Manualele de fizică conțin formule inteligentepe tema gamei de unde radio, care uneori nu sunt pe deplin înțelese nici măcar de persoanele cu educație specială și experiență profesională. În articol, vom încerca să descoperim esența fără a recurge la dificultăți. Primul care a descoperit unde radio a fost Nikola Tesla. Pe vremea sa, unde nu existau echipamente de înaltă tehnologie, Tesla nu înțelegea pe deplin ce este acest fenomen, pe care mai târziu l-a numit eter. Un conductor de curent alternativ este originea unei unde radio.
Sursele naturale ale undelor radio includobiecte astronomice și fulgere. Un emițător artificial de unde radio este un conductor electric cu un curent electric alternativ care se deplasează în interior. Energia vibrațională a unui generator de înaltă frecvență este distribuită în spațiul înconjurător printr-o antenă radio. Prima sursă de funcționare a undelor radio a fost emițătorul-receptor radio Popov. În acest dispozitiv, funcția unui generator de înaltă frecvență a fost realizată printr-o stocare de înaltă tensiune conectată la o antenă - un vibrator Hertz. Undele radio create artificial sunt utilizate pentru radar staționar și mobil, difuzare radio, comunicații radio, sateliți de comunicații, sisteme de navigație și computer.
Undele utilizate în comunicațiile radio sunt în domeniul de frecvență 30 kHz - 3000 GHz. Pe baza lungimii de undă și a frecvenței undei, a caracteristicilor de propagare, gama de unde radio este împărțită în 10 sub-benzi:
Spectrul de unde radio este convențional împărțit în secțiuni.În funcție de frecvență și lungime, undele radio sunt împărțite în 12 sub-benzi. Gama de frecvență a undelor radio este legată de frecvența curentului alternativ al semnalului. Intervalele de frecvență ale undelor radio din reglementările internaționale de radio sunt reprezentate de 12 nume:
Odată cu creșterea frecvenței unei unde radio, lungimea acesteia scade, cu o scădere a frecvenței unei unde radio, aceasta crește. Propagarea în funcție de lungimea sa este cea mai importantă proprietate a unei unde radio.
Propagare radio 300 MHz - 300 GHzsunt numite frecvențe ultra-înalte de microunde datorită frecvenței lor destul de ridicate. Chiar și sub-benzile sunt foarte extinse, astfel încât acestea, la rândul lor, sunt împărțite în goluri, care includ anumite benzi de difuzare a televiziunii și radio, pentru comunicații maritime și spațiale, terestre și aeriene, pentru radar și navigație radio, pentru transmiterea datelor medicale și așa mai departe. În ciuda faptului că întreaga gamă de unde radio este împărțită în regiuni, limitele indicate între ele sunt condiționate. Complotele se succed continuu, trecându-se unul în altul și uneori se suprapun.
Propagarea radio este transferul de energieun câmp electromagnetic alternativ dintr-o zonă a spațiului în alta. În vid, undele radio călătoresc cu viteza luminii. Atunci când undele radio sunt expuse mediului, propagarea undelor radio poate fi dificilă. Acest lucru se manifestă prin distorsionarea semnalului, schimbând direcția de propagare, încetinind viteza de fază și de grup.
Fiecare dintre tipurile de unde este aplicatdiferit. Cele mai lungi pot evita mai bine obstacolele. Aceasta înseamnă că gama de unde radio se poate propaga de-a lungul planului pământului și al apei. Utilizarea valurilor lungi este larg răspândită în submarine și nave marine, ceea ce vă permite să fiți în contact oriunde în mare. Receptoarele tuturor balizelor și stațiilor de salvare sunt reglate la o lungime de undă de șase sute de metri cu o frecvență de cinci sute de kiloherci.
Propagarea undelor radio în diferite benzidepinde de frecvența lor. Cu cât lungimea este mai scurtă și frecvența este mai mare, cu atât traseul undei va fi mai drept. În consecință, cu cât frecvența este mai mică și cu cât lungimea este mai mare, cu atât este mai capabilă să se aplece în jurul obstacolelor. Fiecare gamă de lungimi de undă radio are propriile sale caracteristici de propagare, totuși, la limita intervalelor adiacente, nu se observă nicio modificare bruscă a trăsăturilor distinctive.
Undele ultra-lungi și lungi înconjoară suprafața planetei, răspândind razele de suprafață pe mii de kilometri.
Undele medii sunt supuse unor forțe mai puterniceabsorbția, prin urmare, sunt capabili să parcurgă o distanță de numai 500-1500 de kilometri. Când ionosfera este densificată în acest domeniu, un semnal poate fi transmis de un fascicul spațial, care asigură comunicarea pe câteva mii de kilometri.
Undele scurte se propagă numai către cele apropiatedistanțele datorate absorbției energiei lor de către suprafața planetei. Cele spațiale sunt capabile să se reflecte în mod repetat de la suprafața și ionosfera pământului, pentru a depăși distanțe mari, efectuând transferul de informații.
Ultra-scurtele sunt capabile să transmită volum mareinformație. Undele radio din acest domeniu pătrund prin ionosferă în spațiu, prin urmare, acestea sunt practic nepotrivite pentru comunicațiile terestre. Undele de suprafață ale acestor intervale sunt emise în linie dreaptă, fără a se îndoaie în jurul suprafeței planetei.
Transmisie posibilă în benzi opticecantități uriașe de informații. Cel mai adesea, a treia bandă de undă optică este utilizată pentru comunicare. În atmosfera Pământului, acestea sunt supuse atenuării, astfel încât în realitate transmit un semnal pe o distanță de până la 5 km. Dar utilizarea unor astfel de sisteme de comunicații elimină necesitatea obținerii autorizațiilor din inspecțiile de telecomunicații.
Pentru a transmite informații, o undă radiotrebuie să fie modulat cu un semnal. Transmițătorul emite unde radio modulate, adică modificate. Undele scurte, medii și lungi sunt modulate în amplitudine, deci sunt denumite AM. Înainte de modulare, unda purtătoare se deplasează cu amplitudine constantă. Modulația amplitudinii pentru transmisie o modifică în amplitudine, corespunzătoare tensiunii semnalului. Amplitudinea unei unde radio se schimbă direct proporțional cu tensiunea semnalului. Undele ultracurte sunt modulate în frecvență, motiv pentru care sunt denumite FM. Modulația de frecvență impune o frecvență suplimentară care transportă informații. Pentru a transmite un semnal pe o distanță, acesta trebuie modulat cu un semnal de frecvență mai mare. Pentru a primi un semnal, trebuie să îl separați de valul subpurtător. Modulația de frecvență creează mai puține interferențe, dar postul de radio este forțat să transmită pe VHF.
Despre calitatea și eficiența recepției undelor radiometoda radiației direcționale afectează. Un exemplu ar fi o antenă satelit care direcționează radiația către locația unui senzor de recepție instalat. Această metodă a permis progrese semnificative în domeniul radioastronomiei și a făcut multe descoperiri în știință. El a descoperit posibilitățile de a crea difuzare prin satelit, transmisie de date fără fir și multe altele. S-a dovedit că undele radio pot fi emise de Soare, de multe planete din afara sistemului nostru solar, precum și de nebuloasele cosmice și de unele stele. Se presupune că există obiecte în afara galaxiei noastre care au emisii radio puternice.
La distanța undelor radio, propagareundele radio sunt influențate nu numai de radiațiile solare, ci și de condițiile meteorologice. Deci, valurile de metri, de fapt, nu depind de condițiile meteorologice. Și intervalul de propagare al centimetrului depinde puternic de condițiile meteorologice. Apare datorită faptului că în mediul acvatic în timpul ploii sau cu un nivel ridicat de umiditate în aer, valurile scurte sunt împrăștiate sau absorbite.
De asemenea, obstacolele le afectează calitatea,intrând în cale. În astfel de momente, se produce estomparea semnalului, în timp ce audibilitatea este semnificativ afectată sau dispare cu totul pentru câteva momente sau mai mult. Un exemplu ar fi reacția unui televizor la un avion care zboară atunci când o imagine pâlpâie și apar dungi albe. Acest lucru se datorează faptului că unda este reflectată de aeronavă și trece pe lângă antena TV. Astfel de fenomene cu televizoare și emițătoare radio apar mai des în orașe, deoarece gama de unde radio se reflectă pe clădiri, turnuri înalte, crescând calea undelor.
