Რადიო ტალღების სპექტრი და მათი გავრცელება

ფიზიკის სახელმძღვანელოებში, აბსტრაქტული ფორმულები მოცემულია რადიო ტალღაზე, რომლებიც ზოგჯერ სრულად ვერ გაიგებენ სპეციალურ განათლებასა და სამუშაო გამოცდილებასთან ერთად. ამ სტატიაში, ჩვენ შევეცდებით, გავიგოთ ეს არსი, სირთულეებთან მიმართებაში. ნიკოლა ტესლა პირველი ტალღის აღმოჩენა იყო. თავის დროზე, სადაც არ იყო მაღალტექნოლოგიური აღჭურვილობა, ტეესლა არ ესმოდა, რა სახის ფენომენს მოგვიანებით ეტარებდა. ელექტრული დენის ალტერნატიული დირიჟორი არის რადიო ტალღის დასაწყისი.

რადიოს ტალღის წყაროები

რადიოტალღების ბუნებრივი წყაროები ასტრონომიული ობიექტებია და განათებაა. რადიოტალღების ხელოვნური რადიატორი არის ელექტრული დირიჟორი ელექტრული მიმდინარე მოძრაობის შიგნით. მაღალი სიხშირის გენერატორის ვიბრაციული ენერგია რადიოაქტიური ანტენის საშუალებით ვრცელდება მიმდებარე სივრცეში. რადიო ტალღების პირველი სამუშაო წყარო იყო რადიო გადამცემი-რადიო პოპოვა. ამ მოწყობილობაში, მაღალი სიხშირის გენერატორის ფუნქცია შესრულდა მაღალი ძაბვის შენახვის მოწყობილობით, რომელსაც უკავშირდება ანტენა - ჰერცი ვიბრატორი. ხელოვნური რადიო ტალღები გამოიყენება სტაციონარული და მობილური რადარის, რადიო მაუწყებლობის, რადიოკავშირის, საკომუნიკაციო თანამგზავრების, სანავიგაციო და კომპიუტერული სისტემებისათვის.

რადიო ტალღების სპექტრი

რადიოკომუნიკაციებში გამოყენებული ტალღები 30 კგჰ-მდე 3000 გჰც- ის სიხშირის დიაპაზონშია . ტალღის ხანგრძლივობისა და სიხშირის მიხედვით, გამრავლების მახასიათებლების მიხედვით, რადიო ტალღა ჯგუფი 10 ქვებანტად იყოფა:

1. SDV - ძალიან დიდი ხანია.
2. DV - ხანგრძლივი.
3. SW - საშუალოდ.
4. HF - მოკლე.
5. VHF - ულტრაშორტი.
6. MV - მეტრი.
7. DMV - დეციმეტრი.
8. SMV - სანტიმეტრი.
9. MMV - მილიმეტრი.
10. SMMV - submillimeter

რადიოსიხშირული სიხშირის სიხშირე

რადიოტალღების სპექტრი პირობითად დაყოფილია სექციებად. რადიოს ტალღების სიხშირე და ხანგრძლივობა დამოკიდებულია 12 ქვებანტად. რადიოტალღების სიხშირე სპექტრს უკავშირდება სიგნალის ალტერნატიული სიხშირით. რადიოს ტალღების სიხშირე საერთაშორისო რადიოს რეგულაციებში წარმოდგენილია 12 სახელით:

1. ELF - ძალიან დაბალია.
2. SNF - ძალიან დაბალია.
3. INCH - ინფრაწითელი.
4. VLF - ძალიან დაბალი.
5. დაბალი სიხშირე - დაბალი სიხშირეები.
6. MF - საშუალო სიხშირეები.
7. HF - მაღალი სიხშირეები.
8. VHF - ძალიან მაღალია.
9. UHF - ულტრახი.
10. მიკროტალღური - სუპერ მაღალი.
11. EHF - ძალიან მაღალია.
12. GWH - ჰიპერჰიდი.

რადიოს ტალღის სიხშირე იზრდება, მისი სიგრძე მცირდება, რადგან რადიოსიხშირის სიხშირე მცირდება, იზრდება. რადიოაქციის ყველაზე მნიშვნელოვანი ქონების გავრცელება, მისი სიგრძის მიხედვით.

რადიოტალღების გავრცელების 300 MHz - 300 GHz- ს ულტრაჰიჰეჰიჰიჰიჰივა ეწოდება მათ საკმაოდ მაღალი სიხშირის გამო. მაშინაც კი, subranges ძალიან ფართო, ასე რომ ისინი, თავის მხრივ, იყოფა ხარვეზები, რომელიც მოიცავს გარკვეული მერყეობს სატელევიზიო და მაუწყებლობის, საზღვაო და სივრცე კომუნიკაციების, ხმელეთის და აერონავტიკა, რადარი და რადიო ნავიგაცია, გადაცემის სამედიცინო მონაცემები და ასე შემდეგ. მიუხედავად იმისა, რომ მთელ რადიო ტალღებს იყოფა რეგიონები, მათ შორის მითითებული საზღვრები პირობითია. ნაკვეთები ერთმანეთის მიყოლებით ერთმანეთის მიყოლებით იცვლებიან, ერთმანეთის შეცვლას და ზოგჯერ გადაფარვას.

რადიო ტალღის გავრცელება

რადიოტალღების გავრცელება არის ენერგიის გადაცემის ალტერნატიული ელექტრომაგნიტური ველის სივრცის მეორე ნაწილიდან მეორეზე. ვაკუუმში, რადიო ტალღა პროპაგანდაა სინათლის სიჩქარით. რადიოაქტიური ტალღების შემთხვევაში, რადიო ტალღების გავრცელება რთულია. ეს გულისხმობს სიგნალების დამახინჯებას, გამრავლების მიმართულებით ცვლილებებს, ფაზისა და ჯგუფის სიჩქარის შემცირებას.

ტალღების თითოეული ტიპი გამოიყენება სხვადასხვა გზით. აღარ შეუძლია უკეთესი გვერდის ავლით ბარიერები. ეს იმას ნიშნავს, რომ რადიო ტალღის ჯგუფს შეუძლია მიწის და წყლის თვითმფრინავების პროპაგანდა. ხანგრძლივი ტალღების გამოყენება ფართოდ გავრცელებულია წყალქვეშა და საზღვაო გემებში, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შეხება ნებისმიერ ზღვაში. ექვსას მეტრი სიგრძის სიგრძეზე ხუთასი kilohertz სიხშირე ყველა lighthouses და სამაშველო სადგურების მიმღებთა tuned მიმღები.

რადიოს ტალღების გავრცელება სხვადასხვა ზომაზეა დამოკიდებული მათი სიხშირეზე. პატარა სიგრძე და უმაღლესი სიხშირე, უფრო პირდაპირი გზა ტალღა. შესაბამისად, უფრო მცირე სიხშირე და გრძელი სიგრძე, მით უფრო, რომ მას შეუძლია დაბრკოლებები დაბრკოლება. რადიოსიხშირეების ყოველი სპექტრი აქვს საკუთარი გამრავლების ფუნქციებს, მაგრამ არ არის მკვეთრი ცვლილება მეზობელ ზოთაშორისი საზღვრების გამორჩეულ თვისებებში.

გავრცელების დამახასიათებელი

დამატებითი გრძელი და გრძელი ტალღები პლანეტის ზედაპირის გასახსნელად, ზედაპირული სხივების მეშვეობით ათასობით კილომეტრია.

საშუალო ტალღები უფრო ძლიერი შთანთქმის ქვეშ არიან, რის გამოც მათ შეუძლიათ მხოლოდ 500-1500 კილომეტრის დაშორება. როდესაც ionosphere ამ კონტექსტში შეკუმშულია, შესაძლებელია სიგნალის სივრცული სხივი გადასცეს, რომელიც რამდენიმე ათას კილომეტრს იძლევა.

მოკლე ტალღების პროპაგანდა მხოლოდ მჭიდრო დისტანციებზე გამო ენერგეტიკული შთანთქმის მიერ პლანეტის ზედაპირზე. სივრცულებს შეუძლიათ განმეორებით აისახოს დედამიწის ზედაპირისა და ionosphere- ისგან, რომელიც გადაფარავს დიდ მანძილებს, ახორციელებს ინფორმაციის გადაცემას.

ულტრა მოკლე შეგიძლიათ დიდი რაოდენობით ინფორმაცია გადასცეს. რადიოსიხშირეები ამ დიაპაზონის შეღწევას იონოსფეროს მეშვეობით სივრცეში, ამიტომ, ხმელეთის საკომუნიკაციო მიზნებისთვის, ისინი პრაქტიკულად უვარგისია. ამ ზოლების ზედაპირული ტალღები პარაგრაფის ზედაპირის გარეშე გადინების გარეშე გარდაიქმნება.

ოპტიკური მერყეობს, შესაძლებელია გიგანტური ინფორმაციის გადაცემა. ყველაზე ხშირად, მესამე სპექტრი ოპტიკური ტალღების გამოიყენება კომუნიკაციისთვის. დედამიწის ატმოსფეროში ისინი ექვემდებარებიან ატმოსფეროს, სინამდვილეში ისინი 5 კმ-მდე მანძილზე სიგნალს გადასცემენ. მაგრამ ასეთი საკომუნიკაციო სისტემების გამოყენება გამორიცხავს სატელეკომუნიკაციო ინსპექტირების ნებართვის მიღებას.

მოდულაციის პრინციპი

ინფორმაციის გადაცემის მიზნით, რადიოს ტალღა უნდა იყოს მოდულირებული სიგნალით. გადამცემი გამოსცემს მოდულურ რადიო ტალღებს, რაც შეიცვალა. მოკლე, საშუალო და გრძელი ტალღების ამპლიტუდის მოდულაცია აქვს, ამიტომ ისინი AM- ს უწოდებენ. მოდულაციის დაწყებამდე გადამზიდველის ტალღა გადადის მუდმივი ამპლიტუდით. სიგნალის ძაბვის მიხედვით ამპლიტუდის მოდულაცია გადადის ამპლიტუდის ცვლილებასთან. რადიოტალღების ამპლიტუდა განსხვავდება სიგნალის ძაბვის პირდაპირ პროპორციულად. ულტრა მოკლე ტალღების სიხშირე მოდულაცია აქვს, ამიტომ ისინი FM- ს უწოდებენ. სიხშირის მოდულაცია აწესებს დამატებით სიხშირესს, რომელიც ატარებს ინფორმაციას. მანძილის სიგნალის გადაცემისათვის საჭიროა მისი მოდულირება უფრო მაღალი სიხშირის სიგნალით. სიგნალის მისაღებად აუცილებელია ტალღის სუბკარირისგან გამოყოფა. სიხშირე მოდულაცია, ჩარევა ნაკლებია, მაგრამ რადიო უნდა ეთერში VHF.

ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ რადიოტალღების ხარისხსა და ეფექტურობაზე

რადიოს ტალღების მიღების ხარისხი და ეფექტურობა გავლენას ახდენს მიმართული რადიაციული მეთოდით. მაგალითად არის სატელიტური ანტენა, რომელიც ხელმძღვანელობს რადიაციას დამონტაჟებული მიმღები სენსორის ადგილმდებარეობას. ამ მეთოდმა შესაძლებელი გახადა რადიოს ასტრონომიის სფეროში მნიშვნელოვანი პროგრესი და მეცნიერების მრავალი აღმოჩენა. მან აღმოაჩინა სატელიტური მაუწყებლობის შექმნის შესაძლებლობები, მონაცემთა გადაცემის უკაბელო მეთოდით და ბევრად მეტი. აღმოჩნდა, რომ რადიო ტალღების გამოსხივება შეიძლება მზე, ბევრი პლანეტა, რომლებიც გარეთ ჩვენი მზის სისტემა, ისევე როგორც კოსმოსური ნებიულა და ზოგიერთი ვარსკვლავი. ვარაუდობენ, რომ ჩვენს გალაქტიკაში არსებობს ობიექტები, რომლებსაც აქვთ ძლიერი რადიო ტალღები.

რადიო ტალღის სპექტრზე რადიოაქტიური ტალღების გავრცელება გავლენას ახდენს არა მხოლოდ მზის რადიაციით, არამედ მეტეოროლოგიური პირობებით. ასე რომ, მეტრი ტალღები, ფაქტობრივად, არ არის დამოკიდებული ამინდის პირობებზე. და სანტიმეტრის განაწილების სპექტრი მკაცრად დამოკიდებულია ამინდის პირობებზე. ხდება იმის გამო, რომ წყლის წვიმა ან ტენიანობის გაზრდილი დონე ჰაერში მოკლე ტალღების გაფანტვას ან შთანთქავს.

ასევე, მათი ხარისხი გავლენას ახდენს დაბრკოლებებზე. ასეთ დროს, სიგნალი fades, ხოლო audibility გაუარესდება მნიშვნელოვნად ან თუნდაც ქრება რამდენიმე მომენტი ან მეტი. მაგალითად არის რეაქცია სატელევიზიო საფრენი თვითმფრინავი, როდესაც გამოსახულება ციმციმები და თეთრი ხაზები გამოჩნდება. ეს არის იმის გამო, რომ ტალღა აისახება თვითმფრინავიდან და გადადის ტელე ანტენა. მსგავსი მოვლენები ტელევიზორებთან და რადიო გადამცემებთან ერთად ხშირად ხდება ქალაქებში, რადგან რადიო ტალღა ჯგუფი ასახავს შენობებს, მაღლივი კოშკებს, ტალღის ზრდის გაზრდას.