Mik rádióhullámok - alapvető elektronikai - cikkek - elektronika mindössze

Mi a rádióhullámok

Rádióhullámok - az elektromágneses hullámok felszaporodó űrben a fénysebesség (300,000 km / sec). Egyébként a fény is vonatkozik elektromágneses hullámok, amely meghatározza azok nagymértékben hasonló tulajdonságokkal (visszaverődés, fénytörés, csillapítás, stb).
Rádióhullámokat átjut a térben a kibocsátott energia a generátor által az elektromágneses rezgéseket. És akkor keletkeznek, amikor az elektromos mező, például úgy, hogy a vezető, amikor váltakozó elektromos áram segítségével a térben, vagy ha a csúszás szikra azaz Számos gyors egymás utáni áram impulzusok.
Az elektromágneses sugárzás jellemzi frekvencia, hullámhossz és a teljesítmény a továbbított energiát. A frekvencia az elektromágneses hullám jelzi, hányszor egy másik változás a radiátor irányába az elektromos áram, és így a számát másodpercenként változik minden pontján tér nagysága a mágneses és elektromos mezők. Frekvencia mértékegysége a Hertz (Hz) - egységek, névadója a nagy tudós német Genriha Rudolfa Hertz. 1 Hz - az egyik oszcilláció másodpercenként, 1 megahertz (MHz) - egymillió ciklus másodpercenként. Annak ismeretében, hogy a sebessége az elektromágneses hullámok egyenlő a fény sebessége, lehetőség van, hogy meghatározzuk a távolságot a pont a tér, ahol a villamos (vagy mágneses) mező azonos fázisban. Ezt a távolságot nevezzük hullámhosszon. Hullámhossz (méter) úgy számítjuk ki, a képlete: vagy körülbelül hol | - elektromágneses sugárzás frekvencia MHz-ben.

A képlet mutatja, hogy, például, egy 1 MHz frekvencián megfelel egy hullámhossza kb. 300 m a frekvencia növekedésével, a hullámhossz csökkenésével csökken -. Találd magukat. A jövőben, látni fogjuk, hogy a tudás, a hullámhossz nagyon fontos, amikor kiválasztják az antenna a rádió, hiszen belőle közvetlenül függ az antenna hossza. Az elektromágneses hullámok szabadon áthatolnak levegő vagy térben (vákuum). De ha az utat a hullám találkozik egy fém drót antennát, vagy bármely más vezető szerv, adnak neki az energiát, ezáltal a vezető egy váltakozó áram. De nem minden az energia, a hullám felszívódik a vezető az ő felszínéről visszaverődő. Mellesleg, ez az alapja a használata az elektromágneses hullámok a radar. Egy másik hasznos tulajdonsága elektromágneses hullámok (valamint bármely más hullámok), hogy képes meghajlítani a test körül úton. De ez csak akkor lehetséges, ha a test mérete kisebb, mint a hullámhossz, vagy hasonló vele. Például, hogy érzékeli a repülőgép, a radar rádióhullámok hossza nem haladhatja meg a geometriai méretek (kevesebb, mint 10 m). Ha a szervezet nem nagyobb, mint a hullámhossz, akkor tükrözik azt. De ez nem feltétlenül tükrözik - gondolja az amerikai lopakodó «Stealth».
Az energiát szállító elektromágneses hullám függ az áramfejlesztő generátor (radiátor) és a távolság is. A tudományos hangzik: az energia áramlását egységnyi területen egyenesen arányos a sugárzási teljesítmény és fordítottan arányos a távolság négyzetével a kibocsátó. Ez azt jelenti, hogy a kommunikációs tartomány függ az adó teljesítmény, hanem sokkal nagyobb mértékben a távolság is. Például, az áramlás a elektromágneses napsugárzás energia eléri a Föld felszínét 1 kilowatt négyzetméterenként, és a teljesítmény áramlás középhullámú műsorszóró állomás - csak néhány ezred, és még milliomod watt négyzetméterenként.

A rádióhullámok (RF), amelyek használják az elektronika, elfoglalt terület vagy több tudományosan - tartományban 10 000 m (30 kHz), hogy 0,1 mm-es (3000 GHz). Ez csak része egy hatalmas spektrumát az elektromágneses hullámokat. A rádióhullámok (csökkentésével a hossz), majd termikus vagy infravörös sugarak. Miután ezek a keskeny része a látható fény, majd - ultraibolya spektrum, röntgensugarak és gamma - az összes elektromágneses hullámok az azonos jellegű, különböző csak hullámhossza és ezért frekvencia. Bár a teljes spektrumot a régiókra bontva, a határok között, azokat a tervek szerint hagyományosan. Területeken kell folyamatosan egymás után, egymásba és átfedések az egyes esetekben. Nemzetközi megállapodások teljes körű rádióhullámok használt rádiókommunikációs oszlik tartományok:

A hagyományos „amerikai” kategóriába tartozik;
széles körben használják a mobil kommunikációs
USA-ban. Mi már nem sok
forgalmazás.

Nem tévesztendő össze a hivatalos neve a frekvenciasávok nevei nak kiosztott különböző szolgáltatásokat. Érdemes megjegyezni, hogy a világ legnagyobb készülékgyártók mobil földi kommunikációs termék modell, a munka keretein belül ezeken a területeken.
A jövőben fogunk beszélni tulajdonságait rádióhullámok, hogy azok alkalmazása a földi mobil rádiós.

Hogyan kell alkalmazni a rádióhullámok

A kibocsátott rádióhullámok űrbe antennán keresztül és szaporodni formájában elektromágneses mező energia. És bár a természet rádióhullámok ugyanaz, és képesek terjedni erősen függ a hullámhossz.
Land rádióhullámokat egy elektromos vezető (bár nem túl jó). Átadás a föld felett, a rádióhullámok fokozatosan gyengül. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az elektromágneses hullámok gerjesztésére elektromos áramot a föld felszínén, és azzal, hogy része az energia vész kárba. Ie energia elnyelődik a földre, ahol a több, mint a rövidebb hullámhosszak (magasabb frekvencia). Ezen túlmenően, a hullám energia legyengül azért is, mert, hogy a sugárzás terjed minden irányban a tér, és ezért, további az adótól a vevő található, a minimális mennyiségű energiát egységnyi területen, és annál kevésbé hiányzik az antenna.
Hosszúhullámú átviteli műsorszóró állomás fogható a parttól több ezer kilométeres, és a jelszint csökken simán megszakítások nélküli. Középhullámú állomások lehet hallani, ami ezer kilométer. Ami a rövid hullámok, az energia gyorsan csökken a távolság növelésével az adótól. Ez magyarázza azt a tényt, hogy az első napokban a rádió kommunikációs főleg hullámhossza 1-30 km. Rövidebb hullámhosszú, mint 100 méterre általában nem alkalmas a hosszú távú kommunikációt.
További tanulmányok azonban rövid és ultrarövid hullámok azt mutatta, hogy csillapodnak gyorsan, amikor mennek közel a Föld felszínét. Amikor a sugárzás irányában felfelé hullámok vissza.
Még 1902-ben angol matematikus Oliver Hevisayd (Oliver Heaviside) és az amerikai villamosmérnök Arthur Edwin Kennelly (Arthur Edwin Kennelly) szinte egyidejűleg azt jósolták, hogy a földön van egy réteg ionizált levegő - természetes tükör tükröző elektromágneses hullámokat. Ezt a réteget nevezik az ionoszféra. Föld ionoszféra az volt, hogy a növekedés a tartományban rádióhullámok terjedési távolságot meghaladó rálátás. Kísérletileg ezt a hipotézist bizonyult 1923 RF impulzusok továbbított függőlegesen felfelé és hozott vissza jeleket. mérjük azt az időt a küldő és a fogadó a pulzus lehet meghatározni a magasság és a több reflexió réteg.

Szaporítás rövid és hosszú hullámú [2].

Visszavert az ionoszféra, a hullámok vissza a Földre, így alatt száz kilométerre a „holt zóna”. Utazott az ionoszféra és a hátsó hullám nem „megnyugodni”, és visszaverődik a felszíni és újra irányítja a ionoszféra, ami tükröződik vissza, és így tovább. D. Így ismételten visszaverődik, a rádióhullámok is körbejárja a Földet többször.
Azt találtuk, hogy a magassága a reflexió elsősorban attól függ, a hullámhossz. Minél rövidebb a hullám, annál nagyobb magasságban a gondolkodás zajlik, és ennek következtében több „holt zóna”. Ez kapcsolatban érvényes csak rövid hullámú része a spektrum (legfeljebb körülbelül 25-30 MHz). A rövidebb hullámhosszakon ionoszféra átlátszó. A hullámok áthatolnak, és megy az űrbe.
Az ábra azt mutatja, hogy a reflexió nem csak attól függ frekvencia, hanem a napszaktól. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az ionoszféra ionizált napsugárzás által alkonyatkor fokozatosan elveszti visszaverődés. Az ionizáció mértéke attól is függ, a naptevékenység, ami változik az év során, és évről évre egy hétéves ciklusban.

Fényvisszaverő sl ou uo nosfery és szaporítása rövid hullámok
gyakoriságától függően és a napszaktól [1].

Szaporítás és rövid VHF [2].

VHF rádióhullámokat sor tulajdonságot inkább emlékeztet a fénysugarakat. Gyakorlatilag nem tükrözik az ionoszféráról alig körbe a Föld felszínét, és vannak elosztva a rálátás. Ezért, a tartományban a VHF alacsony. De van egy határozott előnyt rádiós kommunikációt. Mivel VHF
hullámok terjednek a látómezejében, akkor lehet helyezni a rádióban távolság 150-200 km-re egymástól beavatkozás nélkül. És ez lehetővé teszi, hogy újra ugyanazt a frekvenciát a szomszédos állomások.
Az ingatlan rádióhullámok UHF sávban és 800 MHz-es még jobban hasonlít a fénysugarak, és így van egy másik érdekes és fontos tulajdonsága. Emlékezzünk, hogy a zseblámpa. A fény az izzó található a reflektor középpontjában bemegy egy keskeny fénysugarat, amely lehet
Levél minden irányban. Nagyjából ugyanezt lehet tenni a magas frekvenciájú rádióhullámokat. tükrök, az antenna összegyűjteni őket, és küldjön egy keskeny sugár. Az alacsony frekvenciájú hullámok egy ilyen antenna nem lehet építeni, mert túl nagy a mérete (átmérője a tükör kell sokkal nagyobb lehet. Mint a hullámhossz). Az a lehetőség, irányított sugárzás növeli a hatékonyságot a kommunikációs rendszer.
Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a keskeny fénysugár minimális teljesítmény-disszipáció az oldalsó
irányban, ami lehetővé teszi a használatát kisebb teljesítményű adók elérni egy előre meghatározott kommunikációs tartományban. Rendező sugárzás kevésbé okoz interferenciát más kommunikációs rendszerek, amelyek nem egy vonalban gerenda.
Ha kap rádióhullámok előnyeit irányított sugárzás is lehet használni. Például sokan ismerik a parabolikus parabolaantennák, amelynek középpontjában sugárzás műholdas jeladót a pont, ahol az érzékelő van felszerelve vevő. Alkalmazása a vevőantenna rádiócsillagászati ​​lehetővé tette, hogy számos alapvető tudományos felfedezéseket. Képességét, hogy koncentrálni a magas frekvenciájú rádió biztosították széles körben használt radar, mikrohullámú kommunikációt, a műholdas műsorszórás, a vezeték nélküli adatátvitel, stb

Parabolikus irányított antenna [1].

Meg kell jegyezni, hogy a csökkenő hullámhosszú növeli a csillapítás és a felszívódást a légkörben. Különösen a megoszlása ​​hullámhossza rövidebb, mint 1 cm kezd hatással jelenségek, mint a köd, eső, felhők, ami egy komoly akadálya, súlyosan korlátozza a kommunikációs tartományban.
Azt találtuk, hogy a rádióhullámok különböző terjedési tulajdonságokkal rendelkezik, és minden részletét ebben a tartományban használjuk, ha annak előnye lehet a legjobban használni.