Utvalget av radiobølger og deres forplantning

Lærebøker på fysikk er abstruse formelpå rekkevidde av radiobølger, som noen ganger ikke helt forstås, selv av personer med spesiell utdanning og arbeidserfaring. Artikkelen vil forsøke å håndtere essensen, uten å ty til vanskeligheter. Den første som oppdaget radiobølger var Nikola Tesla. I sin tid, hvor det ikke var noe høyteknologisk utstyr, forstod Tesla ikke fullt ut hva dette fenomenet, som han senere kalte eteren. En vekselstrømsleder er begynnelsen på en radiobølge.

Kilder til radiobølger

De naturlige kildene til radiobølger erastronomiske objekter og lyn. En kunstig radiator av radiobølger er en elektrisk leder med en vekslende elektrisk strøm som beveger seg inne. Den vibrasjonelle energien til en høyfrekvente generator fordeles inn i det omkringliggende rommet ved hjelp av en radioantenn. Den første arbeidskilden til radiobølger var Popovs radiosender. I denne enheten ble funksjonen til en høyfrekvente generator utført av en høyspenningsdrev forbundet med antennen - Hertz-vibratoren. Kunstige radiobølger brukes til fast og mobil radar, kringkasting, radiokommunikasjon, kommunikasjons satellitter, navigasjon og datasystemer.

Radiobølgeområde

Brukes i radiobølger er i frekvensområdet 30 kHz - 3000 GHz. Basert på bølgelengden og frekvensen, egenskapene til forplantningen, er rekkevidden av radiobølger delt inn i 10 delbånd:

1. ADL er super lang.
2. DV - lang.
3. NE - medium.
4. HF - kort.
5. VHF - ultrashort.
6. MW - meter.
7. UHF - decimeter.
8. SMW - centimeter.
9. IIM - millimeter.
10. SMMV - submillimeter

Frekvensområde for radiobølger

Spekteret av radiobølger er konvensjonelt delt inn i seksjoner. Avhengig av frekvens og lengde på radiobølgene er delt inn i 12 delbånd. Frekvensområdet for radiobølger er sammenkoblet med frekvensen til vekselstrømssignalet. Frekvensområdet for radiobølger i de internasjonale radioforskriftene er representert ved 12 navn:

1. ELF - ekstremt lav.
2. VLF - ultra lav.
3. INCH - infralow.
4. VLF - veldig lav.
5. LF - lav frekvens.
6. MF - mids.
7. HF - høye frekvenser.
8. VHF - veldig høy.
9. UHF - ultra høy.
10. Mikrobølgeovn - ultra høy.
11. EHF - ekstremt høy.
12. HHV - hyperhøyt.

Etter hvert som frekvensen av radiobølgen øker, reduseres lengden, og etter hvert som frekvensen avtar, øker radiobølgen. Forplantningen avhengig av lengden er den viktigste egenskapen for radiobølger.

300 MHz - 300 GHz radiobølgeutbredelsekalt ultrahøy mikrobølgeovn på grunn av deres relativt høye frekvens. Selv subordene er svært omfattende, slik at de i sin tur er delt inn i hull, som inkluderer bestemte områder for fjernsyn og kringkasting, for maritim og romkommunikasjon, terrestrisk og luftfart, for radar- og radionavigering, for overføring av medisinske data og så videre. Til tross for at hele rekkevidden av radiobølger er delt inn i regioner, er de angitte grensene mellom dem betingede. Tomtene følger hverandre kontinuerlig, beveger seg inn i en annen, og noen ganger overlapper.

Funksjoner av forplantning av radiobølger

Radioforplantning er overføring av energivekslende elektromagnetisk felt fra en del av rommet til et annet. I vakuum eksploderer radiobølger ved lysets hastighet. Når miljøet er utsatt for radiobølger, kan utbredelsen av radiobølger være vanskelig. Dette manifesterer seg i forvrengning av signaler, endrer retningen av forplantning, senker fasen og gruppens hastigheter.

Hver av bølgetyper blir brukt.annerledes. Lengre kan omgå hindringer bedre. Dette betyr at rekkevidden av radiobølger kan spre seg på jordens og vannets plan. Bruken av lange bølger er utbredt i undervanns- og sjøfartøy, noe som gjør at du kan komme i kontakt når som helst i sjøen. Mottakere av alle fyrtårn og redningsstasjoner er innstilt til en bølgelengde på seks hundre meter med en frekvens på fem hundre kilohertz.

Radiobølgeutbredelse i ulike områderavhenger av frekvensen deres. Jo kortere lengden og jo høyere frekvensen er, desto rettere blir bølgebanen. Følgelig, jo mindre er frekvensen og jo lengre lengre, jo bedre er det å bøye seg rundt hindringer. Hvert område av radiobølgelengder har sine egne forplantningsegenskaper, men det er ingen skarp forandring i de karakteristiske egenskapene på grensen til de nærliggende områdene.

Distribusjonskarakteristikk

Superlange og lange bølger som skjuter på overflaten av planeten, sprer overflatestråler i tusenvis av kilometer.

Mellomstore bølger er gjenstand for sterkereabsorpsjon, derfor i stand til å dekke en avstand på bare 500-1500 kilometer. Når ionosfæren er komprimert i dette området, kan et signal overføres av en romlig stråle, som gir kommunikasjon i flere tusen kilometer.

Korte bølger strekker seg bare til lukkede.avstander på grunn av absorpsjon av deres energi på overflaten av planeten. Romlige er i stand til gjentatte ganger å reflektere fra jordens overflate og ionosfæren, overvinne store avstander, utføre overføring av informasjon.

Ultrashort i stand til å sende stort voluminformasjon. Radiobølger av dette området trengs gjennom ionosfæren gjennom rom, derfor er de praktisk talt uegnet for jordkommunikasjon. Overflatenes bølger av disse områdene utløses rettlinjet, uten å bøye seg rundt overflaten av planeten.

Overføring er mulig i de optiske båndene.store mengder informasjon. Oftest for kommunikasjon brukes det tredje spekteret av optiske bølger. I jordens atmosfære er de gjenstand for demping, slik at de i virkeligheten overfører et signal over en avstand på opptil 5 km. Men bruken av slike kommunikasjonssystemer eliminerer behovet for å skaffe tillatelser fra telekommunikasjonsinspeksjoner.

Modulasjonsprinsipp

For å overføre informasjon, radio bølgenmå modulere signalet. Senderen sender modulerte radiobølger, det vil si endret. Kort, medium og lang bølger har amplitude modulering, så de betegnes som AM. Før modulering beveger bærebølgen seg med en konstant amplitude. Amplitudmodulasjon for overføring endrer det i henholdsvis amplitude av signalspenningen. Amplituden til radiobølgen varierer i direkte forhold til signalets spenning. Ultrashort-bølger har frekvensmodulasjon, så de kalles FM. Frekvensmodulasjon stiller en ekstra frekvens som gir informasjon. For å sende et signal på avstand må det moduleres med et høyfrekvenssignal. For å motta et signal, må du skille det fra underbærebølgen. Med frekvensmodulasjon oppstår interferens mindre, men radiostasjonen er tvunget til å kringkaste på VHF.

Faktorer som påvirker kvaliteten og effektiviteten av radiobølger

På kvaliteten og effektiviteten av mottak av radiobølgerpåvirket av metoden for rettet stråling. Et eksempel ville være en parabolantenn, som styrer strålingen til stedet for den installerte mottakersensoren. Denne metoden gjorde det mulig å utvikle seg betydelig innen radio-astronomi og gjøre mange funn i vitenskapen. Han åpnet muligheten for å lage satellitt-kringkasting, trådløs dataoverføring og mye mer. Det viste seg at radiobølger kan avgi solen, mange planeter utenfor vårt solsystem, så vel som kosmiske nebulae og noen stjerner. Det antas at det er objekter utenfor vår galakse med sterk radioemisjon.

På rekkevidde av radiobølger, spredningenRadiobølger påvirkes ikke bare av solstråling, men også av værforhold. Så, måler bølger faktisk ikke avhengig av værforhold. Og avstanden til centimeterutbredelse er sterkt avhengig av værforhold. Oppstår på grunn av at vannmiljøet under regn eller ved forhøyede fuktighetsnivåer i luften, er korte bølger spredt eller absorbert.

Hindringer påvirker også deres kvalitet.komme i veien. På slike øyeblikk svinger signalet, mens hørbarhet er betydelig redusert eller forsvinner helt i noen få øyeblikk eller mer. Et eksempel vil være reaksjonen til TV-en på et fly som flyr forbi når bildet blinker og hvite striper vises. Dette skyldes det faktum at bølgen reflekteres fra flyet og passerer av TV-antennen. Slike fenomener med fjernsynsapparater og radiosendere forekommer oftere i byer, fordi radiobølger varierer fra bygninger, høytårn, øker bølgebanen.