物理学の教科書には巧妙な公式が含まれています特殊教育や実務経験のある人でも十分に理解されていないことがある電波の範囲について。この記事では、困難に訴えることなく本質を理解しようとします。電波を最初に発見したのはニコラ・テスラでした。ハイテク機器がなかった当時、テスラはこの現象が何であるかを完全には理解していませんでした。彼は後にエーテルと呼びました。交流導体が電波の発生源です。
電波の自然な発生源には次のものがあります天体と稲妻。電波の人工ラジエーターは、内部を交流電流が流れる導電体です。高周波発生器の振動エネルギーは、無線アンテナを介して周囲の空間に分配されます。電波の最初の実用的な発信源は、ポポフの無線送信機-無線受信機でした。この装置では、高周波発生器の機能は、アンテナ（ヘルツバイブレーター）に接続された高電圧ストレージによって実行されました。人工的に作成された電波は、固定および移動レーダー、ラジオ放送、無線通信、通信衛星、ナビゲーション、およびコンピューターシステムに使用されます。
無線通信で使用される波は、30 kHz〜3000GHzの周波数範囲にあります。波長と周波数、伝搬機能に基づいて、電波範囲は10のサブバンドに細分されます。
電波のスペクトルは、通常、セクションに分割されます。周波数と長さに応じて、電波は12のサブバンドに細分されます。電波の周波数範囲は、信号の交流の周波数に関係しています。国際無線規則における電波の周波数範囲は、12の名前で表されます。
電波の周波数が高くなると長さが短くなり、電波の周波数が低くなると長くなります。その長さに応じた伝搬は、電波の最も重要な特性です。
電波伝搬300MHz-300 GHz周波数がかなり高いため、超高マイクロ波周波数と呼ばれます。サブバンドでさえ非常に広範であるため、それらは順番に間隔に分割されます。これには、海上および宇宙通信、地上および航空、レーダーおよび無線ナビゲーション、医療の送信のための特定のテレビおよびラジオ放送バンドが含まれます。データなど。電波の全範囲が領域に分割されているという事実にもかかわらず、それらの間の示された境界は条件付きです。プロットは互いに連続して続き、一方を他方に渡し、場合によっては重なります。
電波伝搬はエネルギーの伝達です空間のある領域から別の領域への交流電磁界。真空中では、電波は光速で伝わります。環境にさらされると、電波の伝播が困難になる可能性があります。これは、信号の歪み、伝搬方向の変化、位相および群速度の減速に現れます。
それぞれのタイプの波が適用されます別の方法で。長いものは障害物をうまく回避することができます。これは、電波の範囲が地球と水の平面に沿って伝播できることを意味します。潜水艦や船舶では長波の使用が広く行われているため、海のどこにいても連絡を取り合うことができます。すべてのビーコンとレスキューステーションの受信機は、500キロヘルツの周波数で600メートルの波長に調整されています。
異なる帯域での電波の伝搬それらの頻度に依存します。長さが短く、周波数が高いほど、波の経路はまっすぐになります。したがって、周波数が低く、長さが長いほど、障害物の周りで曲がる能力が高くなります。電波波長の各範囲には独自の伝搬特性がありますが、隣接する範囲の境界では、特徴的な特徴の急激な変化は見られません。
超長波と長波は惑星の表面の周りで曲がり、表面の光線を数千キロメートルにわたって広げます。
中波はより強い波の影響を受けますしたがって、吸収は500〜1500キロメートルの距離をカバーすることができます。電離層がこの範囲で高密度化されると、信号は空間ビームによって送信され、数千キロメートルにわたる通信を提供します。
短い波は閉じた波にのみ伝播します惑星の表面によるそれらのエネルギーの吸収による距離。空間的なものは、地球の表面と電離層から繰り返し反射して、長距離を克服し、情報の転送を実行することができます。
超短は大量の送信が可能情報。この範囲の電波は電離層を通って宇宙に浸透するため、地上通信にはほとんど適していません。これらの範囲の表面波は、惑星の表面の周りで曲がることなく、直線で放出されます。
光帯域での伝送が可能膨大な量の情報。ほとんどの場合、3番目の光波長帯が通信に使用されます。地球の大気圏では減衰の影響を受けるため、実際には最大5kmの距離で信号を送信します。しかし、そのような通信システムを使用すると、電気通信検査から許可を取得する必要がなくなります。
情報を発信するために電波信号で変調する必要があります。送信機は変調された電波を放射します。つまり、変更されます。短波、中波、長波は振幅変調されているため、AMと呼ばれます。変調の前に、搬送波は一定の振幅で伝わります。送信用の振幅変調は、信号の電圧に対応して振幅を変化させます。電波の振幅は信号電圧に正比例して変化します。超短波は周波数変調されているため、FMと呼ばれています。周波数変調は、情報を運ぶ追加の周波数を重ね合わせます。ある距離にわたって信号を送信するには、より高い周波数の信号で変調する必要があります。信号を受信するには、信号をサブキャリア波から分離する必要があります。周波数変調を使用すると、干渉は少なくなりますが、ラジオ局はVHFでの放送を余儀なくされます。
電波受信の品質と効率について指向性放射の方法に影響されます。例としては、設置された受信センサーの場所に放射線を向ける衛星放送受信アンテナがあります。この方法により、電波天文学の分野で大きな進歩を遂げ、科学で多くの発見をすることが可能になりました。彼は、衛星放送、無線データ伝送などを作成する可能性を発見しました。電波は、太陽、太陽系外の多くの惑星、宇宙星雲、いくつかの星を放射することができることが判明しました。私たちの銀河の外には、強力な電波放射を持っている物体があると思われます。
電波範囲へ、伝搬電波は日射だけでなく、気象条件の影響も受けます。したがって、実際には、メートル波は気象条件に依存しません。そしてセンチメートルの伝播範囲は気象条件に強く依存します。これは、雨天時や空気中の湿度が高い水生環境では、短波が散乱または吸収されるために発生します。
また、障害物はそれらの品質に影響を与えます、邪魔になります。このような瞬間に信号のフェージングが発生しますが、可聴性が大幅に損なわれるか、数秒以上完全に消えます。例としては、画像がちらつき、白い縞模様が表示されたときの飛行機の飛行に対するテレビの反応があります。これは、波が航空機で反射され、TVアンテナを通過するためです。テレビやラジオ送信機でのこのような現象は、電波の範囲が建物や高層タワーに反射され、波の経路が増えるため、都市でより頻繁に発生します。
