ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

1. ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ : Αναστασία Μ.Παντελίδου

2. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Με τον όρο τηλεπικοινωνίες περιγράφεται η μετάδοση σημάτων σε μικρές ή μεγάλες αποστάσεις με σκοπό την επικοινωνία. -ΤΙ ΕIΝΑΙ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ; -ΜΕ ΠΟΙΟ ΤΡΟΠΟ ΓΙΝΕΤΑΙ Η ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ΑΥΤΗ; Γίνεται με την ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ δύο τόπων που βρίσκονται σε απόσταση με την βοήθεια του ηλεκτρισμού. -ΤΙ ΕΞΥΠΗΡΕΤΕΙ; Την σημαντική ανάγκη και επιθυμία του ανθρώπου να επικοινωνεί σε μεγάλες αποστάσεις

3. ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ Τηλέγραφος MorseΟ ηλεκτρισμός χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1820 από το Μαρκόνι, ως μέσο μετάδοσης κωδικοποιημένων πληροφοριών με τη βοήθεια του τηλέγραφου. Κώδικας Morse Αντιστοιχία γραμμάτων, αριθμών και σημείων στίξης με συνδυασμούς από τελείες και παύλες. Τα συχνότερα εμφανιζόμενα γράμματα αντιστοιχούν στους απλούστερους συνδυασμούς

4. ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ Τηλέφωνο • Συσκευή που επιτρέπει την άμεση επικοινωνία με χρήση της φωνής. Επιτρέπει την μετάδοση φωνής σε πραγματικό χρόνο. • Εφευρέθηκε από τον Alexander Graham Bell το 1876

5. ΙΣΤΟΡΙΚΗΑΝΑΔΡΟΜΗ-ΡΑΔΙΟΦΩΝΟ ΤΗΛΕΟΡΑΣΗ • Δύο άλλα τεχνολογικα μέσα μη αμφίδρομης επικοινωνίας είναι το ραδιόφωνο και η τηλεόραση. ΤηλεόρασηΤηλεόραση Philips. Κατασκευή: Ολλανδία, δεκαετία 1960 Oι πρώτες προσπάθειεςΕικόνα τηλεόρασης 30-γραμμών, της δεκαετίας του 1930. Ραδιόφωνο Kadette, από τις Η.Π.Α. (δεκαετία 1940).

6. ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ - ΤΗΛΕΟΡΑΣΗ • Oι πρώτες προσπάθειεςΕικόνα τηλεόρασης 30-γραμμών, της δεκαετίας του 1930. • Με την ανακάλυψη της αύξησης της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του σεληνίου με την έκθεση του στο φως το 1873 (φωτοαγωγιμότητα), έγινε θεωρητικά δυνατή η λήψη εικόνων με ηλεκτρισμό. • Τα τελευταία πέντε χρόνια ο γνωστός καθοδικός σωλήνας που αποτελούσε τη βάση λειτουργίας των πρώτων τηλεοράσεων αντικαταστάθηκε από οθόνες πλάσματος (Plasma) και υγρών κρυστάλλων (LCD),μειώνοντας ταυτόχρονα και το βάθος της συσκευής.

7. LCD-PLASMA ΤΗΛΕΟΡΑΣΕΙΣ

8. ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ • ΜΟΝΟΔΡΟΜΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΗΛΕΟΡΑΣΗ, ΡΑΔΙΟΦΩΝΟ • ΑΜΦΙΔΡΟΜΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΝΣΥΡΜΑΤΗ ΚΑΙ ΑΣΥΡΜΑΤΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ ΔΕΚΤΗΣ ΠΟΜΠΟΣ ΔΕΚΤΗΣ ΔΕΚΤΗΣ ΠΟΜΠΟΣ & ΔΕΚΤΗΣ ΠΟΜΠΟΣ & ΔΕΚΤΗΣ

9. ΠΟΜΠΟΣ – ΜΕΣΟ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ- ΔΕΚΤΗΣ • Πομπός – μετατρέπει την φωνή σε ηλεκτρική ενέργεια και την στέλλει για μετάδοση • Μέσο μετάδοσης – μεταφέρει την ηλεκτρική ενέργεια από ένα μέρος σε άλλο (π.χ. σύρμα) • Δέκτης – λαμβάνει την ηλεκτρική ενέργεια και την μετατρέπει σε ήχο

10. ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΟΝΙΕΣ

11. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ • Πηγή μηνυμάτων: άνθρωπος • Μήνυμα: ομιλία • Μετατροπέας πληροφοριών: μικρόφωνο • Σήμα: τάση μικροφώνου • Μετατροπέας σήματος (διαμόρφωση):Πομπός σημάτων AM • Γραμμή μετάδοσης:Κανάλι AM, ασύρματο • Πηγή παρεμβολών :σπινθηρισμοί από τις αναφλέξεις κινητήρων • Μετατροπέας σήματος (αποδιαμόρφωση): Δέκτης σημάτων AM • Μετατροπέας πληροφοριών: μεγάφωνο • Πληροφορίες και θόρυβοι παρεμβολών: ομιλία + θόρυβος • Λήπτης μηνυμάτων: ακροατής

12. Γενικό Σύστημα Μετατροπέας Πομπός Κανάλι Δέκτης Μετατροπέας Δορυφορικό Τηλεοπτικό Σύστημα (1970) Δορυφορικός Δέκτης Οθόνη Τηλεόρασης Τηλεοπτικός Σταθμός Δορυφόρος Φωνογράφος Βελόνα γραφής Βελόνα αναπαραγωγής Ενισχυτής Μεγάφωνα ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

13. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ(ΗΜΚ) Στη χρονική στιγμή t οι τιμές των Ε και Η είναι: E=E0ημωt, H= H0ημωt Ε = ηλεκτρικό πεδίο Η = μαγνητικό πεδίο Όπου ω η γωνιακή ταχύτητα της ταλάντωσης που ισούται με: ω=2πf F=1/T F = συχνότητα ταλάντωσης Τ = περίοδος, ο χρόνος που χρειάζεται να γίνει ένας πλήρης κύκλος ταλάντωσης.

14. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ(ΗΜΚ) • Tο ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο μεταβάλλονται ημιτονοειδώς, δηλαδή αλλάζουν το πλάτος τους και την κατεύθυνσή τους κάθε δευτερόλεπτο. Αυτός ο ρυθμός μεταβολής ονομάζεται συχνότητα f,και τον μετράμε σε Hz. • Η απόσταση μεταξύ δυο διαδοχικών μεγίστων ή ελαχίστων ονομάζεται μήκος κύματος λ. Η σχέση που συνδέει το μήκος κύματος με την συχνότητα είναι η εξής: • c = λ.f ή λ= c.T (f=1/T) • c είναι η ταχύτητα μετάδοσης του κύματος • Για ηλεκτρομαγνητικά κύματα c = 3 x 108 m/s στο κενό users.ker.sch.gr

15. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ(ΗΜΚ) ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΟΝΙΕΣ

16. ΦΑΣΜΑ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ

17. ΡΑΔΙΟΚΥΜΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗ • Τα ΗΜΚ κατά την πορεία τους από τον πομπό προς τον δέκτη ακολουθούν διάφορες διαδρομές. • Η μέγιστη απόσταση (εμβέλεια του κύματος) που μπορούν να φτάσουν θα εξαρτηθεί από: • Τη συχνότητα του κύματος • Τα χαρακτηριστικά του εδάφους και γενικά της ατμόσφαιρας κατά τη διάρκεια της διάδοσης του • Την ισχύ του πομπού

18. ΡΑΔΙΟΚΥΜΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗ

19. ΡΑΔΙΟΚΥΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗ

20. ΡΑΔΙΟΚΥΜΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗ • ΑΜΕΣΟ ΚΥΜΑΤαξιδεύον σε ευθείες γραμμές από σημείο σε σημείο. Οι πομποί κυμάτων είναι παράδειγμα άμεσων κυμάτων • ΚΥΜΑ ΕΔΑΦΟΥΣ Ακολουθεί την καμπυλότητα της Γης. Ταξιδεύει αρκετές χιλιάδες χιλιόμετρα πριν εξασθενίσει. • ΙΟΝΟ-ΣΦΑΙΡΙΚΟ ΚΥΜΑ Κινείται προς το διάστημα. Ανακλώνεται προς την κατεύθυνση της Γης από την ιονόσφαιρα. Εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες. Αν είναι καλές, κάνει τον γύρο του κόσμου.

21. ΤΜΗΜΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ-ΠΟΜΠΟΣ

22. ΤΜΗΜΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ-ΠΟΜΠΟΣ Μετατροπέας Η πληροφορία (ομιλία, μουσική, εικόνα) μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα. Ταλαντωτής Στο μέρος αυτό του πομπού παράγεται το υψηλής συχνότητας φέρον σήμα. Ο ταλαντωτής είναι κύκλωμα L-C που παράγει ημιτονοειδές σήμα. Η συχνότητα ταλάντωσης δίδεται από τη γνωστή σχέση :

23. ΤΜΗΜΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ-ΠΟΜΠΟΣ • Διαμoρφωτής • Εδώ το σήμα χαμηλής συχνότητας ένισχυμένο ‘φορτώνεται’ στο σήμα υψηλής συχνότητας (φέρον). • Οι βασικοί τύποι διαμόρφωσης παίρνουν το όνομά τους από το χαρακτηριστικό του φέροντος που μεταβάλλεται. Έτσι έχουμε : • Διαμόρφωση πλάτους ΑΜ (Amplitude Modulation) • Διαμόρφωση συχνότητας FM (Frequency Modulation)

24. ΤΜΗΜΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ-ΠΟΜΠΟΣ Ενισχυτής Ο ρόλος του ενισχυτή είναι να ενδυναμώνει (ενισχύει) ένα αδύνατο ηλεκτρικό σήμα, ώστε να το καταστήσει ικανό για περαιτέρω χρήση. Στον πομπό ενισχύεται τόσο το σήμα πληροφορίας (χαμηλής συχνότητας), όσο και το διαμορφωμένο (ψηλής συχνότητας) πριν την εκπομπή του από την κεραία

25. ΤΜΗΜΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ-ΠΟΜΠΟΣ Κεραία εκπομπής Το διαμορφωμένο σήμα ακολούθως ενισχύεται και οδηγείται στην κεραία εκπομπής όπου και ακτινοβολείται στον χώρο ως ΗΜΚ.

26. ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ FM & AM • Όταν δεν επεμβαίνουμε στα ραδιοκύματα αυτά έχουν σταθερό πλάτος και συχνότητα. • Για να μπορούμε να στέλλουμε μηνύματα επεμβαίνουμε στο πλάτος και συχνότητα. • Αυτό ονομάζεται διαμόρφωση (modulation)

27. ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ FM & AM Μπορούμε να αλλάξουμε την διαμόρφωση όπως έχουμε ήδη αναφέρει : 1. ΠΛΑΤΟΥΣ (AM, Amplitude Modulation) 2. ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ (FM, Frequency Modulation)

28. ΠΛΑΤΟΥΣ (AM, Amplitude Modulation)

29. ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ (FM, Frequency Modulation)

30. ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ (FM, Frequency Modulation) • Στη ραδιοφωνία FM , έχει διεθνώς ένα εύρος συχνοτήτων BW=180KΗz το οποίο περιέχει το μεγαλύτερο ποσοστό της εκπεμπόμενης ενέργειας (περίπου 98% ). • Για να υπάρχει δε ένα μικρό περιθώριο και να μην επικαλύπτεται ο ένας ραδιοφωνικός σταθμός από τον άλλο, το εύρος αυτό των συχνοτήτων επεκτείνεται στα 200ΚΗz . • Η ζώνη ραδιοφωνίας FM είναι διεθνώς από 88MHz – 108MHz.

31. ΤΜΗΜΑ ΛΗΨΗΣ- ΔΕΚΤΗΣ • Οδέκτης είναι εκείνο το τμήμα του τηλεπικοινωνιακού συστήματος, το οποίο αφού επιλέξει ένα, ανάμεσα σε πολλά ΗΜΚ που διαδίδονται στο χώρο, το επεξεργάζεται και αποδίδει στην έξοδό του την πληροφορία που μεταφέρει

32. ΤΜΗΜΑ ΛΗΨΗΣ- ΔΕΚΤΗΣ

33. ΚΕΡΑΙΑ ΛΗΨΗΣ • είναι ένας αγωγός ή σύνολο αγωγών στον οποίο το ΗΜΚ παράγει ηλεκτρικό ρεύμα πολύ μικρής έντασης. • Η μορφή και οι διαστάσεις της καθορίζονται από την περιοχή συχνοτήτων στην οποία λειτουργεί .

34. ΚΕΡΑΙΑ ΛΗΨΗΣ Κεραία λ/2 του Hertz ή δίπολο Κεραία Yagi τηλεόρασης

35. ΚΕΡΑΙΑ ΛΗΨΗΣ Οι δορυφορικές κεραίες είναι τύπου κατόπτρου ή παραβολικές ή «πιάτου» (dish antenna) Μετωπική κεραία τηλεόρασης.

36. ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΡΑΔΙΟΦΩΝΙΚΩΝΤΗΛΕΟΠΤΙΚΩΝ ΡΑΔΙΟΚΥΜΑΤΩΝ • Στην FM ραδιοφωνία που είναι στην ζώνη των υπερβραχέων καθώς απαιτείται οπτική επαφή των κεραιών πομπού και δέκτη η κεραία εκπομπής πρέπει να τοποθετηθεί σε υψόμετρο, σε κάποιο βουνό, λόφο ή ψηλό πύργο ώστε ο οπτικός ορίζοντας να είναι μεγάλος. Το ίδιο ισχύει, για τις εκπομπές της τηλεόρασης που πραγματοποιούνται στις ζώνες των VHF και στις ζώνες των UHF κυμάτων.

37. ΑΝΑΜΕΤΑΔΟΣΗ ΜΙΚΡΟΚΥΜΜΑΤΩΝ • Καθώς στην περίπτωση των μικροκυματικών ζεύξεων είναι απαραίτητη η οπτική επαφή των κεραιών η εμβέλεια των συστημάτων είναι περιορισμένη. Χρησιμοποιείται συχνά η τεχνική της πολλαπλής αναμετάδοσης του σήματος. Οι μικροκυματικές ζεύξεις (γνωστές και με τον όρο Radio Link) χρησιμοποιούνται ευρύτατα από τηλεπικοινωνιακούς οργανισμούς και όχι μόνο.

38. ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ-ΧΑΛΚΙΝΑ ΚΑΛΩΔΙΑ Δισύρματο καλώδιο Ομοαξονικό καλώδιο

39. ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ-ΟΠΤΙΚΕΣ ΙΝΕΣ Είναι εύκαμπτα νήματα, κατασκευασμένα από γυαλί ή πλαστικό μέσα από τα οποία διαδίδονται οι πληροφορίες.

40. ΤΑ ΜΕΡΗ ΕΝΟΣ ΟΠΤΙΚΟΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

41. ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ-ΔΟΡΥΦΟΡΟΙ -ΚΕΡΑΙΕΣ Ατμόσφαιρα Στην περίπτωση αυτή για την πετάδοση των πληροφοριών μπορούν να χρησιμοποιηθούν κεραίες και δορυφόροι

42. ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ - ΔΟΡΥΦΟΡΟΙ • Ένας δορυφόρος μπορεί να καλύψει ένα μεγάλο τμήμα της γης • Κύριο χαρακτηριστικό των εκπομπών μέσω δορυφόρου είναι η χρήση πολύ ψηλών συχνοτήτων, στα 10-20 GHz (μικροκύματα), οι οποίες διαπερνούν την ιονόσφαιρα, αλλά είναι χαμηλότερες από τις συχνότητες που απορροφούνται από τα σύννεφα, τη βροχή

43. ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ - ΔΟΡΥΦΟΡΟΙ Ένας δορυφόρος μπορεί να καλύψει ένα μεγάλο τμήμα της γης Τρείς γεωστατικοί δορυφόροι εξασφαλίζουν την τηλεπικοινωνιακή σύνδεση όλων των σημείων του πλανήτη

44. ΤΕΛΟΣ

45. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ - ΠΑΡΑΠΟΜΠΕΣ 1) ΒΙΒΛΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Β΄ ΛΥΚΕΙΟΥ ,ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΩΝ 2005 2) www.geocities.com/sfetel/gr/communications_g.htm#tele 3) el.wikipedia.org/wiki/Τηλεπικοινωνίες 4) www.ece.ucy.ac.cy/courses/ece007/notes/ECE007_lecture1.ppt 5) www.eng.ucy.ac.cy/preza/ece100/presentations/ECE100_lecture20.ppt 6) www.texnologia.org 7) www.eng.ucy.ac.cy/mandreou/Courses/ECE007/notes/ECE007_lecture13.ppt 8) www.geocities.com/supercomgr/theory_freq.htm 9) web.ukonline.co.uk/b.gardner/propwave.gif 10) www.geocities.com/supercomgr/theory_freq.htm 11) www.colorado.edu/physics/2000/waves_particles/index.html 12) science.hq.nasa.gov/kids/imagers/ems/index.html 13) www.learningincontext.com/PiC-Web/chapt09.htm 14) www.pi-schools.gr/hdtc/material/addresses/technology.htm 15) www.tmth.edu.gr/el/kiosks/telecommunications.htm 16) 2lyk-perist.att.sch.gr/Ergasies2005/Taxi-B/Doriforoi.htm 17) www.tmth.edu.gr/el/kiosks/telecommunications.html