В учебниках по физике приведены заумные формулы radijo bangų diapazono tema, kuri kartais nėra visiškai suprantama net žmonėms, turintiems specialų išsilavinimą ir turintiems darbo patirties. Straipsnyje pabandysime suprasti esmę nesiimant sunkumų. Pirmoji radijo bangas aptiko Nikola Tesla. Savo laiku, kai nebuvo aukštųjų technologijų įrangos, Tesla iki galo nesuprato, kas yra šis reiškinys, kurį vėliau pavadino eteriu. Kintamosios srovės laidininkas yra radijo bangos pradžia.
Natūralūs radijo bangų šaltiniai apimaastronominiai objektai ir žaibai. Dirbtinis radijo bangų radiatorius yra elektros laidininkas, kurio viduje juda kintama elektros srovė. Aukšto dažnio generatoriaus vibracijos energija per radijo anteną paskirstoma į supančią erdvę. Pirmasis veikiantis radijo bangų šaltinis buvo Popovo radijo siųstuvas-radijo imtuvas. Šiame įrenginyje aukšto dažnio generatoriaus funkciją atliko aukštos įtampos saugykla, prijungta prie antenos - „Hertz“ vibratorius. Dirbtinai sukurtos radijo bangos naudojamos stacionariems ir mobiliems radarams, radijo transliacijoms, radijo ryšiams, ryšių palydovams, navigacijos ir kompiuterinėms sistemoms.
Radijo ryšyje naudojamos bangos yra 30 kHz - 3000 GHz dažnių diapazone. Remiantis bangos ilgiu ir dažniu, sklidimo charakteristikomis, radijo bangų diapazonas yra padalintas į 10 poskyrių:
Radijo bangų spektras paprastai yra padalintas į sekcijas.Priklausomai nuo dažnio ir ilgio, radijo bangos skirstomos į 12 pogrupių. Radijo bangų dažnių diapazonas yra susijęs su kintamosios srovės signalo dažniu. Radijo bangų dažnių diapazonai tarptautinėse radijo taisyklėse žymimi 12 pavadinimų:
Didėjant radijo bangos dažniui, jos ilgis mažėja, mažėjant radijo bangos dažniui, jis didėja. Sklidimas priklausomai nuo jo ilgio yra svarbiausia radijo bangos savybė.
Radijo sklidimas 300 MHz - 300 GHzdėl gana aukšto dažnio vadinami itin aukštais mikrobangų dažniais. Net pogrupiai yra labai dideli, todėl jie, savo ruožtu, yra suskirstyti į spragas, į kurias įeina tam tikros televizijos ir radijo transliavimo juostos, skirtos jūrų ir kosmoso ryšiams, antžeminei ir aviacinei, radarų ir radijo navigacijai, medicininių duomenų perdavimui ir kt. Nepaisant to, kad visas radijo bangų diapazonas yra padalintas į regionus, nurodytos ribos tarp jų yra sąlyginės. Siužetai nuolat seka vienas kitą, pereina vienas į kitą ir kartais sutampa.
Radijo sklidimas yra energijos perdavimaskintantis elektromagnetinis laukas iš vienos erdvės srities į kitą. Vakuume radijo bangos sklinda šviesos greičiu. Radijo bangoms veikiant aplinkai, gali būti sunku skleisti radijo bangas. Tai pasireiškia signalo iškraipymu, keičiantis sklidimo kryptimi, sulėtėjus fazės ir grupės greičiams.
Taikoma kiekviena iš bangų rūšiųkitaip. Ilgi sugeba apeiti kliūtis. Tai reiškia, kad radijo bangų diapazonas gali plisti išilgai žemės ir vandens plokštumos. Ilgų bangų naudojimas yra plačiai paplitęs povandeniniuose laivuose ir jūrų laivuose, o tai leidžia susisiekti bet kurioje jūros vietoje. Visų švyturių ir gelbėjimo stočių imtuvai yra sureguliuoti iki šešių šimtų metrų bangos, kurio dažnis yra penki šimtai kilohercų.
Radijo bangų sklidimas skirtingose juostosepriklauso nuo jų dažnio. Kuo trumpesnis ilgis ir kuo didesnis dažnis, tuo tiesesnis bus bangų kelias. Atitinkamai, kuo mažesnis jo dažnis ir ilgesnis ilgis, tuo jis gali lenktis aplink kliūtis. Kiekvienas radijo bangos ilgių diapazonas turi savo sklidimo ypatybes, tačiau šalia kaimyninių diapazonų ribų ryškus skiriamųjų požymių pokytis nepastebimas.
Itin ilgos ir ilgos bangos eina aplink planetos paviršių, paskleisdamos paviršiaus spindulius tūkstančius kilometrų.
Vidutinės bangos yra stipresnėsabsorbciją, todėl jie sugeba įveikti tik 500-1500 kilometrų atstumą. Kai šiame diapazone sutankėja jonosfera, signalą galima perduoti erdviniu pluoštu, kuris teikia ryšį per kelis tūkstančius kilometrų.
Trumpos bangos sklinda tik tam, kad užsidarytųatstumus dėl jų energijos absorbcijos planetos paviršiuje. Erdvinės sugeba pakartotinai atspindėti nuo žemės paviršiaus ir jonosferos, įveikti didelius atstumus, vykdyti informacijos perdavimą.
Itin trumpi gali perduoti didelį garsąinformacija. Šio diapazono radijo bangos prasiskverbia per jonosferą į kosmosą, todėl jos praktiškai nėra tinkamos antžeminėms komunikacijoms. Šių diapazonų paviršiaus bangos skleidžiamos tiesia linija, nesilenkiant aplink planetos paviršių.
Galima perduoti optinėmis juostomisdidžiulis informacijos kiekis. Dažniausiai komunikacijai naudojama trečioji optinė bangų juosta. Žemės atmosferoje jie yra slopinami, todėl iš tikrųjų jie perduoda signalą 5 km atstumu. Tačiau naudojant tokias ryšių sistemas nereikia gauti leidimų iš telekomunikacijų inspekcijų.
Norint perduoti informaciją, radijo bangareikia moduliuoti signalu. Siųstuvas skleidžia moduliuojamas radijo bangas, tai yra, modifikuotas. Trumpos, vidutinės ir ilgos bangos yra moduliuojamos amplitudės, todėl jos vadinamos AM. Prieš moduliavimą nešlio banga sklinda pastovia amplitude. Amplitudės moduliacija perdavimui keičia savo amplitudę, atitinkančią signalo įtampą. Radijo bangos amplitudė kinta tiesiogiai proporcingai signalo įtampai. Ypač trumpos bangos yra moduliuojamos dažniu, todėl jos vadinamos FM. Dažnio moduliacija nustato papildomą dažnį, perduodantį informaciją. Norint perduoti signalą per atstumą, jis turi būti moduliuojamas aukštesnio dažnio signalu. Norėdami gauti signalą, turite jį atskirti nuo nešlio bangos. Dažnio moduliacija sukuria mažiau trukdžių, tačiau radijo stotis yra priversta transliuoti VHF.
Dėl radijo bangų priėmimo kokybės ir efektyvumokrypties spinduliavimo metodas veikia. Pavyzdys galėtų būti palydovinė antena, nukreipianti radiaciją į įdiegto priėmimo jutiklio vietą. Šis metodas leido padaryti reikšmingą pažangą radijo astronomijos srityje ir padarė daug mokslo atradimų. Jis atrado galimybes kurti palydovinį transliavimą, belaidį duomenų perdavimą ir daug daugiau. Paaiškėjo, kad radijo bangos sugeba skleisti iš Saulės, daugybės planetų, esančių už mūsų Saulės sistemos ribų, taip pat kosminius ūkus ir kai kurias žvaigždes. Daroma prielaida, kad už mūsų galaktikos ribų yra objektų, kurie spinduliuoja galingai.
Į radijo bangų atstumą, sklidimąradijo bangoms įtakos turi ne tik saulės spinduliai, bet ir meteorologinės sąlygos. Taigi, metrų bangos iš tikrųjų nepriklauso nuo meteorologinių sąlygų. O centimetro sklidimo diapazonas labai priklauso nuo meteorologinių sąlygų. Tai atsiranda dėl to, kad vandens aplinkoje lietaus metu arba esant dideliam oro drėgnumui, trumpos bangos yra išsklaidytos arba absorbuojamos.
Be to, kliūtys turi įtakos jų kokybei,trukdo. Tokiomis akimirkomis įvyksta signalo išblukimas, o girdimumas žymiai pablogėja arba visai išnyksta kelioms akimirkoms ar daugiau. Pavyzdys galėtų būti televizoriaus reakcija į perlėkiantį lėktuvą, kai vaizdas mirksi ir atsiranda baltos juostos. Taip yra dėl to, kad banga atsispindi nuo orlaivio ir praeina pro televizoriaus anteną. Tokie reiškiniai su televizoriais ir radijo siųstuvais dažniau pasitaiko miestuose, nes radijo bangų diapazonas atsispindi pastatuose, daugiaaukščiuose bokštuose, didinant bangų kelią.
