Ввиду униполярности ТВ сигнала возможны два варианта АМ радиосигнала: негативная и позитивная в зависимости от полярности модулирующего ТВ сигнала. В большинстве стран мира, в том числе и в нашей стране, принята негативная полярность модуляции, при которой максимальному уровню несущей изображения соответствует передача величины СИ, а минимальному значению - уровень белого ТВ сигнала. При такой полярности модуляции по сравнению с позитивной импульсные помехи проявляются на ТВ изображении в большинстве случаев в виде темных точек, а не белых, поэтому они визуально менее заметны. Повышается помехоустойчивость тракта синхронизации ТВ системы по всем видам помех, кроме импульсных. так как при передаче СИ ТВ радиопередатчик излучает максимальную, т.е пиковую мощность. При негативной полярности модуляции в телевизорах легче осуществлять автоматическую регулировку усиления (АРУ), так как в излучаемом радиосигнале, независимо от содержания ТВ изображения, СИ соответствует максимальной и постоянной величине излучаемой мощности. Кроме того, облегчается конструирование радиопередатчиков, так как средняя излучаемая мощность значительно меньше максимальной, поскольку на ТВ изображениях больше преобладают белые детали. Основной недостаток негативной полярности модуляции заключается в относительно большем влиянии импульсных помех на устойчивость синхронизации в ТВ приемниках.
Способ установки элементов передающей ТВ антенны ориентирует электрический и магнитный векторы электромагнитной волны, т.е. определяет плоскость поляризации электромагнитного излучения. Согласно ГОСТ 7845-92 допускается использовать как горизонтальную (вектор электрического поля Е расположен в горизонтальной плоскости), так и вертикальную поляризацию волн, излучаемых ТВ радиопередатчиком В свободном пространстве горизонтальная и вертикальная поляризации электромагнитных волн не имеют друг перед другом каких-либо преимуществ. Однако в реальных условиях, особенно в городах с большим количеством вертикально отражающих объектов, например домов, при горизонтальной поляризации обеспечивается меньший уровень отраженных интерферирующих волн, которые вызывают замирание сигнала и помехи на ТВ изображении в виде дополнительных контуров. Кроме того, при горизонтальной поляризации наблюдается меньшее воздействие промышленных помех, в частности помех от систем зажигания автотранспорта, которые имеют вертикально поляризованную составляющую.
Наконец, конструкции ТВ антенн с узкими диаграммами направленности для приема горизонтально поляризованных электромагнитных волн оказываются более простыми, их легче устанавливать на металлических опорах. Поэтому при организации ТВ вещания в большинстве стран мира предпочтение было отдано горизонтальной поляризации электромагнитного излучения.

Солнце — это желтая звезда небольшого размера с медленным вращением и относительно небольшой температурой поверхностных слоев. Солнце представляет собой водородную звезду. По современным представлениям около 90% по числу атомов составляет водород, 10% — гелий и менее 0,1% — другие элементы. Радиус Солнца в 100 с небольшим раз больше радиуса Земли. Солнце вращается вокруг своей оси в том же направлении, что н Земля. Период вращения изменяется от 27 земных суток на экваторе н до 32 суток у полюсов. Линейна скорость точки, находящейся на экваторе, равна примерно 2 км/ч, однако ближе к полюсам вращения эта скорость уменьшается. Это так называемое дифференциальное вращение, обычно присущее жидким и газовым средам.
От ближайшей после Солнца звезды свет к Земле идет 4,3 года, а на весь путь от Солнца к Земле свету требуется чуть больше 8 мин. Солнце является плазменным шаром, от которого во все стороны расходятся потоки плазмы (встречаются разные названия — потоки частиц, корпускулярные потоки). Совокупность их называется солнечным ветром, и поэтому вся Земля как бы находится в объятиях Солнца. Скорость невозмущениого (спокойного) солнечного ветра 300...600 км/с, так что путь частиц до Земли занимает трое-четверо суток.
Воздействие Солица на физические процессы, происходящие вблизи Земли и на ее поверхности, осуществляется различными видами электромагнитного излучения и потоком корпускул, несущих с собой и магнитное поле.
Основное излучение спокойного Солнца — белый свет. Ои несет на Землю 1,36 киловатта энергии в минуту на квадратный метр поверхности (вне атмосферы Земли перпендикулярно лучам Солнца). Излучаемая им энергия в радиодиаиазоие мала и сильно зависит от солнечной активности. Ультрафиолетовое и рентгеновское излучения тоже несут с собой мало энергии. Они в сотни тысяч раз слабее, чем видимое излучение Солнца, однако очень важны для образования ионосферы, даже в случае спокойного Солнца. При усилении солнечной активности энергия, излучаемая в рентгеновской и ультрафиолетовой областях спектра, резко возрастает.
Солнечной активностью называется совокупность характерных образований на Солнце— таких, как появление пятен, вспышек, факелов, флоккулов и протуберанцев в короне.
Впервые стали регулярно регистрировать солнечную активность в 1849 г. Цюрихской обсерватории в Швейцарии. Там же астрономом Р. Вольфом была предложена и формула для подсчета активности Солнца в приведенных числах солнечных пятен, получивших название чисел Вольфа. Однако в настоящее время более перспективным способом определения солнечной активности является измерение мощности потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10,7 см (2800 МГц) Мощность потока хорошо согласуется с числами Вольфа до самых малых значении.

Еще в 20-х годах считалось, что радиоволны короче 200 м совершенно не пригодны для радиосвязи на дальние расстояния из-за сильного поглощения. Однако уже к этому времени были проведены первые эксперименты по дальнему приему коротких воли (КВ) через Атлантический океан на расстояние в несколько тысяч километров. Английский физик Оливер Хевисаид и американский инженер-электрик Артур Кеинели независимо друг от друга предположили, что где-то вокруг Земли существует ионизированный слой атмосферы, способный отражать радиоволны. Впоследствии этот ионизированный слой получил иазваине слоя Хевисайда — Кеинели. Сегодня мы знаем, что верхние слои атмосферы Земли (начиная с 50—80 км) окружены ионосферой, состоящей из отрицательно заряженных свободных электронов и положительно заряженных нонов, в основном молекулярного кислорода и окиси азота. Для радиосвязи наибольший интерес представляет область ионосферы, находящаяся на высотах от 50 до 400 км. Однако область ионизированного газа распространяется много выше, до 1000 км и далее, с постепенно убывающей концентрацией электронов и ионов.
Ионы и электроны образуются в результате ионизации, которая заключается в отрыве электрона от нейтральной молекулы газа. Для того чтобы оторвать электрон, необходимо затратить некоторую энергию — энергию ионизации, основным источником которой для ионосферы является Солнце, точнее, его ультрафиолетовое, рентгеновское и корпускулярное излучения. Пока газовая оболочка Земли освещена Солнцем, в ней непрерывно образуются все новые и новые электроны, но одновременно часть электронов, сталкиваясь с ионами, вновь образует нейтральные частицы — атомы и молекулы. После захода Солнца образование новых электронов почти прекращается н число свободных электронов убывает. Число электронов, находящихся в кубическом метре газа, называется электронной плотностью.
Электроны распределены в ионосфере неравномерно. На высотах от 50 до 400 км имеется несколько слоев (или областей), плавно переходящих один в другой и существенно влияющих на распространение радиоволн КВ диапазона.
Самая верхняя область повышенной электронной концентрации и, кстати, самая плотная получила название области F. Она расположена на высоте более 150 км над поверхностью Земли и играет основную отражательную роль при дальнем распространении КВ. Иногда в летние месяцы днем область F как бы распадается на два слоя — F, и F1. Слой F, может занимать высоты от 200 до 250 км, а слой F1 как бы «плавает» в интервале от 300 до 400 км. Обычно слой Р1 ионизирован значительно сильнее слоя F,. Ночью слой F, исчезает, а слой F1 продолжает оставаться, медленно теряя до 60% своей ионизации.
Ниже области F на высотах от 90 до 150 км расположена область Е. Ионизация этой области происходит под воздействием мягкого рентгеновского излучения Солнца. Обычно степень ионизации области Е ниже, чем области F. Однако все связи на расстояние до 1000... 1500 км на низкочастотных КВ диапазонах днем происходят при отражении от этой области. Ночью в области Е ионизация уменьшается на порядок, но и в это время она продолжает играть заметную роль в распространении КВ. Иногда в области Е образуются прослойки сильно повышенной ионизации толщиной 2...3 км, площадь которых может изменяться от единиц до сотен квадратных километров. Этот слой повышенной ионизации, образующийся на высотах 100...110 км, получил название спорадический слой Е и обозначается Еs. Слой Еs может перемещаться в ионосфере под действием ветров, скорость которых достигает 250 км/ч. В средних широтах летом в дневное время слой Еs за месяц бывает 15..20 дней, в экваториальных широтах он присутствует почти всегда, в высоких широтах Еs обычно появляется в ночное время. Когда ионизация слоя Еs превышает ионизацию слоя F2» слой Еs препятствует отражению КВ от слоя F,. Однако в этом случае благодаря отражению от Еs появляется возможность связи на высокочастотных КВ диапазонах и сверхдальнего распространения низкочастотного участка УКВ диапазона.
Самая нижняя область ионосферы —область D — расположена иа высотах между 50 и 90 км. Здесь сравнительно мало свободных электронов. От области D отражаются средине и длинные волны. Это основная область поглощения радиоволн низкочастотных КВ диапазонов. После захода Солнца ионизация этой области очень быстро исчезает и появляется возможность проведения дальних связей на диапазонах 160 и 80 м при отражении от слоев Fs.
Имеются два пути распространения радиоволн поверхностный и ионосферный. При поверхностном распространении короткие волны испытывают сильное поглощение, а при ионосферном с помощью передатчиков относительно небольшой мощности (в несколько сотен, а то и десятков ватт) возможна двусторонняя связь между радиостанциями, удаленными друг от друга на тысячи километров.

Искусственные спутники Земли (ИСЗ) связного назначения широко используются для передачи различных сообщений, организации ТВ, телефонных, телеграфных и других каналов связи.
Основной принцип создания спутниковых систем связи заключается в размещении ретрансляторов на ИСЗ. Следовательно, спутниковая система связи представляет собой РРЛ (радио-релейные линии) с одной промежуточной станцией, размещенной на ИСЗ. При построении спутниковых систем связи используются идеи и принципы, реализуемые в РРЛ.
По способу ретрансляции сигнала спутниковые системы делят на системы с пассивной и активной ретрансляцией. Система, которая работает без бортовой аппаратуры, называется системой связи с пассивным спутником, или системой с пассивной ретрансляцией. В этом случае сигналы, посланные с Земли, отражаются поверхностью ИСЗ обратно без предварительного усиления. В качестве пассивных спутников могут использоваться как специальные отражатели различной формы (в виде сферических баллонов, объемных многогранников и др.), так и естественный спутник Земли – Луна. При достаточном усилении земных антенн и высокой чувствительности приемника земной станции (ЗС)этот метод радиосвязи может найти применение в системах с малой пропускной способностью. Пропускная способность подобных систем связи при современном уровне техники не превышает двух – трех телефонных сообщений.
Система радиосвязи при наличии бортовой аппаратуры называется системой с активной ретрансляцией сигнала, или системой с активным спутником. При этом энергоснабжение бортового ретранслятора осуществляется от солнечных батарей, находящихся на ИСЗ. Активная ретрансляция является основной в современных системах передачи.
В настоящее время под спутниковым ТВ и радиовешанием понимается как передача ТВ сигналов (со звуковым сопровождением), так и радиовещательных звуковых сигналов от одного или нескольких земных передатчиков, связанных с центрами формирования ТВ и радиопрограмм, через ИСЗ на сеть земных приемных установок и распределение этих программ с целью доведения их до абонентов (телезрителей или радиослушателей) с помощью наземных средств связи (ретрансляторов различной мощности, СКТВ, средств коллективного и индивидуального приема). Как правило, в зоне обслуживания связным ИСЗ располагается сеть приемных ЗС различных типов. Для обеспечения высокого качества принимаемых ТВ и звуковых сигналов в спутниковых системах связи из-за очень больших расстояний между ЗС и ИСЗ принимают следующие меры :

1) увеличивают мощность передатчика ЗС до 5… 10 кВт;
2) усложняют приемопередающие антенны ЗС;
3) используют малошумящие усилители (смесители на входе приемников)
4) повышают эффективность приема с ЧМ за счет увеличения девиации частоты.

В зависимости от типа ЗС и назначения системы спутниковой связи различают следующие службы радиосвязи:

– фиксированная спутниковая служба (ФСС) – служба радиосвязи между ЗС, расположенными в определенных фиксированных пунктах, при использовании одного или нескольких спутников;
– подвижная спутниковая служба – между подвижными ЗС с участием одного или нескольких ИСЗ;
– радиовещательная спутниковая служба (РВСС) – служба радиосвязи, в которой сигналы спутниковых ретрансляторов предназначены для непосредственного приема населением. При этом непосредственным считается как индивидуальный, так и коллективный прием на сравнительно простые и недорогие установки с абонентским качеством.

Может возникнуть вопрос, нельзя ли для того чтобы передать с помощью радиоволн человеческую речь или музыку, звуковые колебания превратить в электрические, а последние с помощью антенны преобразовать в электромагнитные волны, чтобы затем в приемном пункте эпектромагнитные вопны снова превратить в звуковые ?
Звуковые колебания, воспринимаемые человеческим слухом, лежат обычно в полосе частот от 20 до 20 000 Гц, т.е. такие колебания создадут волны длиной от 15 000 до 15 км. Антенны же могут эффективно излучать электромагнитные колебания только тогда, когда их размеры соизмеримы с длиной волны. Однако сами по себе колебания высокой частоты информацию не несут. Посылать их по линии связи бесполезно. Так же бесполезно, как посылать телеграмму с адресом, но без текста: она дойдет сравнительно быстро, но ее получатель сведений не получит. Таким образом, в нашем распоряжении есть сообщение, содержащее информацию, но не способное дойти до получателя. Есть и высокочастотное колебание, которое найдет своего получателя, но не принесет ему информацию. Как соединить вместе необходимые качества сообщения и безынфюрмативного колебания?
Единственный способ – попытаться наложить на высокочастотное колебание отпечаток сообщения, т.е использовать высокочастотное колебание лишь в роли переносчика сообщения, содержащего информацию. С этой целью нужно изменять один или несколько признаков (параметров) несущего колебания в соответствии с изменениями сообщения. Тогда мы получим высокочастотное колебание с меняющимися во времени параметрами по закону передаваемого сообщения. Рассмотренный процесс называется модуляцией.

На рисунке сверху приведена упрощенная структурная схема радиолинии. Передаваемое сообщение поступает на преобразователь (микрофон, телевизионную камеру или телеграфный аппарат), который преобразует его в электрический сигнал. Последний поступает на радиопередающее устройство, состоящее из модулятора (М), синтезатора несущей частоты (СЧ) и усилителя модулированных колебаний (УМК). С помощью модулятора один из параметров высокочастотного колебания изменяется по закону передаваемого сообщения. С помощью антенны (А) энергия радиочастотных колебаний передатчика излучается в тракт распространения радиоволн. На приемном конце радиоволны наводят ЭДС в антенне. Радиоприемное устройство с помощью селективных (избирательных) цепей (СЦ) отфильтровывает сигналы от помех и других радиостанций в детекторе (Д) происходит процесс, обратный модуляции, – выделение из модулированных колебаний исходного электрического сигнала, который управлял радиопередатчиком. С помощью преобразователя (громкоговорителя, телеграфного аппарата, приемной телевизионной трубки) электрический сигнал связи преобразуется в сообщение, доставляемое абоненту.
Рассмотренная радиолиния обеспечивает одностороннюю передачу сообщения, что приемлемо только в службах оповещения. Одностороннюю радиосвязь представляет собой, в сущности, и радиовещание, хотя в этом случае прием ведется не в одном, а во множестве пунктов. Прием во многих пунктах ведется также при циркулярной передаче распоряжения передаются многим исполнителям: сообщения передаются из пресс-центра редакциям газет и т.д
Для организации двусторонней радиосвязи в каждом пункте надо иметь и передатчик, и приемник. Если при этом передача и прием на каждой радиостанции осуществляются поочередно, то такая радиосвязь называется симплексной . Двусторонняя радиосвязь, при которой связь между радиостанциями реализуется одновременно, называется дуплексной .
При дуплексной радиосвязи передача в одном и другом направлениях ведется, как правило, на разных несущих частотах Это делается для того, чтобы приемник принимал сигналы только от передатчика с противоположного пункта и не принимал сигналов собственного передатчика.
Для радиосвязи на большие расстояния применяют радиопередатчики мощностью в десятки и сотни киловатт. Поэтому, хотя при дуплексной связи приемник настраивается не на ту частоту, на которую настроен свой передатчик, трудно обеспечить его нормальную работу вблизи мощного передатчика. Исходя из этого, приемник и передатчик приходится размещать на расстоянии в десятки километров друг от друга.
Симплексная связь используется, как правило, при наличии относительно небольших информационных потоков. Для объектов с большой нагрузкой характерна дуплексная связь.