Raspon radio valova i njihovo širenje

U udžbenicima o fizici su apsurdne formulena temu radio valova koji ponekad nisu u potpunosti razumjeli ni osobe s posebnim obrazovanjem i radnim iskustvom. U članku ćemo pokušati shvatiti suštinu bez pribjegavanja složenosti. Nikola Tesla prvi je otkrio radio valove. U svoje vrijeme, gdje nije postojao tehnološka oprema, Tesla nije u potpunosti shvatio kakav je fenomen kasnije nazvao eterom. Vodič s izmjeničnom električnom strujom je početak radijskog vala.

Izvori radio valova

Prirodni izvori radio valova suastronomske objekte i munje. Umjetna radio val odašiljač je električni vodič s pomicanjem unutar izmjenične električne struje. Vibracijska energija generatora visoke frekvencije se distribuira na okolni prostor preko radio antena. Prvi radni izvor radio valova bio je radio-odašiljač-radio Popova. U tom uređaju visoke frekvencije visokog napona funkcija generatora obavlja pogon spojen na antenu - dipol antena. radio valovi umjetnim sredstvima se koriste za fiksne i mobilne radare, emitiranje, radio komunikacije, satelitske komunikacije, navigacije i računalnih sustava.

Raspon radio valova

Valovi koji se koriste u radiokomunikacijama su u frekvencijskom području od 30 kHz do 3000 GHz. Na temelju duljine i učestalosti vala karakteristike širenja, radio-valni pojas je podijeljen u 10 podskupina:

1. SDV - jako dugo.
2. DV - dugo.
3. SW - prosjek.
4. KV - kratki.
5. VHF - ultrashort.
6. MV - metar.
7. DMV - decimetar.
8. SMV - centimetri.
9. MMV - milimetar.
10. SMMV - submillimetar

Raspon frekvencija radio valova

Spektar radio valova uvjetno je podijeljen na odjeljke. Ovisno o frekvenciji i duljini, radio valovi su podijeljeni u 12 podkategorija. Frekvencijski raspon radio valova povezan je s frekvencijom izmjenične struje signala. Frekvencijski rasponi radijskih valova u međunarodnim radijskim propisima zastupljeni su s 12 imena:

1. ELF - izuzetno niska.
2. SNF - iznimno niska.
3. INCH - infracrveno.
4. VLF - vrlo niska.
5. Niska frekvencija - niske frekvencije.
6. MF - srednje frekvencije.
7. HF - visoke frekvencije.
8. VHF - vrlo visoka.
9. UHF - ultrahigh.
10. Mikrovalna pećnica - super visoka.
11. EHF - izuzetno visoka.
12. GWH - hiperhigh.

Kako se frekvencija radijskog vala povećava, njegova dužina se smanjuje, kako se frekvencija radijskog vala smanjuje, ona se povećava. Propagacija, ovisno o duljini, najvažnija je svojstva radio valova.

Širenje radio valova 300 MHz - 300 GHzzbog njihove relativno visoke frekvencije. Čak i pod-bendovi su vrlo opsežna, pa su, pak, podijeljena je u intervalima, koji uključuju određene raspone televiziji i radiju, morskih i prostor komunikacije, tla i zraka, za radar i navigaciju, za prijenos medicinskih podataka i tako dalje. Unatoč činjenici da je cijeli spektar radio valova je podijeljen u područja određena granica uvjetovana između njih. Dijelovi slijede jedni druge stalno prelazi iz jedne u drugu, a ponekad i preklapaju.

Značajke širenja radio valova

Širenje radio valova je prijenos energijevarijabilno elektromagnetsko polje s jednog dijela prostora u drugi. U vakuumu, radio val propagira brzinom svjetlosti. Kada je okoliš izložen radio valovima, širenje radio valova može biti teško. To se očituje u izobličenju signala, mijenja smjer propagacije, usporava fazu i brzinu grupe.

Primjenjuje se svaka vrsta valovana različite načine. Dulje je bolje zaobići prepreke. To znači da se raspon radio valova može širiti po tlu i vodenim avionima. Korištenje dugačkih valova je široko rasprostranjeno u podmorskim i pomorskim brodovima, što vam omogućuje da budete u kontaktu bilo gdje u moru. Na valnoj duljini od šest stotina metara s frekvencijom od petsto kilohertz tuniranih prijemnika svih svjetionika i stanica za spašavanje.

Širenje radio valova u različitim rasponimaovisi o njihovoj učestalosti. Što je manja duljina i što je frekvencija veća, to će biti valjniji put vala. U skladu s time, manja je učestalost i dužina duljine, to je više moguće ograničiti prepreke. Svaki raspon radio valnih duljina ima svoje karakteristike razmnožavanja, ali ne postoji oštra promjena u razlikovnim značajkama na granici susjednih bendova.

Karakteristično za širenje

Izvanredni i dugi valovi oblažu površinu planeta, šireći se površinskim zračenjem udaljenim tisućama kilometara.

Prosječni valovi podliježu jačojapsorpcija, stoga može nadići udaljenost od samo 500-1500 kilometara. Kada se ionosfera skupi u tom rasponu, moguće je prenijeti signal prostornom zrakom, koja omogućuje komunikaciju nekoliko tisuća kilometara.

Kratki valovi se šire samo do obližnjegudaljenost zbog apsorpcije njihove energije na površini planeta. Prostorne se više puta mogu odraziti od površine Zemlje i ionosfere, prevladati velike udaljenosti, provoditi prijenos informacija.

Vrlo kratko može prenijeti veliku količinuInformacije. Radio valovi ovog dometa prodiru kroz ionosferu u svemir, pa su, u svrhu zemaljske komunikacije, praktički neprikladni. Površinski valovi ovih vrpci zrače se izravno, bez savijanja površine planeta.

U prijenosu optičkih bendova moguće jeogromne količine informacija. Najčešće, za komunikaciju se koristi treći raspon optičkih valova. U Zemljinoj atmosferi one su podložne prigušenju, tako da u stvarnosti prenose signal na udaljenosti do 5 km. No uporaba takvih komunikacijskih sustava eliminira potrebu za dobivanjem dozvola iz telekomunikacijskih inspekcija.

Načelo modulacije

Radi prijenosa podataka radio valpotrebno je modulirati signal. Predajnik emitira modulirane radio valove, tj. Se mijenja. Kratki, srednji i dugački valovi imaju modulaciju amplituda, stoga su označeni kao AM. Prije modulacije, nosač se pomiče konstantnom amplitvijom. Modulacija amplitude za prijenos mijenja ga u amplitudi, koja odgovara naponu signala. Amplituda radijskog vala varira izravno u odnosu na napon signala. Ultra kratki valovi imaju modulaciju frekvencije, pa su imenovani kao FM. Modulacija frekvencije nameće dodatnu frekvenciju, koja nosi informacije. Da bi se signal prenio na daljinu, treba ga modulirati signalom višeg frekvencije. Za primanje signala, potrebno ga je odvojiti od potpora vala. S modulacijom frekvencije, smetnje su manje, ali radio se mora emitirati na VHF.

Čimbenici koji utječu na kvalitetu i učinkovitost radiovalova

Na kvalitetu i učinkovitost prijema radio valovasmjera zračenja. Primjer je satelitska antena koja usmjerava zračenje na mjesto ugrađenog senzora prijema. Ova metoda omogućila je značajan napredak u području radioastronomije i učinila mnoga otkrića u znanosti. Otkrio je mogućnosti stvaranja satelitskih programa, bežičnog prijenosa podataka i još mnogo toga. Pokazalo se da radio valovi mogu zračiti Suncem, mnogim planetima koji su izvan našeg Sunčevog sustava, kao i kozmičkim maglicama i nekim zvijezdama. Pretpostavlja se da izvan naše galaksije postoje objekti koji imaju moćne radio valove.

U rasponu širenja radio valovaNa radio valove utječu ne samo sunčevo zračenje već i meteorološki uvjeti. Dakle, mjerni valovi, zapravo, ne ovise o vremenskim uvjetima. Raspon distribucije centimetara snažno ovisi o vremenskim uvjetima. Pojavljuje se jer je voda na kiši ili povećana vlažnost zraka kratki valovi raspršeni ili apsorbirani.

Također, na njihovu kvalitetu utječu prepreke,koji su na putu. U takvim trenucima signal nestaje dok se audicija značajno pogoršava ili čak nestaje nekoliko trenutaka ili više. Primjer je reakcija TV-a na leteću ravninu, kad slika treperi i pojavljuju se bijele linije. To je zbog činjenice da se val reflektira iz zrakoplova i prolazi TV antenom. Takvi fenomeni s televizorima i radio odašiljačima često se javljaju u gradovima, budući da se radio valni pojas odražava u zgradama, visokim tornjevima, povećavajući val put.