Большая энциклопедия техники - Коллектив авторов

Хронизатор

Хронизатор – это электронное устройство, которое задает временные характеристики импульсов. Импульсы жестко стабилизированы во времени. Примером подобных импульсов могут служить импульсы запускающие, отчетные, которые применяются в радиолокации, электросвязи и телевизионных передающих станциях. Название хронизатора происходит от греческого слова chronos, что в переводе означает «время».

Хронизатор обеспечивает протекание нескольких процессов синхронно, порядок очередности процессов подчиняется временным соотношениям. В радиолокационных станциях хронизатор синхронизирует излучение сигналов радиопередатчиками, запирание приемного устройства на время работы передатчиков, а также запуск индикаторных разверток во время приема сигналов и т. д. В телеметрической, импульсной многоканальной связи и других информационных системах хронизатор расставляет жестко по времени маркеры слов, адресов, информационные символы цифровой передачи и другие сигналы.

Хронизатор составляет генератор стабильных частотных колебаний, такой как молекулярный генератор, кварцевый и т. д. Колебания генератора синхронизируют процесс, создают метки местного времени. Колебания применяются непосредственно с выхода генератора или после преобразования их в импульсы или колебания определенных частот, амплитуды и фазы.

Цветное телевидение

Цветное телевидение – это телевидение, в котором одновременно передается информация яркости и цвета изображения. Цветное телевидение доносит до зрителя богатство красок, делая восприятие изображения более полным.

Механизм передачи цветных изображений основывается на теории трех компонентов цветового зрения человека. Оптически многообразие природных цветов можно воспроизвести тремя основными цветами: красным, синим и зеленым. За счет этого в цветной передающей телекамере при помощи трех световых фильтров создаются три одноцветных оптических изображения объекта. Изображения создаются на светочувствительной мишени передающей телевизионной трубки. Телевизионный сигнал формируется и передается в канал связи цветного телевидения благодаря методам кодирования цветовой информации. В цветном телевизоре с помощью декодирования видеосигнал выделяется из телевизионного сигнала. Поступая на приемную телевизионную трубку, видеосигнал начинает управлять яркостью свечения люминофоров.

Самым распространенным считается трехцветный кинескоп с тремя лучами и теневой маской, в котором видеосигналы подаются в одно время на модуляторы трех электронных прожекторов. Амплитуда видеосигналов изменяется и вместе с ней изменяется ток электронных лучей. Люминофоры, как правило, наносятся на экран цветной приемной телевизионной трубки мозаичными кружками, которые образуют группы триад. В каждой триаде находится три кружка люминофоров, светящихся своим цветом под действием электронных лучей. Каждый люминофор светится либо красным, либо синим, либо зеленым светом. Чтобы цвет на экране правильно воспроизвелся, в канале передачи устанавливается матричный цветокорректор, который преобразует линейные видеосигналы в сигналы основных цветов приемника.

Русским инженером И. А. Адамианом в 1907—1908 гг. был предложен метод передачи цветовых кадров. Через 17 лет он же предложил систему телевидения с тремя цветами и последовательной передачей цветовых полей. Поля передавались развертывающим диском П. Нипкова. Второй проект Адамиана технически реализовал в 1928 г. англичанин Дж. Бэрдом. В США в 1929 г. ученые лаборатории «American telephone and telegraph company» продемонстрировали одновременную систему цветного телевидения с механической разверткой. Передача сигналов в системе осуществлялась с помощью трех независимых каналов. В том же году советский инженер Ю. С. Волков использовал в приемнике цветного телевидения электронно-лучевую трубку с тремя экранами. Полупрозрачные зеркала оптически совмещали три цветовых изображения.

Американская радиовещательная компания «Columbia Broadcasting System» разработала последовательную систему цветного телевидения электронного типа. В 1951—1953 гг. в США ее использовали как стандартную систему телевизионного вещания. В СССР система, аналогичная американской, была разработана в 1948—1953 гг. По данной системе телевизионное вещание производилось в Москве. В 1953—1956 гг. Америка, Канада и Япония перешли на телевещание по системе NTSC. В 1958 г. советские ученые создали цветное телевидение с квадратурной модуляцией цветовой поднесущей, которая была совместима с черно-белым телевидением. Во Франции в 1966 г. инженеры создали советско-французскую систему SECAM, которая уже в следующем году была введена в эксплуатацию в обеих странах. С 1967 г. цветное вещание получило распространение в ФРГ, Нидерландах, Великобритании, странах Западной Европы. В Германии в 1962—1966 гг. была создана система PAL.

После того как цветное вещание пришло на смену черно-белому, начались разработки систем цветного стереоскопического телевидения. Технические средства, устройства цветного телевидения начинают все масштабнее использоваться в промышленном телевидении и других областях применения. Цветное телевидение используется в космических исследованиях, помогает наблюдать за стыковкой космических кораблей, состоянием космонавтов, передает из космоса цветные изображения различных космических объектов и поверхностей Земли и т. д. В медицине цветное телевидение применяется при демонстрации хирургических операций, эндоскопии и т. д. Кроме этого, цветное вещание широко применяется в металлургии, химии, физике и т. д. Распространяется как профессиональная, так и любительская видеосъемка, организуется выпуск цветных видеозаписей, производство приставок к телевизору и др.

Советское телевидение почти сразу же после разработки нового принципа вещания полностью перешло на цветное телевидение. Выпускались студийное и внестудийное оборудование для цветного вещания, расширялась территория работы цветного телевидения.

В цветном телевидении решались такие проблемы, как переход на однолучевую приемную телевизионную трубку в сочетании с однотрубочной передающей камерой. В стереоцветном телевидении искались методы сужения частотной полосы, разрабатывались системы передачи изображений с двумя и более позициями, т. е. многопозиционные системы, разрабатывались методы голографического телевидения и т. д.

Циркулятор

Циркулятор – это многополюсное, многоплечевое устройство, которое может пропускать электромагнитные волны в одних направлениях и задерживать или вовсе не пропускать в других. Высокочастотная энергия электромагнитных колебаний подается на одно из определенных плеч, после чего она передается в другое плечо по порядку очередности.

Циркуляторы бывают электронными и ферритовыми. Электронные устройства изготавливаются на основе активных фазовращателей. Фазовращатели в циркуляторе способны создавать необратимые фазовые сдвиги. Подобные устройства состоят из диодов, резисторов, транзисторов, т. е. дискретных элементов. Электронные циркуляторы с тремя плечами используются в частотном диапазоне от нескольких единиц МГц до десятков МГц. В ферритовых циркуляторах расстановка действий между соответствующими плечами происходит за счет поляризационных и других подобных явлений.

Поляризация возникает в результате взаимодействия поля СВЧ с магнитным полем намагниченных ферритов. Намагниченные ферриты, взаимодействуя с полем, создают или невзаимные фазовые сдвиги, или поворот плоскости поляризации, или комбинацию волн, распространяющихся только в одном плече циркулятора.

Ферритовые циркуляторы разделяются на несколько типов. К первому типу относятся фазовые циркуляторы с сосредоточенными параметрами, которые используются в частотном диапазоне от нескольких сотен МГц до тысяч МГц. В подобных устройствах невзаимный фазовый сдвиг происходит за счет системы индуктивно связанных между собой витков и намагниченного образца, состоящего из ферритов. Ко второму типу относятся устройства, которые изготавливаются либо из полосковых линий, либо из разветвленных круглых или прямоугольных радиоволноводов. Такие циркуляторы обладают распределенными параметрами и применяются в диапазоне частот от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч МГц. Примером могут служить поляризационный и фазовый циркуляторы. В состав подобных устройств входят два невзаимных ферритовых фазовращателя и два волноводных моста.

Самыми перспективными считаются ферритовые циркуляторы. Они выполняют функцию коммутаторов, при изменении направления постоянного магнитного поля изменяют порядок следования плеч на противоположный. Ферритовые циркуляторы применяются также в антенно-фидерных трактах, они подключают и переключают антенну или модуль фазированной антенной решетки из режима приема в режим передачи и наоборот. Одно из плеч ферритового циркулятора содержит поглощающую нагрузку, поэтому все устройство перевоплощается в разновидность электрического вентиля. Несколько последовательно соединенных циркуляторов образуют каскадные соединения, с помощью которых получается устройство с любым заданным количеством плеч. Каскадные системы, сочетаясь с полосно-пропускающими электрическими фильтрами, формируют устройства для разделения или сложения сигналов с различными несущими частотами. При сложении или разделении сигналов применяются минимальное количество электрических фильтров.