La gamo de radiaj ondoj kaj ilia disvastigo

En lernolibroj pri fiziko, abstrusaj formuloj estas donitaj sur la radio-onda bando, kiuj kelkfoje ne plene komprenas eĉ de homoj kun speciala edukado kaj labora sperto. En ĉi tiu artikolo, ni provos kompreni la esencon sen recurrir al kompleksecoj. Nikola Teslo estis la unua en malkovri radio-ondojn. En lia tempo, kie ne estis eksterordinara teamo, Teslo tute ne komprenis, kian fenomenon li poste nomis ether. Ŝoforo kun alterna elektra fluo estas la komenco de radia ondo.

Fontoj de ondoj de radioaparato

La naturaj fontoj de radio-ondoj estas astronomiaj celoj kaj fulmoj. Artefarita radiatoro de radiaj ondoj estas elektra ŝoforo kun alterna elektra fluo movanta en ĝi. La vibra energio de la alta frekvenca generatoro propagas en la ĉirkaŭa spaco per radia anteno. La unua fonto de radioaparato de radioaparato-radioaparato Popova. En ĉi tiu aparato, la alta-frekvenca generacia funkcio estis prezentita per alta-volta stokado-aparato konektita al anteno - Hertz-vibrador. Artefaritaj radio-ondoj estas uzataj por estacionario kaj movebla radaro, radiodransmitado, radiokomunikado, komunikado-satelitoj, navigado kaj komputilaj sistemoj.

Gamo de radiaj ondoj

Kiel uzita en la radio ondoj estas en la ofteco gamo 30 kHz - 3000 GHz. Surbaze de la longeco kaj ofteco de la ondo, la disvastigaj trajtoj, la radio-onda bando dividiĝas en 10 subbandojn:

1. SDV - tre longe.
2. DV - longa.
3. SW - averaĝa.
4. HF - mallonga.
5. VHF - ultrashorto.
6. MV - metro.
7. DMV - dekimetro.
8. SMV - centimetroj.
9. MMV - milimetro.
10. SMMV - submillimetro

Ofteca gamo de radiaj ondoj

La spektro de radiaj ondoj estas kondiĉe dividita en sekcioj. Depende de la ofteco kaj longeco de la radiaj ondoj dividiĝas en 12 subbandojn. La ofteco-gamo de radiaj ondoj rilatas al la ofteco de la alterna fluo de la signalo. Bandoj de ofteco de radiondoj en la Internacia Radio Regulations 12 prezentis nomojn:

1. ELF - ekstreme malalta.
2. SNF - ekstreme malalta.
3. INCH - infra-malalta.
4. VLF - tre malalta.
5. Malalta ofteco - malaltaj oftecoj.
6. MF - mezaj oftecoj.
7. HF - altaj oftecoj.
8. VHF - tre alta.
9. UHF - Ultrahigh.
10. Mikroondoj - super alta.
11. EHF - ekstreme alta.
12. GWH - hyperhigh.

Ĉar la ofteco de la radio-ondo pliigas, ĝia longeco malpliiĝas, kiam la ofteco de la radiofluo malpliiĝas, ĝi pliiĝas. La disvastigo, laŭ ĝia longo, estas la plej grava posedaĵo de radio-ondo.

La disvastigo de radiaj ondoj 300 MHz-300 GHz estas nomata ultrahigh-mikroondoj pro ilia sufiĉe alta ofteco. Inkluzive la subvencioj estas tre vastaj, do ili turniĝas en spacoj, kiuj inkluzivas iujn gamojn de televido kaj elsendado, por maritimaj kaj spacaj komunikadoj, teraj kaj aeronáuticas, por radaro kaj radio-navigado, por transdono de medicinaj datumoj ktp. Malgraŭ la fakto, ke la tuta radio-onda bando dividiĝas en regionojn, la markitaj limoj inter ili estas kondiĉaj. La intrigoj sekvas unu post la alia senĉese, ŝanĝante unu al alia, kaj foje superpone.

Trajtoj de radio-onda disvastigo

Disvastigo de radiaj ondoj estas la translokigo de energio per alterna elektromagneta kampo de unu parto de spaco al alia. En vacuo radiondoj vojaĝas ĉe la lumrapideco. Kiam la medio estas elmontrita al radiaj ondoj, disvastigo de radiaj ondoj povas esti malfacila. Ĉi tio manifestiĝas en la distordo de signaloj, ŝanĝiĝoj direkte al disvastigo, malrapidigante la fazon kaj grupajn rapidojn.

Ĉiu el la tipoj de ondoj aplikiĝas de malsamaj manieroj. Pli longe povas pli bone preterpasi la barojn. Ĉi tio signifas, ke la radio-ondta bando povas propagi laŭ la planko kaj akvoplankoj. La uzo de longaj ondoj estas disvastigita en submarŝipoj kaj marŝipoj, kiuj ebligas vin kontakti ie ajn en la maro. Ĉe la ondolongo de sescent metroj al ofteco de kvincent kilohertz agordita riceviloj ĉiuj lumturoj kaj rekupero staciojn.

La disvastigo de radiaj ondoj en malsamaj bandoj dependas de ilia ofteco. La pli malgranda la longeco kaj la pli alta la ofteco, pli rektigas la vojon de la ondo. Sekve, la pli malgranda ĝia ofteco kaj la pli longa la longeco, pli ĝi povas malproksimigi la barojn. Ĉiu gamo de radiaj ondoj havas siajn proprajn disvastigajn karakterizaĵojn, sed ne ekzistas akra ŝanĝo en la karakterizaj trajtoj sur la limo de najbaroj.

Karakterizaĵo de la disvastiĝo

Ekstra longaj kaj longaj ondoj kovras la surfacon de la planedo, disvastiĝantajn per la surfacaj radioj dum miloj da kilometroj.

La duonaj ondoj submetiĝas al pli forta absorción, do ili povas superi distancon de nur 500-1500 kilometroj. Kiam la ionosfera estas kompakta en ĉi tiu gamo, ĝi eblas transdoni la signalon kun spaca fasko, kiu provizas komunikadon por pluraj mil kilometroj.

Mallongaj ondoj propagas nur por fermi distancojn pro la absorción de ilia energio fare de la surfaco de la planedo. Spacoj kapablas ree reflekti la teron kaj la ionosferon, venkante longajn distancojn, efektivigante la translokigon de informoj.

Ultra-mallonga povas transdoni grandan kvanton da informoj. Radiaj ondoj de ĉi tiu teritorio penetras tra la ionosfera en spacon, do, por teraj komunikado, ili estas preskaŭ netaŭgaj. Surfacaj ondoj de ĉi tiuj rangoj radias rekte, ne fleksante ĉirkaŭ la surfaco de la planedo.

En la optikaj rangoj, ĝi eblas transdoni gigajn volumojn da informoj. Plej ofte, tria gamo de optikaj ondoj estas uzata por komunikado. En la tera atmosfero, ili estas submetitaj al mildigo, do fakte ili transdonas la signalon por distanco de ĝis 5 km. Sed la uzo de tiaj komunikaj sistemoj forigas la bezonon akiri permesojn de telekomunikadoj.

La principo de modulado

Por transdoni informojn, la radio-ondo devas esti modulata per signalo. La radio-stacio elsendas modulajn radiajn ondojn, tio estas, ŝanĝita. Mallongaj, mezaj kaj longaj ondoj havas ampleksan moduladon, do ili estas signifitaj kiel AM. Antaŭ modulado, la portanto-ondo moviĝas kun konstanta amplekso. Modulación de amplekso por dissendo ŝanĝas lia amplekso, respektive, de la signalo tensio. La amplekso de la radia ondo varias en rekta proporcio al la streĉiĝo de la signalo. Ultra-mallongaj ondoj havas oftecon-moduladon, tial ili estas nomataj kiel FM. Modulación de ofteco trudas aldonaj ofteco kiu portas informon. Por transdoni signalon super distanco, ĝi devas esti modulada per pli alta ofteco. Por ricevi signalon, necesas apartigi ĝin de la subcarristo de la ondo. Kun ofteco-modulado, interferenco estas malpli, sed la radioaparato devas elsendi sur VHF.

Faktoroj kiuj influas la kvaliton kaj efikecon de radiaj ondoj

La kvalito kaj efikeco de ricevantaj radio-ondoj estas tuŝita per la metodo de direkta radiado. Ekzemplo estas satelita anteno kiu direktas radiadon al la loko de la instalita ricevilo. Ĉi tiu metodo ebligis gravan progreson en la kampo de radia astronomio kaj fari multajn malkovrojn en scienco. Li malfermis la eblecon de kreado de satelito elsendo datumoj sendrate, kaj pli. Ĝi rezultis, ke radiaj ondoj povas radiigi la Sunon, multajn planedojn, kiuj estas ekstere de nia suna sistemo, same kiel kosmaj nebulozoj kaj iuj steloj. Oni supozas, ke ekstere de nia galaksio estas objektoj, kiuj havas potencajn radiajn ondojn.

Ĉe la gamo de la radio-ondo, la disvastigo de radiaj ondoj estas influita ne nur de suna radiado, sed ankaŭ per meteorolikaj kondiĉoj. Do, metro-ondoj, fakte, ne dependas de veterkondiĉoj. Kaj la gamo de distribuo de centimetroj forte dependas de veterkondiĉoj. Ĝi okazas ĉar la akvo en la pluvo aŭ pli alta humido en la aero mallongaj ondoj estas disĵetitaj aŭ sorbitaj.

Same, ilia kvalito estas tuŝita de obstakloj survoje. En tiaj tempoj, la signalo malaperas, dum la aŭdeblo difektas signife aŭ eĉ malaperas dum kelkaj aŭ pli da tempoj. Ekzemplo estas la reago de la televidilo al fluganta ebeno, kiam la bildflasoj kaj blankaj linioj aperas. Ĉi tio estas pro la fakto ke la ondo reflektas de la aviadilo kaj pasas per la televida anteno. Tiaj fenomenoj kun televidiloj kaj radio-dissendantoj ofte okazas en urboj, ĉar la radio-onda bando reflektas konstruaĵojn, altkreskajn turojn, pliigante la ondan vojon.