Raspon radio valova i njihovo širenje

U udžbenicima o fizici, apsurdne su formule dane na radio valnom pojasu, koje ponekad nisu potpuno razumljive ni osobama 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 radijskih valova su astronomski objekti i munje. Umjetni radijator radio valova je električni vodič s električnom strujom koja se kreće unutar njega. Vibracijska energija visokofrekventnog generatora propušta se u okolni prostor preko radio antene. Prvi radni izvor radio valova bio je radio-odašiljač-radio Popova. U ovom uređaju funkcija visokofrekventni generator obavio je visokonaponski pogon koji je spojen na antenu minus-vibrator Hertza. Umjetni radio valovi se koriste za stacionarno i mobilno radiolokaciju, emitiranje, radio komunikaciju, komunikacijske satelite, navigacijske i računalne sustave.

Raspon radio valova

Valovi koji se koriste u radiokomunikacijama su u frekvencijskom području 30 kHz minus 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 opseg radio valova u međunarodnim radio pravilima zastupa 12 imena:

1. ELF minus - iznimno niska.
2. ELF minus - ultralow.
3. INCH minus-infra-nisko.
4. VLF minus - vrlo nizak.
5. LF minus - niske frekvencije.
6. MF minus je srednja frekvencija.
7. HF minus-visoke frekvencije.
8. VHF minus - vrlo visoka.
9. ultra frekvencija minus-ultra-visok.
10. mikrovalna pećnica minus- izuzetno visoka.
11. EHF minus - izuzetno visoka.
12. HFO minus su hiper-visoki.

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 minus-300 GHz nazivaju se ultra-visokim mikrovalovima zbog njihove prilično 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 niz radio valova podijeljen na regije, označene granice između njih su uvjetovane. Web-mjesta se međusobno slijede, neprekidno se mijenjaju, a ponekad se preklapaju.

Značajke širenja radio valova

Širenje radio valova je prijenos energije izmjeničnim elektromagnetskim poljem od jednog dijela prostora do drugog. U vakuumu se radio val širi brzina 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.

Svaka vrsta valova primjenjuje se na 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 mjestu val duljine šest stotina metara s frekvencijom od petsto kilohertz tuniranih prijemnika svih svjetionika i stanica za spašavanje.

Širenje radio valova u različitim bendovima ovisi o njihovoj frekvenciji. 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 podložni su jačoj apsorpciji, tako da mogu prevladati udaljenosti 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 propagiraju samo do udaljenih udaljenosti zbog apsorpcije njihove energije na površini planeta. Prostorne se više puta mogu odraziti od površine Zemlje i ionosfere, prevladati velike udaljenosti, provoditi prijenos informacija.

Ultra kratak može prenijeti veliku količinu informacija. 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 optičkim rasponima moguće je prenositi goleme 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 val mora biti moduliran signalom. 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 amplituda za prijenos to mijenja u amplitudi, prema 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 učestalost 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 radijskih valova

Na kvalitetu i učinkovitost primanja radio valova utječe metoda usmjerenog 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. Otvorio je mogućnost stvaranja satelitskog prijenosa, prijenos podataka bežični način 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.

Na području radijskog vala, širenje radio valova je pod utjecajem ne samo sunčevog zračenja već i meteoroloških uvjeta. 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, njihovu kvalitetu utječu prepreke 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.