatorius, difuzijos procesų operatorius, detalių ir prietaisų reguliuotojas, detalių ir prietaisų testuotojas ir kt.

Mikroelektronikos gaminių kasmet daugėja, ir mažai tikėtina, kad ši tendencija artimiausioje ateityje pasikeis. Būtent aukštos integracijos mikroschemų gamyba gali patenkinti nuolat augančius mūsų šalies ekonomikos poreikius. Tai yra elektronikos pramonės plėtros perspektyva.

5. MODERNAUS RADIJO INŽINERIJOS IR ELEKTRONIKOS SUPRATIMAS

Šiuolaikiniame pasaulyje mums suteikiama galimybė akimirksniu rasti tinkamą žmogų, gyvenantį kitame pasaulio krašte, rasti reikiamą informaciją nepakilus nuo kėdės ir pasinerti į žavų praeities ar ateities pasaulį. Visi įprasti ir daug darbo reikalaujantys darbai jau seniai patikėti robotams ir mašinoms. Egzistencija tapo ne tokia paprasta ir suprantama kaip anksčiau, bet tikrai linksmesnė ir mokomesnė.

Mūsų gyvenimas apstu radijo technikos ir elektronikos, jį kerta nesibaigiantys laidai ir kabelių jungtys, mus veikia elektros signalai ir elektromagnetinė spinduliuotė. Tai sparčios elektronikos ir radijo technologijų plėtros rezultatas. Mobilusis ryšys ištrynė visas erdvines ir laiko ribas, internetinės parduotuvės kurjerių pristatymo paslauga atėmė iš mūsų sunkių ir varginančių apsipirkimo kelionių bei eilių. Visa tai taip tvirtai įsitvirtino mūsų gyvenime, kad sunku įsivaizduoti, kaip žmonės šimtmečius išsiverdavo be jo. Radijo inžinerijos ir elektronikos plėtra prisidėjo prie mikroprocesorinių kompiuterių įdiegimo į gyvenimą, visiško tam tikrų rūšių gamybos automatizavimo ir ryšių su labiausiai neprieinamais taškais, skirtais keistis informacija, užmezgimo.

Kiekvieną dieną pasaulis sužino apie elektronikos ir radijo inžinerijos naujoves. Nors iš esmės jos netampa tikromis naujovėmis, nes keičiasi tik kiekybinės charakteristikos, pasiekiamos į fiksuotą ploto vienetą patalpinus didesnį elementų skaičių, o pati idėja gali būti prieš metus ar daugiau. Pažanga neabejotinai įdomi daugeliui žmonių, todėl labai svarbu, kad visi norintys galėtų vienytis, dalytis pastebėjimais ir atradimais, kurti ir įgyvendinti išties naujus ir populiarius išradimus, skirtus viso pasaulio žmonių gyvenimo lygiui gerinti.

Naudodami įvairią įrangą ir aparatūrą kasdieniame gyvenime, dažnai girdime apie tokias sąvokas kaip radijo inžinerija ir elektronika. Norėdami suprasti konkretaus elemento struktūrą ar veikimą, turime pasitelkti internetą, įvairius specializuotus žurnalus ir knygas.

Radijo inžinerijos mokslo raida prasidėjo, kai atsirado pirmosios radijo stotys, kurios veikė trumpomis radijo bangomis. Laikui bėgant radijo ryšys tapo geresnis dėl perėjimo prie ilgesnių radijo bangų ir patobulintų siųstuvų.

Neįmanoma įsivaizduoti televizijos ar radijo sistemų veikimo be radijo inžinerijos prietaisų, kurie naudojami pramonės ir kosmoso srityse, nuotolinio valdymo, radaro ir radijo navigacijos srityse. Be to, radijo inžinerijos prietaisai naudojami net biologijoje ir medicinoje. Planšetiniai kompiuteriai, garso ir vaizdo grotuvai, nešiojamieji kompiuteriai ir telefonai – tai neišsamus sąrašas tų radijo įrenginių, su kuriais susiduriame kiekvieną dieną. Svarbus bet kurios šalies ekonomikos elementas yra investicijų valdymas. Radijo inžinerijos pramonė, kaip ir elektronika, nestovi vietoje, ji nuolat vystosi, tobulinami seni modeliai, atsiranda visiškai naujų įrenginių.

Reikėtų pažymėti, kad visų rūšių radijo inžinerijos ir elektronikos prietaisai palengvina mūsų gyvenimą, daro jį daug įdomesnį ir turtingesnį. Ir galima nesidžiaugti, kad šiandien daug jaunuolių, norinčių gerai išmanyti radiotechniką ir elektroniką, įstoja į įvairias aukštąsias ir vidurines mokyklas į atitinkamus fakultetus. Tai rodo, kad ateityje šios mokslo ir technologijų šakos nestovi vietoje, o toliau tobulės ir užpildys mūsų gyvenimus dar įdomesniais įrenginiais ir įrenginiais.

NAUDOTOS KNYGOS

1. Svetimžodžių žodynas. 9-asis leidimas Leidykla „Rusų kalba“ 1979 m., red. - M.: „Rusų kalba“, 1982 - 608 p.

2. Vinogradovas Yu.V. „Elektroninių ir puslaidininkių technologijos pagrindai“. Red. 2, pridėkite. M., “Energija”, 1972 - 536 p.

3. Radijo žurnalas, 12, 1978 m

4. Šiuolaikiniai straipsniai iš žurnalų apie radijo inžineriją ir elektroniką.

Paskelbta Allbest.ru

...

Panašūs dokumentai

Elektronikos samprata, sritys, pagrindiniai skyriai ir plėtros kryptys. Kvantinės, kietojo kūno ir vakuuminės elektronikos bendrosios charakteristikos, jų raidos kryptys ir pritaikymas šiuolaikinėje visuomenėje. Plazminės elektronikos privalumai ir trūkumai.

santrauka, pridėta 2013-02-08

Kietojo kūno elektronikos ištakų ir raidos etapų tyrimas. Michaelio Faradėjaus, Ferdinando Browno moksliniai atradimai (belaidės telegrafijos sukūrimas). Picardo „katės ūsų“ kristalų detektorius. Detektoriaus-generatoriaus kūrimas O.V. Losevas.

santrauka, pridėta 2010-12-09

Radijo ryšys kaip informacijos perdavimas ir priėmimas naudojant radijo bangas, sklindančias erdvėje be laidų, jo atmainos ir praktinio pritaikymo apimtys šiandien. Vaizdų perdavimo per televiziją fiziniai pagrindai. Radijo išradimo istorija.

pristatymas, pridėtas 2013-04-23

Pagrindiniai įrenginio projektavimo etapai. Radioelektronikos pramonės vaidmuo ir vieta nacionalinėje Rusijos technologinėje sistemoje. Sutarčių kūrimo rinkos formavimas. Puslaidininkinių įtaisų ir integrinių grandynų gamybos technologija.

kursinis darbas, pridėtas 2010-11-22

Gamtos mokslo atradimai elektrotechnikos srityje. Pirmieji belaidžio ryšio įrenginiai. Radijo inžinerijos mokslinių pagrindų formavimas. Belaidžio ryšio pradžia. Radijo stočių įvedimas į masinę gamybą. Radijo ir „belaidžio telegrafo“ istorija.

santrauka, pridėta 2015-10-06

Matavimo įranga šiuolaikiniuose telekomunikacijų tinkluose. Matavimo įrangos rinkos raida. Sistema ir eksploatacinė matavimo įranga. Tipiški pirminio tinklo kanalai ir keliai. Šiuolaikinės optinės perdavimo sistemos.

baigiamasis darbas, pridėtas 2012-01-06

Informacinės elektronikos raidos etapai. Elektriniai signalų stiprintuvai. Puslaidininkių informacinių technologijų kūrimas. Integruotos loginės ir analoginės mikroschemos. Elektroninės mašinos su atmintimi. Mikroprocesoriai ir mikrovaldikliai.

santrauka, pridėta 2011-10-27

Elektros inžinerijos atsiradimo prielaidos. Pirmieji eksperimentai su elektra. Matematinio aparato taikymas atvirų reiškinių aprašyme. Elektros variklio ir telegrafo sukūrimas. Rusijos mokslininko A.S. viešas radijo imtuvo demonstravimas. Popovas 1895 m. gegužės mėn

santrauka, pridėta 2015-08-09

Mikroelektronikos raidos etapai ir tendencijos. Silicis ir anglis kaip techninių ir gyvenamųjų sistemų medžiagos. Kietųjų medžiagų savybių fizinė prigimtis. Joniniai ir elektroniniai puslaidininkiai. Perspektyvios medžiagos elektronikai: pilka skarda, gyvsidabrio teluridas.

santrauka, pridėta 2010-06-23

Kameros išradimo ir kūrimo istorija. Integruotų, kompaktiškų ir DSLR skaitmeninių fotoaparatų pagrindinių funkcijų, privalumų ir trūkumų tyrimas. Vaizdų įrašymo į skaitmenines laikmenas būdų apžvalga. Fotografavimo režimo pasirinkimo proceso charakteristikos.

„Radijo elektronikos“ sąvoka susiformavo sujungus „radijo inžinerijos“ ir „elektronikos“ sąvokas.

Radijo inžinerija yra mokslo sritis, naudojanti elektromagnetinius virpesius radijo dažnių diapazone informacijai perduoti dideliais atstumais.

Elektronika – mokslo ir technologijų sritis, kurioje naudojami elektros krūvininkų judėjimo reiškiniai, vykstantys vakuume, dujose, skysčiuose ir kietose medžiagose. Elektronikos plėtra leido sukurti elementarią radijo elektronikos bazę.

Vadinasi, radijo elektronika yra bendras daugelio mokslo ir technologijų sričių, susijusių su informacijos, pagrįstos radijo dažnių elektromagnetinių virpesių ir bangų naudojimu, perdavimu ir transformavimu, pavadinimas; pagrindinės – radiotechnika ir elektronika. Radioelektronikos metodai ir priemonės naudojami daugelyje šiuolaikinių technologijų ir mokslo sričių.

Pagrindiniai radijo elektronikos kūrimo etapai

Radijo gimtadieniu laikoma 1895 metų gegužės 7 diena, kai A.S. Popovas pademonstravo „elektros virpesių aptikimo ir registravimo prietaisą“. Nepriklausomai nuo Popovo, bet vėliau už jį, Marconi 1895 m. pabaigoje pakartojo Popovo radiotelegrafijos eksperimentus.

Radijo išradimas buvo logiška mokslo ir technologijų raidos pasekmė. 1831 m. M. Faradėjus atrado elektromagnetinės indukcijos reiškinį 1860-1865 m. J.C.Maxwell sukūrė elektromagnetinio lauko teoriją ir pasiūlė elektrodinamikos lygčių sistemą, apibūdinančią elektromagnetinio lauko elgesį. Vokiečių fizikas G. Hertzas 1888 metais pirmasis eksperimentiškai patvirtino elektromagnetinių bangų egzistavimą ir rado būdą jas sužadinti ir aptikti. 1873 m. W. Smithas atrado vidinį fotoelektrinį efektą, o 1887 m. G. Hertzas – išorinį fotoelektrinį efektą, kuris buvo fotoelektrinių prietaisų techninės plėtros pagrindas. Šių mokslininkų atradimus parengė daugelis kitų.

Tuo pat metu vystėsi elektroninės technologijos. 1884 metais T. Edisonas atrado termojoninę emisiją, o 1901 metais Richardsonui tyrinėjant šį reiškinį, jau buvo sukurti katodinių spindulių vamzdžiai. Pirmąjį elektrinį vakuuminį įrenginį su terminiu katodu – diodą – sukūrė D.A. Flemingas 1904 m Jungtinėje Karalystėje ir naudojamas radijo imtuve aukšto dažnio virpesiams ištaisyti. 1905 metais pragaras išrado gastroną, 1906–1907 m. buvo pažymėti tuo, kad JAV D. Forestas sukūrė trijų elektrodų elektrinį vakuuminį įrenginį, vadinamą „triodu“. Triodo funkcionalumas pasirodė itin platus. Jis gali būti naudojamas įvairių dažnių diapazono elektrinių virpesių stiprintuvuose ir generatoriuose, dažnio keitikliuose ir kt. Pirmieji buitiniai triodai buvo pagaminti 1914–1916 m. nepaisant N. D. Papaleksi ir M. A. Bonch-Bruevich. 1919 metais V. Šotkis sukūrė keturių elektrodų vakuuminį įrenginį – tetrodą, kurio platus praktinis panaudojimas prasidėjo 1924-1929 m. I. Langmuiro darbas paskatino sukurti penkių elektrodų įrenginį – pentodą. Vėliau atsirado sudėtingesnių ir kombinuotų elektroninių prietaisų. Elektronika ir radijo inžinerija susijungė į radijo elektroniką.

Iki 1950-1955 m Buvo sukurta nemažai elektrovakuuminių prietaisų, galinčių veikti dažniais iki milimetrinių bangų diapazono ir pradėti masiškai gaminti. Elektrinių vakuuminių prietaisų kūrimo ir gamybos pažanga leido sukurti gana sudėtingas radijo sistemas jau XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje.

Dėl nuolatinio radioelektroninių sistemų sprendžiamų problemų komplikacijos reikėjo padidinti įrangoje naudojamų elektrinių vakuuminių prietaisų skaičių. Puslaidininkiniai įtaisai pradėti kurti kiek vėliau. 1922 metais O.V. Losevas atrado galimybę generuoti elektrinius virpesius grandinėje su puslaidininkiniu diodu. Didelį indėlį į puslaidininkių teoriją pradiniame etape padarė sovietų mokslininkai A. F. Ioffas, B.P. Davydovas, V.E. Lokšarevas.

Susidomėjimas puslaidininkiniais įtaisais smarkiai išaugo po 1948–1952 m. bendrovės „Bell-Telephone“ laboratorijoje, vadovaujant W.B. Shockley sukūrė tranzistorių. Per precedento neturintį trumpą laiką visose pramoninėse šalyse pradėta masinė tranzistorių gamyba.

Nuo 50-ųjų pabaigos – 60-ųjų pradžios. radijo elektronika daugiausia tampa puslaidininkine. Perėjimas nuo diskrečiųjų puslaidininkinių įtaisų prie integrinių grandynų, turinčių nuo dešimčių iki šimtų tūkstančių tranzistorių viename kvadratiniame centimetre pagrindo ploto ir yra išbaigti funkciniai mazgai, dar labiau išplėtė radijo elektronikos galimybes techniškai įgyvendinti sudėtingus radijo inžinerijos kompleksus. . Taigi, tobulinant elementų bazę atsirado galimybė sukurti įrangą, galinčią išspręsti praktiškai bet kokią problemą mokslinių tyrimų, inžinerijos, technologijų ir kt. .

Radijo elektronikos svarba šiuolaikinio žmogaus gyvenime

Radioelektronika yra svarbi ryšių technologijų priemonė. Šiuolaikinės visuomenės gyvenimas neįsivaizduojamas be keitimosi informacija, kuri vykdoma naudojant šiuolaikinę radijo elektroniką. Jis naudojamas radijo ryšio sistemose, radijo transliacijose ir televizijoje, radare ir radijo navigacijoje, radijo valdyme ir radijo telemetrijoje, medicinoje ir biologijoje, pramonėje ir kosmoso projektuose. Šiuolaikiniame pasaulyje televizoriai, radijo imtuvai, kompiuteriai, erdvėlaiviai ir viršgarsiniai lėktuvai neįsivaizduojami be radijo elektronikos.