Частотная модуляция
Часто'тная модуля'ция,вид модуляции колебаний , при которой частота несущего высокочастотного колебания изменяется во времени по закону, соответствующему передаваемому сигналу. Особенность Ч. м. - высокая помехозащищенность. Ч. м. применяется для высококачественной передачи информации: в радиовещании (в диапазоне УКВ), для звукового сопровождения телевизионных программ, при тональном телеграфировании , в радиотелефонии и др.
Частотно-временное телеграфирование
Часто'тно-временно'е телеграфи'рование,способ передачи телеграфных электрических сигналов по линиям связи , при котором используется комбинация частотного и временного их уплотнения (см. Линии связи уплотнение , Многоканальная связь ). Предложен и технически реализован группой советских специалистов (руководитель В. И. Кирсанов) в начале 1960-х гг. и в последующее десятилетие получил широкое распространение. Ч.-в. т. применяют в основном в коммутируемых телеграфных сетях абонентского телеграфа и прямых соединений с использованием в качестве оконечных устройств стартстопных телеграфных аппаратов.Каналообразующая аппаратура Ч.-в. т. содержит устройства для образования в 1 стандартном телефонном канале до 4 групповых частотных каналов, в каждом из которых, в свою очередь, создаются посредством временного уплотнения 12 индивидуальных каналов. Скорость передачи при Ч.-в. т. в каждом временном канале составляет 50 бод, в каждом частотном - 600 бод.Ч.-в. т. сочетает в себе преимущества синхронной и стартстопной систем телеграфной связи.Достоинства Ч.-в. т.: высокая помехоустойчивость; эффективное использование частотного спектра стандартного телефонного канала, особенно при создании мощных по численности пучков каналов; возможность выделения части каналов в промежуточных пунктах линии связи; высокая исправляющая способность по т. н. краевым искажениям формы дискретных сигналов. Основная трудность при эксплуатации систем Ч.-в. т. - необходимость использования стартстопных телеграфных аппаратов со строго определённой скоростью телеграфирования.
Лит.:Емельянов Г. А., Шварцман В. О., Передача дискретной информации и основы телеграфии, М., 1973.
М. И. Мушкат.
Частотное телеграфирование
Часто'тное телеграфи'рование,способ передачи телеграфных электрических сигналов по линиям связи с использованием переменных токов. При Ч. т. сигналы постоянного тока, формируемые в телеграфном аппарате , преобразуются в сигналы переменного тока, поступающие далее в линию (кабельную, радиорелейную и т.д.). Каналообразующая аппаратура Ч. т. (см. Многоканальная связь ) обеспечивает получение одного или нескольких (до 24 и более) телеграфных каналов в 1 стандартном телефонном канале тональной частоты (0,3-3,4 кгц) .Сигналы в каждом канале системы Ч. т. передаются на «своей» несущей частоте, при этом обычно используется частотная либо (реже) амплитудная или фазовая модуляция колебаний (см. Тональное телеграфирование ) .
Частотно-контрастная характеристика
Часто'тно-контра'стная характери'стика,функция передачи модуляции, функция, с помощью которой оценивают «резкостные» свойства изображающих оптических систем и отдельных элементов таких систем (см., например, Резкость фотографического изображения ) .Ч.-к. х. есть Фурье преобразование т. н. функции рассеяния линии, описывающей характер «расплывания» изображения одной отдельно взятой тонкой линии. Ч.-к. х. даёт более полную информацию о свойствах изображающей системы, чем разрешающая способность , характеризуя возможности системы адекватно передавать в изображении любые по размеру детали объекта, а не только самые малые. Особое значение приобрёл метод Ч.-к. х. в связи с развитием аэрофотосъёмки , космической съёмки и других специальных видов получения оптических изображений. В 1970-х гг. в нескольких странах промышленно производятся разнообразные установки для измерения Ч.-к. х. объективов и фотослоёв, широко применяются программы для расчётов Ч.-к. х. на ЭВМ и ведутся теоретические исследования метода Ч.-к. х.
Лит.:Перрен Ф., Методы оценки фотографических систем, «Успехи физических наук», 1962, т. 78, в. 2; Dainty J. С., Shaw R., Image science. Principles, analysis and evaluation of photographic-type imaging processes, L.-N. Y.-S. F., 1974; Frieser Н., Photographic information recording, L. [a. o.], 1975.
Частотно-независимые антенны
Часто'тно-незави'симые анте'нны,сверхширокополосные антенны, антенны , основные электрические характеристики которых незначительно изменяются при изменении частоты в весьма широком диапазоне; образуют группу диапазонных антенн , обладающих коэффициентом перекрытия (отношением максимальной рабочей частоты к минимальной) до нескольких десятков. Основы теории и техники Ч.-н. а. были заложены в 1957-65 американскими учёными У. Рамзеем, Д. Дайсоном и др. Слабая зависимость характеристик Ч.-н. а. (формы диаграммы направленности, коэффициент направленного действия, входного сопротивления и т.д.) от частоты объясняется тем, что поле излучения в них формируется токами, распределёнными на конечном участке поверхности антенны - в т. н. «активной области», за пределами которой токи резко спадают; с изменением частоты «активная область» перемещается таким образом, что её относительные размеры, выраженные в долях соответствующей этой частоте длины волны l, остаются неизменными. При этом длинноволновая граница l максрабочего диапазона Ч.-н. а. определяется частотой, для которой активная область сместилась до края антенны. В сторону KB рабочий диапазон Ч.-н. а. в принципе может простираться сколь угодно далеко, однако на практике его граница определяется рядом косвенных факторов, например поперечными размерами питающего фидера , допустимыми при заданных значениях вносимых потерь, пробивного напряжения, передаваемой мощности и т.д.
Наиболее распространены Ч.-н. а., выполненные в виде двуплечих плоских и конических спиральных антенн , логопериодических антенн , серповидных вибраторов.Существуют также многоплечие спиральные Ч.-н. а., содержащие несколько независимых входов; известны Ч.-н. а. в виде конических вибраторов, являющиеся сверхширокополосными по входному сопротивлению.
Ч.-н. а. используются в коротковолновой радиосвязи, телеметрии, радиоастрономии и т.д. В 70-х гг. созданы лёгкие и сравнительно простые по конструкции Ч.-н. а. для различных частотных диапазонов. Так, в диапазоне декаметровых волн разработаны проволочные логопериодические антенны, в диапазонах сантиметровых и миллиметровых волн - спиральные антенны из ленточных проводников, нанесённых на стеклопластиковую подложку фотохимическим способом. Ведутся работы по созданию остронаправленных Ч.-н. а. в виде рупорных антенн с поперечноребристыми стенками, антенных решёток из логопериодических или конических спиральных излучателей, располагаемых по радиусам в определённом секторе круга.
Лит.:Бененсон Л. С., Слабонаправленные широкодиапазонные антенны, в сборнике: Современные проблемы антенно-волноводной техники, М., 1967; Рамзей В., Частотно независимые антенны, пер. с англ., М., 1968; Фикс М, Е., Рупорные антенны с ребристыми стенками. (Обзор), «Информационный бюлл. НИИЭИР. Радиоэлектроника за рубежом», 1976, в. 10.
Л. С. Бененсон.
Частотный метод
Часто'тный ме'тодв теории автоматического управления, метод оценки динамических свойств системы автоматического управления, основанный на использовании её частотных характеристик , выражающих установившуюся реакцию системы на входной гармонический сигнал. Установившаяся реакция стационарной линейной системы на входной сигнал x 1 = A 1e j w tявляется также гармоническим сигналом x 2= A 2 . e j ( w t+ j) .Выходной и входной сигналы связаны через комплексную передаточную функцию x 2= W( j() x 1, модуль которой выражает отношение амплитуд сигналов
а аргумент W( jw) -фазовый сдвиг j(w) между x 2и x 1. ГодографW( jw) на комплексной плоскости при изменении w от 0 до +Ґ ( рис. 1 ) называют амплитудно-фазовой характеристикой (АФХ). Каждой точке годографа соответствует определённая частота. Длина вектора, проведённого из начала координат в точку АФХ, соответствующую частоте w, равна ½ W( jw)½, а фазовый сдвиг вектора относительно вещественной положительной полуоси - аргументу W( jw) .Зависимость модуля и аргумента от частоты выражается амплитудно-частотной и фазовой частотной характеристиками (АЧХ и ФЧХ). При построении логарифмической амплитудно-частотной и фазовой частотной характеристик (ЛАЧХ и ЛФЧХ) по оси абсцисс откладывают в логарифмическом масштабе частоту, а по осям ординат в линейном масштабе - значение модуля, выраженное в децибеллах ½ W( jw)½ дб(для ЛАЧХ), и аргумент j(w) (для ЛФЧХ) ( рис. 2 ). Частотные характеристики строят либо по комплексной передаточной функции, полученной из дифференциального уравнения системы, либо по результатам измерения отношения амплитуд и фазового сдвига между сигналами при различной частоте. Частотные характеристики (АФХ или ЛАЧХ и ЛФЧХ) используют для исследования устойчивости систем автоматического управления и качественных показателей переходных процессов в ней. В теории автоматического регулирования Ч. м. был введён в 1936-38 А. В. Михайловым.
Используя критерий Найквиста, можно судить об устойчивости замкнутой линейной системы (т. е. системы с обратной связью) по АФХ разомкнутой системы: замкнутая система устойчива, если АФХ разомкнутой системы не охватывает критической точки с координатами - 1,0 ( рис. 1 ). Устойчивость замкнутой системы можно оценивать и непосредственно по ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы: замкнутая система устойчива, если запас по фазе j 3 =p - ½j(w) с½положителен ( рис. 2 ) (w с- частота среза, при которой ЛАЧХ пересекает ось абсцисс). Частота среза может служить мерой быстродействия системы, а запас по фазе - мерой степени затухания свободных колебаний в ней. На базе логарифмических частотных характеристик и критерия Найквиста развиты весьма эффективные методы синтеза корректирующих устройств, обеспечивающих требуемые динамические свойства замкнутой системы. Аналогичные Ч. м. были разработаны для анализа и синтеза линейных импульсных систем. Качественные показатели переходного процесса в линейной системе оценивают по переходной характеристике, выражающей реакцию системы на входной скачкообразный сигнал. Советский учёный В. В. Солодовников предложил методы построения и оценки свойств переходной характеристики по вещественной частотной характеристике Р(w)= ReW( jw) .Для нелинейных замкнутых систем на основе Ч. м. советский учёный Л. С. Гольдфарб разработал критерий существования и устойчивости автоколебаний, румынский математик В. М. Попов предложил критерий абсолютной устойчивости.
Лит.:Воронов А. А., Основы теории автоматического управления, ч. 1-2, М., 1965-66; Теория автоматического управления, ч. 1-2, М., 1968-72.
Е. Л. Львов.
Рис. 1. Амплитудно-фазовая характеристика разомкнутой системы.
Рис. 2. Логарифмические амплитудно-частотные и фазовые частотные характеристики разомкнутой системы.
Частотный словарь
Часто'тный слова'рь,вид словаря (обычно одноязычного), в котором лексические единицы характеризуются с точки зрения степени их употребительности в совокупности текстов, представительных либо для языка в целом, либо для отдельного функционального стиля , либо для одного автора. В зависимости от типа лексические единицы различаются Ч. с. словоформ, слов (лексем), основ слов (используются в информатике), слов в определённых значениях (семантический Ч. с.), словосочетаний. Различаются абсолютные и относительные характеристики употребительности лексической единицы ( x). Абсолютной характеристикой является частота ( f) данной лексической единицы ( х), равная числу употреблений хв обследованной совокупности текстов f( x) .В Ч. с. приводится либо f( x), либо нормированная частота
где N -число исследованных слов текста. Относительной характеристикой употребительности лексической единицы является либо её ранг (число лексических единиц, которые в данном Ч. с. имеют абсолютную характеристику употребительности, более высокую или равную абсолютной характеристике данной лексической единицы), либо какой-либо признак, по которому ранг может быть вычислен с большей или меньшей точностью. В большинстве Ч. с. приводятся и абсолютные, и относительные характеристики. Ч. с. используются для создания эффективных методик обучения языку, для выделения ключевых слов (в информатике), для создания рациональных кодов (в теории связи).
Лит.:Ермоленко Г. В., Лингвистическая статистика. Краткий очерк и библиографический указатель, Алма-Ата, 1970; Штейнфельдт Э. А., Частотный словарь современного русского литературного языка, М., 1973; Частотный словарь русского языка, под ред. Л. Н. Засориной, М., 1977; Ku era Н., Francis W., Computational analysis of present-day American English, Providence, 1967; Kvantitativni lingvistika, Statni knihovna SSR, 1964-1972; Meier Н., Deutsche Sprachstatistik, Bd 1-2, Hildesheim, 1964; Dictionnaire des frйquences vocabulaire littйraire des XIX et XX siecles, v. 1- 4, P.- Nancy, 1971 (Centre de recherche pour un trйsor de la langue franзaise); Bailey R., Dole~el L., An annotated bibliography of statistical stylistics, Ann Arbor, 1968.
М. В. Арапов.
Частотомер
Частотоме'р,прибор для измерения частоты периодических процессов (колебаний). Частоту механических колебаний обычно измеряют с помощью вибрационных механических Ч. и электрических Ч., используемых совместно с преобразователями механических колебаний в электрические. Простейший вибрационный механический Ч., действие которого основано на резонансе , представляет собой ряд упругих пластин, укрепленных одним концом на общем основании. Пластины подбирают по длине и массе так, чтобы частоты их собственных колебаний составили некую дискретную шкалу, по которой и определяют значение измеряемой частоты. Механические колебания, воздействующие на основание Ч., вызывают вибрацию упругих пластин, при этом наибольшая амплитуда колебаний наблюдается у той пластины, у которой частота собственных колебаний равна (или близка по значению) измеряемой частоте.
Для измерения частоты электрических колебаний применяют электромеханические, электродинамические, электронные, электромагнитные, магнитоэлектрические Ч. Простейший электромеханический Ч. вибрационного типа состоит из электромагнита и ряда упругих пластин (как в механическом Ч.) на общем основании, соединённом с якорем электромагнита ( рис. 1 ). Измеряемые электрические колебания подают в обмотку электромагнита; возникающие при этом колебания якоря передаются пластинам, по вибрации которых определяют значение измеряемой частоты. В электродинамических Ч. основным элементом является логометр , в одну из ветвей которого включен колебательный контур , постоянно настроенный на среднюю для диапазона измерений данного прибора частоту ( рис. 2 ). При подключении такого Ч. к электрической цепи переменного тока измеряемой частоты подвижная часть логометра отклоняется на угол, пропорциональный сдвигу фаз между токами в катушках логометра, который зависит от соотношения измеряемой частоты и резонансной частоты колебательного контура. Погрешность измерений электродинамического Ч. 10 -1¾5·10 ¾2.
Частоту электромагнитных колебаний в диапазоне радиочастот и СВЧ измеряют при помощи электронных Ч. ( волномеров ) -резонансных, гетеродинных, цифровых и др.
Действие резонансного Ч. основано на сравнении измеряемой частоты с частотой собственных колебаний электрического контура (или резонатора СВЧ), настраиваемого в резонанс с измеряемой частотой. Резонансный Ч. состоит из колебательного контура с петлёй связи, воспринимающей электромагнитные колебания (радиоволны), детектора , усилителя и индикатора резонанса ( рис. 3 ). При измерении контур настраивают при помощи калиброванного конденсатора (или поршня резонатора в диапазоне СВЧ) на частоту воспринимаемых электромагнитных колебаний до наступления резонанса, который регистрируют по наибольшему отклонению указателя индикатора. Погрешность измерений таким Ч. 5 .10 ¾3-5·10 ¾4. В гетеродинных Ч. измеряемая частота сравнивается с известной частотой (или её гармониками) образцового генератора - гетеродина.При подстройке частоты гетеродина к частоте измеряемых колебаний на выходе смесителя (где происходит сравнение частот) возникают биения , которые после усиления индицируются стрелочным прибором, телефоном или (реже) осциллографом. Относительная погрешность гетеродинных Ч. 5·10 ¾4-5·10 ¾6.
Широкое применение получили цифровые Ч., принцип действия которых заключается в подсчёте числа периодов измеряемых колебаний за определённый промежуток времени. Электронно-счётный Ч. состоит из формирующего устройства, преобразующего синусоидальное напряжение измеряемой частоты в последовательность однополярных импульсов, временного селектора импульсов, открываемого на определённый промежуток времени (обычно от 10 ¾4до 10 сек), электронного счётчика, отсчитывающего число импульсов на выходе селектора, и цифрового индикатора. Современные цифровые Ч. работают в диапазоне частот 10 ¾4¾10 9 гц, относительная погрешность измерения 10 ¾9¾10 ¾11; чувствительность 10 ¾2 в.Такие Ч. используются преимущественно при испытаниях радиоаппаратуры, а с применением различных измерительных преобразователей-для измерения температуры, вибраций, давления, деформаций и других физических величин.
Разновидностью образцовых Ч., высшей точности являются эталоны и стандарты частоты, погрешность которых лежит в пределах 10 ¾12-5 .10 ¾14. Измерителем частоты вращения валов машин и механизмов служит тахометр.
Лит.:Мирский Г. Я., Радиоэлектронные измерения, 3 изд., М., 1975; Кушнир Ф. В., Радиотехнические измерения, 3 изд., М., 1975.
Е. Г. Билык.
Рис. 2. Схема электродинамического частотомера: K - неподвижная катушка логометра из двух одинаковых частей для создания равномерного магнитного поля; К 1и К 2- подвижные катушки, жёстко скреплённые под углом 90° и взаимодействующие с катушкой K; C, L, R - электрические ёмкость, индуктивность и сопротивление колебательного контура; С 1- конденсатор, обеспечивающий сдвиг фаз (90°) между U и I 1; U - напряжение, частота которого измеряется; I и I 1- токи в ветвях логометра.
Рис. 3. Схема электрического резонансного частотометра: L св- петля (виток) связи; L, C - колебательный контур (C - калиброванный конденсатор переменной ёмкости); Д - детектор (полупроводниковый диод); У - усилитель; И - индикатор (микроамперметр, милливольтметр).
Рис. 1. Электромеханический вибрационный частотомер: а - шкала (отмечается частота 50 гц); б - схема устройства; 1 - обмотка электромагнита; 2 - якорь электромагнита; 3 - основание частотометра; 4 - пружинящее крепление ; 5 - пластины.
Частотопреобразовательные лампы
Частотопреобразова'тельные ла'мпы,частотнопреобразовательные лампы, приёмно-усилительные лампы , предназначенные для преобразования частоты электрических колебаний посредством смешивания этих колебаний с колебаниями другой частоты (например, в супергетеродинном радиоприёмнике-смешивания принятых радиосигналов с колебаниями от местного гетеродина ; см. также Преобразователь частоты , Смеситель ) .В качестве Ч. л. обычно используют многоэлектродные электронные лампы , главным образом гептод , а также комбинированные лампы (триод-гептод, триод-гексод, триод-пентод). Характерная особенность Ч. л. - наличие двух управляющих сеток, с помощью которых осуществляют двойное управление анодным током с целью получения комбинационных колебаний.В Ч. л., как правило, смеситель и гетеродин объединены в одной колбе. Иногда гетеродин выполняют на отдельной лампе, а Ч. л. используют только для смешивания частот; такие Ч. л. называются смесительными.
Лит.:Клейнер Э. Ю., Основы теории электронных ламп, М., 1974.
С. М. Мошкович.
Частоты стандарт
Частоты' станда'рт,вторичный эталон, прибор, содержащий репер частоты и выдающий электрический сигнал с фиксированной частотой или набором фиксированных частот (см. Квантовые стандарты частоты , Квантовые часы ).
Частоты эталон
Частоты' этало'н,образцовая мера частоты, которая хранит и воспроизводит единицу частоты с наивысшей точностью, достижимой в данное время. Отличается от частоты стандарта тем, что его погрешности изучены более подробно, а эксплуатация регламентирована более строго (см. Квантовые стандарты частоты ).
Частуха
Часту'ха(Alisma), род многолетних трав семейства частуховых. Листья цельные, длинночерешчатые, в прикорневой розетке. Цветки обоеполые, с двойным околоцветником, белые, в мутовчато разветвленном метельчатом соцветии. Плод - многоорешек, из сухих односемянных плодиков. 9-10 видов (или 1-2 вида с подвидами), в умеренном поясе Северного полушария и в Австралии. В СССР 6 видов. Ч. подорожниковая (A. plantago-aquatica) растет по берегам и мелководьям водоёмов, травяным болотам, болотистым лугам, канавам. Корневище её богато крахмалом, пригодно в пищу.
Растение содержит вещество, вызывающее раздражение кожи; в свежем виде ядовито для скота. Иногда её разводят как декоративное растение.
Частуха подорожниковая (верхняя и нижняя части растения); а - плод; б - цветок.
Частушка
Часту'шка, жанр русского словесно-музыкального народного творчества, короткая (обычно 4-строчная) песенка быстрого темпа исполнения. В самостоятельный жанр оформилась в последней трети 19 в.; генетически связана с традиционными (преимущественно частыми) песнями. Широчайшее распространение получила в 1-й половине 20 в. Ч. создаются преимущественно сельской молодёжью, исполняются на одну мелодию целыми сериями во время гуляний под гармонь, балалайку или без музыкального сопровождения. Основной эмоциональный тон - мажорный. Тематика главным образом любовно-бытовая, однако уже в дооктябрьский период возникают Ч. общественного содержания (чаще с сатирической окраской); в советское время их доля в общей массе Ч. значительно возрастает, тематический диапазон расширяется. Будучи откликом на события дня, Ч. обычно рождается как поэтическая импровизация. Ей свойственны обращения к определённому лицу или слушателям, прямота высказывания, реалистичность, экспрессия. Стих Ч. - хореический, рифмовка - перекрёстная (обычно рифмуются лишь 2-я и 4-я строки), иногда парная. Музыкальной основой Ч. являются короткие одночастные, реже - двухчастные, мелодии, исполняемые полуговорком или напевно. В последние десятилетия интенсивность народного творчества в жанре Ч. несколько уменьшилась. Под влиянием фольклорных Ч. возникла литературная Ч. (Д. Бедный, В. В. Маяковский, А. А. Прокофьев и др.); многочисленные Ч. создаются в коллективах художественной самодеятельности. Возникнув впервые в русском фольклоре, Ч. появились затем на Украине, в Белоруссии и других республиках СССР.
Изд.: Симаков В. И., Сборник деревенских частушек, Ярославль, 1913; Елеонская Е. Н., Сборник великорусских частушек, М., 1914; Частушка. Вступ. ст., подгот. текста и прим. В. С. Бахтина, М.-Л., 1966; Власова З. И. и Горелов А. А., Частушки в записях советского времени, М.-Л., 1965.
Лит.:Гиппиус Е., Интонационные элементы русской частушки, в сборнике: Советский фольклор, №4-5, М.-Л., 1936; Колпакова Н., Русская народная и литературная частушка, «Звезда», 1943, №4; Лазутин С. Г., Русская частушка. Вопросы происхождения и формирования жанра, Воронеж, 1960; Власова З. И., Частушка и песня, в сборнике: Русский фольклор, т. 12, Л., 1971; Буртин Ю., О частушках, «Новый мир», 1968, № 1; Зырянов И. В., Поэтика русской частушки, Пермь, 1974.