Dalam buku teks fizik, formula kabur diberikan mengenai topik julat gelombang radio, yang kadangkala tidak difahami sepenuhnya walaupun oleh orang yang mempunyai pendidikan khas dan pengalaman kerja. Dalam artikel itu kami akan cuba memahami intipati tanpa menggunakan kesukaran. Orang pertama yang menemui gelombang radio ialah Nikola Tesla. Pada zamannya, di mana tidak ada peralatan berteknologi tinggi, Tesla tidak memahami sepenuhnya jenis fenomena itu, yang kemudiannya dipanggil eter. Konduktor arus ulang alik ialah permulaan gelombang radio.
Sumber gelombang radio
Sumber semula jadi gelombang radio termasuk objek astronomi dan kilat. Pemancar gelombang radio buatan ialah konduktor elektrik dengan arus elektrik berselang-seli yang bergerak di dalam. Tenaga ayunan penjana frekuensi tinggi diagihkan ke ruang sekeliling melalui antena radio. Sumber kerja pertama gelombang radio ialahPenerima pemancar radio Popov. Dalam peranti ini, fungsi penjana frekuensi tinggi dilakukan oleh peranti storan voltan tinggi yang disambungkan ke antena - penggetar Hertz. Gelombang radio buatan digunakan untuk radar pegun dan mudah alih, penyiaran, komunikasi radio, satelit komunikasi, navigasi dan sistem komputer.
Jalur gelombang radio
Gelombang yang digunakan dalam komunikasi radio berada dalam julat frekuensi 30 kHz - 3000 GHz. Berdasarkan panjang gelombang dan kekerapan gelombang, ciri perambatan, julat gelombang radio dibahagikan kepada 10 sub-jalur:
- SDV - lebih panjang.
- LW - panjang.
- NE - purata.
- SW - pendek.
- VHF - sangat pendek.
- MV - meter.
- UHF - desimeter.
- SMV - sentimeter.
- MMV - mm.
- SMMW - submilimeter
Julat frekuensi radio
Spektrum gelombang radio dibahagikan secara bersyarat kepada bahagian. Bergantung kepada kekerapan dan panjang gelombang radio, ia dibahagikan kepada 12 subband. Julat frekuensi gelombang radio adalah berkaitan dengan frekuensi isyarat AC. Julat frekuensi gelombang radio dalam peraturan radio antarabangsa diwakili oleh 12 nama:
-
gelombang radio perambatan gelombang radio ELF - sangat rendah.
- VLF - sangat rendah.
- INCI - infra-rendah.
- VLF - sangat rendah.
- LF - frekuensi rendah.
- pertengahan - frekuensi pertengahan.
- HF− frekuensi tinggi.
- VHF - sangat tinggi.
- UHF - sangat tinggi.
- Microwave - sangat tinggi.
- EHF - sangat tinggi.
- HHF - hiper tinggi.
Apabila frekuensi gelombang radio bertambah, panjangnya berkurang, apabila frekuensi gelombang radio berkurang, ia bertambah. Penyebaran bergantung pada panjangnya ialah sifat terpenting gelombang radio.
Rambatan gelombang radio 300 MHz - 300 GHz dipanggil gelombang mikro ultra-tinggi kerana frekuensinya yang agak tinggi. Malah subband adalah sangat luas, jadi mereka, pada gilirannya, dibahagikan kepada selang, yang termasuk julat tertentu untuk penyiaran televisyen dan radio, untuk komunikasi maritim dan angkasa, terestrial dan penerbangan, untuk radar dan navigasi radio, untuk penghantaran data perubatan dan sebagainya. pada. Walaupun fakta bahawa keseluruhan julat gelombang radio dibahagikan kepada kawasan, sempadan yang ditunjukkan di antara mereka adalah bersyarat. Bahagian itu mengikuti satu sama lain secara berterusan, bersambung satu sama lain, dan kadangkala bertindih.
Ciri perambatan gelombang radio
Rambatan gelombang radio ialah pemindahan tenaga oleh medan elektromagnet berselang-seli dari satu bahagian ruang ke bahagian lain. Dalam vakum, gelombang radio bergerak pada kelajuan cahaya. Gelombang radio mungkin sukar disebarkan apabila terdedah kepada persekitaran. Ini menunjukkan dirinya dalam herotan isyarat, perubahan arah perambatan dan kelembapan dalam fasa dan halaju kumpulan.
Setiap jenis gelombangdiaplikasikan dengan cara yang berbeza. Yang panjang lebih mampu untuk memintas halangan. Ini bermakna julat gelombang radio boleh merambat di sepanjang satah darat dan air. Penggunaan ombak panjang meluas dalam kapal selam dan kapal laut, yang membolehkan anda berhubung di mana-mana lokasi di laut. Penerima semua suar dan stesen penyelamat nyawa ditala pada panjang gelombang enam ratus meter dengan frekuensi lima ratus kilohertz.
Rambatan gelombang radio dalam julat berbeza bergantung pada frekuensinya. Semakin pendek panjang dan semakin tinggi frekuensi, semakin lurus laluan gelombang. Oleh itu, semakin rendah frekuensinya dan semakin besar panjangnya, semakin mampu ia membengkok di sekeliling halangan. Setiap julat panjang gelombang radio mempunyai ciri perambatannya sendiri, tetapi tiada perubahan mendadak dalam ciri membezakan di sempadan julat jiran.
Ciri pembiakan
Ombak ultra panjang dan panjang membengkok di sekeliling permukaan planet, menyebar melalui sinaran permukaan sejauh beribu-ribu kilometer.
Gelombang sederhana tertakluk kepada serapan yang lebih kuat, jadi ia hanya boleh menempuh jarak 500-1500 kilometer. Apabila ionosfera padat dalam julat ini, adalah mungkin untuk menghantar isyarat melalui pancaran angkasa, yang menyediakan komunikasi sepanjang beberapa ribu kilometer.
Gelombang pendek merambat hanya pada jarak yang pendek disebabkan oleh penyerapan tenaganya oleh permukaan planet. Yang spatial dapat memantul berulang kali dari permukaan bumi dan ionosfera, mengatasi jarak jauh,dengan menghantar maklumat.
Ultra-pendek mampu menghantar sejumlah besar maklumat. Gelombang radio julat ini menembusi melalui ionosfera ke angkasa, jadi ia boleh dikatakan tidak sesuai untuk komunikasi darat. Gelombang permukaan julat ini dipancarkan dalam garis lurus, tanpa membongkok di sekeliling permukaan planet.
Jumlah maklumat yang besar boleh dihantar dalam jalur optik. Selalunya, julat ketiga gelombang optik digunakan untuk komunikasi. Di atmosfera Bumi, mereka tertakluk kepada pengecilan, jadi sebenarnya mereka menghantar isyarat pada jarak sehingga 5 km. Tetapi penggunaan sistem komunikasi sedemikian menghilangkan keperluan untuk mendapatkan kebenaran daripada pemeriksa telekomunikasi.
Prinsip modulasi
Untuk menghantar maklumat, gelombang radio mesti dimodulasi dengan isyarat. Pemancar memancarkan gelombang radio termodulat, iaitu, diubah suai. Gelombang pendek, sederhana dan panjang dimodulasi amplitud, jadi ia dirujuk sebagai AM. Sebelum modulasi, gelombang pembawa bergerak dengan amplitud malar. Modulasi amplitud untuk penghantaran mengubahnya dalam amplitud, sepadan dengan voltan isyarat. Amplitud gelombang radio berubah secara berkadar langsung dengan voltan isyarat. Gelombang ultrashort dimodulasi frekuensi, jadi ia dirujuk sebagai FM. Modulasi frekuensi mengenakan frekuensi tambahan yang membawa maklumat. Untuk menghantar isyarat pada jarak jauh, ia mesti dimodulasi dengan isyarat frekuensi yang lebih tinggi. Untuk menerima isyarat, anda perlu memisahkannya daripada gelombang subcarrier. Dengan modulasi frekuensi, kurang gangguan dicipta, tetapi stesen radio terpaksadisiarkan di VHF.
Faktor yang mempengaruhi kualiti dan kecekapan gelombang radio
Kualiti dan kecekapan penerimaan gelombang radio dipengaruhi oleh kaedah sinaran arah. Contohnya ialah hidangan satelit yang menghantar sinaran ke lokasi penderia penerima yang dipasang. Kaedah ini membolehkan kemajuan yang ketara dalam bidang astronomi radio dan membuat banyak penemuan dalam sains. Dia membuka kemungkinan mencipta penyiaran satelit, penghantaran data tanpa wayar, dan banyak lagi. Ternyata gelombang radio mampu memancarkan Matahari, banyak planet di luar sistem suria kita, serta nebula angkasa dan beberapa bintang. Diandaikan bahawa di luar galaksi kita terdapat objek dengan pancaran radio yang berkuasa.
Julat gelombang radio, perambatan gelombang radio dipengaruhi bukan sahaja oleh sinaran suria, tetapi juga oleh keadaan cuaca. Jadi, gelombang meter, sebenarnya, tidak bergantung pada keadaan cuaca. Dan julat penyebaran sentimeter sangat bergantung pada keadaan cuaca. Ini disebabkan oleh fakta bahawa gelombang pendek bertaburan atau diserap oleh persekitaran akuatik semasa hujan atau dengan peningkatan tahap kelembapan di udara.
Selain itu, kualiti mereka dipengaruhi oleh halangan dalam perjalanan. Pada saat sedemikian, isyarat pudar, dan kebolehdengaran merosot dengan ketara atau hilang sama sekali untuk beberapa saat atau lebih. Contohnya ialah reaksi TV terhadap pesawat terbang terlalu tinggi apabila imej berkelip dan bar putih muncul. Ini berlaku keranahakikat bahawa gelombang dipantulkan dari pesawat dan melewati antena TV. Fenomena sedemikian dengan televisyen dan pemancar radio lebih berkemungkinan berlaku di bandar, kerana julat gelombang radio dicerminkan pada bangunan, menara bertingkat tinggi, meningkatkan laluan gelombang.
