V učebnicích fyziky jsou uvedeny abstrusční vzorcena téma rozsahu rádiových vln, které někdy nejsou zcela pochopeny ani u lidí se zvláštním vzděláním a pracovními zkušenostmi. V článku se pokusíme pochopit podstatu, aniž bychom se uchýlili k obtížím. První detekující rádiové vlny byl Nikola Tesla. Ve své době, kdy neexistovalo žádné high-tech zařízení, Tesla úplně nechápal, co je tento jev, který později nazýval etherem. Vodič střídavého proudu je začátek radiové vlny.
Přírodní zdroje rádiových vln zahrnujíastronomické objekty a blesky. Umělý radiátor rádiových vln je elektrický vodič se střídavým elektrickým proudem pohybujícím se uvnitř. Vibrační energie vysokofrekvenčního generátoru je distribuována do okolního prostoru prostřednictvím rádiové antény. Prvním pracovním zdrojem rádiových vln byl Popovův rozhlasový vysílač-přijímač. V tomto zařízení byla funkce vysokofrekvenčního generátoru prováděna vysokonapěťovým pohonem připojeným k anténě - Hertzovým vibrátorem. Uměle vytvořené rádiové vlny se používají pro stacionární a mobilní radar, vysílání, rádiové komunikace, komunikační satelity, navigační a počítačové systémy.
Vlny používané v radiokomunikacích jsou ve frekvenčním rozsahu 30 kHz - 3000 GHz. Na základě vlnových délek a frekvencí, šíření, je rozsah rádiových vln rozdělen do 10 dílčích pásem:
Spektrum rádiových vln je podmíněně rozděleno do sekcí.V závislosti na frekvenci a délce rádiové vlny jsou rozděleny do 12 dílčích pásem. Frekvenční rozsah rádiových vln je propojen s frekvencí střídavého signálu. Frekvenční rozsahy rádiových vln v mezinárodních rádiových předpisech představují 12 položek:
Se zvyšováním frekvence rádiové vlny se její délka zmenšuje a se snižováním frekvence rádiové vlny se zvyšuje. Šíření, v závislosti na jeho délce, je základní vlastností radiové vlny.
Распространение радиоволн 300 МГц − 300 ГГц tzv. ultrahigh mikrovlnka kvůli jejich relativně vysoké frekvenci. Dokonce i dílčí pásma jsou velmi rozsáhlá, takže se zase dělí na intervaly, které zahrnují určité rozsahy televize a vysílání, pro námořní a kosmické komunikace, pozemní a letecké, pro radarovou a radionavigaci, pro přenos lékařských dat atd. Navzdory skutečnosti, že celý rozsah rádiových vln je rozdělen na regiony, uvedené hranice mezi nimi jsou podmíněné. Pozemky se navzájem sledují, přecházejí jeden do druhého a někdy se překrývají.
Šíření rádiových vln je přenos energiestřídání elektromagnetického pole z jednoho prostoru do druhého. Ve vakuu se rádiové vlny šíří rychlostí světla. Pokud prostředí ovlivňuje rádiové vlny, může být šíření rádiových vln obtížné. To se projevuje zkreslením signálů, změnou směru šíření, zpomalením fázové a skupinové rychlosti.
Použije se každý typ vlny.jinak. Dlouhé mohou lépe překonávat překážky. To znamená, že dosah rádiových vln se může šířit podél roviny Země a vody. Použití dlouhých vln je rozšířené v ponorkách a námořních plavidlech, což vám umožňuje být v kontaktu v jakémkoli místě na moři. Na vlnové délce šest set metrů s frekvencí pěti set kilohertů jsou naladěny přijímače všech majáků a záchranných stanic.
Šíření rádiových vln v různých rozsazíchzáleží na jejich frekvenci. Čím je délka kratší a čím vyšší je frekvence, tím přímější bude vlnová cesta. Čím nižší je jeho frekvence a čím delší je délka, tím více dokáže překonávat překážky. Každý rozsah rádiových vlnových délek má své vlastní propagační charakteristiky, avšak na hranici sousedních pásem nedochází k výrazným změnám rozlišovacích znaků.
Ultra dlouhé a dlouhé vlny se ohýbají kolem povrchu planety a šíří se povrchovými paprsky po tisíce kilometrů.
Střední vlny jsou silnějšíabsorpce proto dokáže pokrýt vzdálenost pouhých 500–1500 kilometrů. Při zhutňování ionosféry v tomto rozsahu je možné vysílat signál s prostorovým paprskem, který zajišťuje komunikaci přes několik tisíc kilometrů.
Krátké vlny sahají pouze k blízkým.vzdálenosti díky absorpci jejich energie povrchem planety. Prostorové jsou schopné opakovaně se odrážet od zemského povrchu a ionosféry, cestovat na velké vzdálenosti, přenášet informace.
Ultrashort schopný přenášet velké objemyinformace. Rádiové vlny tohoto rozsahu pronikají ionosférou do vesmíru, takže jsou prakticky nevhodné pro pozemní komunikaci. Povrchové vlny těchto rozsahů jsou emitovány v přímé linii, aniž by obalily povrch planety.
Možný optický přenosobrovské množství informací. Pro komunikaci se nejčastěji používá třetí rozsah optických vln. V zemské atmosféře jsou vystaveny útlumu, takže ve skutečnosti přenášejí signál ve vzdálenosti až 5 km. Použití těchto komunikačních systémů však eliminuje potřebu získat povolení od telekomunikačních inspekcí.
Za účelem přenosu informací do rádiové vlnypotřeba modulovat signál. Vysílač emituje modulované rádiové vlny, tj. Upravené. Krátké, střední a dlouhé vlny mají amplitudovou modulaci, takže se nazývají AM. Před modulací se nosná vlna pohybuje s konstantní amplitudou. Amplitudová modulace pro přenos ji mění v amplitudě resp. Signálu signálu. Amplituda rádiové vlny se mění v přímém poměru k signálnímu napětí. Ultrazvukové vlny jsou frekvenčně modulovány, takže jsou označovány jako FM. Frekvenční modulace překrývá další frekvenci, která přenáší informace. Chcete-li vyslat signál na dálku, musíte jej modulovat signálem s vyšší frekvencí. Chcete-li přijmout signál, musíte jej oddělit od vlny subnosné. S frekvenční modulací rušení se vytvoří méně, ale rozhlasová stanice je nucena vysílat na VHF.
O kvalitě a účinnosti příjmu rádiových vlnovlivňuje metodu směrového záření. Příkladem je satelitní parabola, která směruje záření na místo instalovaného přijímacího senzoru. Tato metoda dosáhla významného pokroku v oblasti radioastronomie a učinila mnoho vědeckých objevů. Objevil možnosti vytvoření satelitního vysílání, bezdrátového přenosu dat a mnoho dalšího. Ukázalo se, že rádiové vlny jsou schopné vyzařovat slunce, mnoho planet mimo naši sluneční soustavu, stejně jako kosmické mlhoviny a některé hvězdy. Předpokládá se, že mimo naši galaxii jsou objekty se silnými emisemi rádia.
K dosahu rádiových vln, šířeníRádiové vlny jsou ovlivněny nejen slunečním zářením, ale také povětrnostními podmínkami. Měřicí vlny tedy ve skutečnosti nezávisí na povětrnostních podmínkách. Rozsah distribuce centimetrů je vysoce závislý na povětrnostních podmínkách. K tomu dochází v důsledku skutečnosti, že ve vodním prostředí během deště nebo při zvýšené úrovni vlhkosti vzduchu jsou krátké vlny rozptýleny nebo absorbovány.
Jejich kvalitu ovlivňují také překážky,dostat se do cesty. V takových okamžicích signál zeslabuje, zatímco slyšitelnost je výrazně narušena nebo dokonce zmizí na několik nebo více okamžiků. Příkladem je reakce televizoru na létající letadlo, když obraz bliká a objeví se bílé pruhy. Důvodem je skutečnost, že vlna se odráží od roviny a prochází anténou televizoru. K těmto jevům s televizory a rozhlasovými vysílači dochází častěji ve městech, protože rozsah rádiových vln se odráží v budovách, výškových věžích, zvyšujících cestu vlny.
