Het bereik van radiogolven en hun verspreiding

De boeken over fysica zijn een duistere formuleop het bereik van radiogolven, die soms niet volledig worden begrepen, zelfs door mensen met speciaal onderwijs en werkervaring. Het artikel zal proberen om met de essentie om te gaan, zonder toevlucht te nemen tot moeilijkheden. De eerste om radiogolven te ontdekken was Nikola Tesla. In zijn tijd, waar geen hightech apparatuur was, begreep Tesla niet helemaal wat dit fenomeen was, dat hij later de ether noemde. Een wisselstroomgeleider is het begin van een radiogolf.

Bronnen van radiogolven

De natuurlijke bronnen van radiogolven zijnastronomische objecten en bliksem. Een kunstmatige radiator van radiogolven is een elektrische geleider met een wisselende elektrische stroom die naar binnen beweegt. De trillingsenergie van een hoogfrequente generator wordt met behulp van een radioantenne in de omringende ruimte verdeeld. De eerste werkende bron van radiogolven was Popov's radiozender. In dit apparaat werd de functie van een hoogfrequente generator uitgevoerd door een hoogspanningsaandrijving die op de antenne is aangesloten - de Hertz-vibrator. Kunstmatige radiogolven worden gebruikt voor vaste en mobiele radar, omroep, radiocommunicatie, communicatiesatellieten, navigatie en computersystemen.

Radiogolfbereik

Gebruikt in radiogolven bevindt zich in het frequentiebereik van 30 kHz - 3000 GHz. Op basis van de golflengte en frequentie, de karakteristieken van de voortplanting, wordt het bereik van radiogolven verdeeld in 10 subbanden:

ADL is super lang.
DV - lang.
NE - medium.
HF - kort.
VHF - ultrakort.
MW - meter.
UHF - decimeter.
SMW - centimeter.
IIM - millimeter.
SMMV - submillimeter

Frequentiebereik van radiogolven

Het spectrum van radiogolven wordt conventioneel verdeeld in secties. Afhankelijk van de frequentie en lengte van de radiogolven worden verdeeld in 12 subbanden. Het frequentiebereik van radiogolven is onderling verbonden met de frequentie van het wisselstroomsignaal. De frequentiebereiken van radiogolven in de internationale radioreglementen worden vertegenwoordigd door 12 namen:

ELF - extreem laag.
VLF - ultra laag.
INCH - infralow.
VLF - zeer laag.
LF - lage frequentie.
MF - mids.
HF - hoge frequenties.
VHF - zeer hoog.
UHF - ultrahoog.
Magnetron - ultrahoog.
EHF - extreem hoog.
HHV - hyper-high.

Naarmate de frequentie van de radiogolf hoger wordt, neemt de lengte af en als de frequentie van de radiogolf afneemt, neemt deze toe. Distributie is afhankelijk van de lengte de belangrijkste eigenschap van radiogolven.

300 MHz - 300 GHz radiogolfvoortplantingriep ultrahoge microgolf wegens hun vrij hoge frequentie. Zelfs de subreeksen zijn zeer uitgebreid, zodat zij op hun beurt zijn verdeeld in hiaten, waaronder bepaalde reeksen televisie- en radio-uitzendingen, voor maritieme en ruimtecommunicatie, terrestrische en luchtvaart, voor radar- en radionavigatie, voor het verzenden van medische gegevens, en zo verder. Ondanks het feit dat het hele bereik van radiogolven is verdeeld in gebieden, zijn de aangewezen grenzen tussen deze voorwaarden voorwaardelijk. De plots volgen elkaar continu op, verplaatsen zich in elkaar en overlappen elkaar soms.

Kenmerken van de verspreiding van radiogolven

Radio-propagatie is energieoverdracht.wisselend elektromagnetisch veld van het ene deel van de ruimte naar het andere. In vacuüm propageren radiogolven met de snelheid van het licht. Wanneer de omgeving wordt blootgesteld aan radiogolven, kan de verspreiding van radiogolven moeilijk zijn. Dit komt tot uiting in de vervorming van signalen, het veranderen van de voortplantingsrichting, het vertragen van de fase- en groepsnelheden.

Elk van de wave-typen wordt toegepast.anders. Langer kan obstakels beter omzeilen. Dit betekent dat het bereik van radiogolven zich kan verspreiden op het vlak van de aarde en het water. Het gebruik van lange golven is wijdverspreid in onderwaterschepen en zeeschepen, waardoor u op elk punt in de zee in communicatie kunt blijven. De golflengte van zeshonderd meter met een frequentie van vijfhonderd kilohertz afgestemde ontvangers van alle vuurtorens en reddingsstations.

Radiogolfvoortplanting in verschillende bereikenhangt af van hun frequentie. Hoe korter de lengte en hoe hoger de frequentie, hoe rechter het golfpad zal zijn. Hoe kleiner de frequentie en hoe groter de lengte, hoe beter het is om rond obstakels te buigen. Elk bereik van radiogolflengten heeft zijn eigen voortplantingskarakteristieken, maar er is geen scherpe verandering in de onderscheidende kenmerken op de randen van de naburige bereiken.

Distributie kenmerk

Superlong en lange golven plinten over het oppervlak van de planeet en verspreiden de stralen van het oppervlak gedurende duizenden kilometers.

Medium golven zijn onderhevig aan sterkerabsorptie, dus in staat om een afstand van slechts 500-1500 kilometer te overbruggen. Wanneer de ionosfeer binnen dit bereik wordt gecomprimeerd, kan een signaal worden uitgezonden door een ruimtelijke straal, die voor communicatie zorgt gedurende enkele duizenden kilometers.

Korte golven strekken zich alleen uit tot dichtere golven.afstanden vanwege de absorptie van hun energie door het oppervlak van de planeet. Ruimtelijk kan herhaaldelijk reflecteren van het aardoppervlak en de ionosfeer, lange afstanden overbruggen, de overdracht van informatie uitvoeren.

Ultrashort geschikt voor het verzenden van groot volumeinformatie. Radiogolven van dit bereik dringen door de ruimte de ionosfeer binnen, daarom zijn ze praktisch ongeschikt voor grondcommunicatie. De oppervlaktegolven van deze bereiken worden rechtlijnig uitgestraald, zonder te buigen rond het oppervlak van de planeet.

Overdracht is mogelijk in de optische banden.enorme hoeveelheden informatie. Meestal voor communicatie gebruikt het derde bereik van optische golven. In de atmosfeer van de aarde zijn ze onderhevig aan verzwakking, dus in werkelijkheid zenden ze een signaal uit over een afstand van maximaal 5 km. Maar het gebruik van dergelijke communicatiesystemen elimineert de noodzaak om vergunningen te verkrijgen van telecommunicatie-inspecties.

Modulatie principe

Voor het verzenden van informatie, de radiogolfmoet het signaal moduleren. De zender zendt gemoduleerde radiogolven uit, dat wil zeggen, gewijzigd. Korte, middellange en lange golven hebben amplitudemodulatie, dus worden ze aangeduid als AM. Vóór modulatie beweegt de draaggolf met een constante amplitude. Amplitudemodulatie voor verzending verandert deze in amplitude, afhankelijk van de spanning van het signaal. De amplitude van de radiogolf varieert in directe verhouding tot de spanning van het signaal. Ultrakorte golven hebben frequentiemodulatie, dus ze worden aangeduid als FM. Frequentiemodulatie legt een extra frequentie op die informatie bevat. Om een signaal op afstand te verzenden, moet het worden gemoduleerd met een signaal van hogere frequentie. Om een signaal te ontvangen, moet u het van de hulpdraaggolf scheiden. Bij frequentiemodulatie wordt minder interferentie gecreëerd, maar het radiostation wordt gedwongen om op VHF uit te zenden.

Factoren die de kwaliteit en efficiëntie van radiogolven beïnvloeden

Over de kwaliteit en efficiëntie van ontvangst van radiogolvenbeïnvloedt de methode van gerichte straling. Een voorbeeld is een satellietschotel, die de straling richt naar de locatie van de geïnstalleerde ontvangende sensor. Deze methode maakte het mogelijk om aanzienlijk vooruitgang te boeken op het gebied van radioastronomie en veel ontdekkingen te doen in de wetenschap. Hij opende de mogelijkheid om satellietuitzendingen, draadloze datatransmissie en nog veel meer te creëren. Het bleek dat radiogolven de zon kunnen uitzenden, vele planeten buiten ons zonnestelsel, evenals kosmische nevels en enkele sterren. Er wordt aangenomen dat er objecten buiten onze melkweg zijn met een sterke radio-emissie.

Op het bereik van radiogolven, de verspreidingRadiogolven worden niet alleen beïnvloed door zonnestraling, maar ook door weersomstandigheden. Metergolven zijn dus in feite niet afhankelijk van weersomstandigheden. En de afstand van de voortplanting van de centimeter is sterk afhankelijk van de weersomstandigheden. Komt voor door het feit dat het aquatisch milieu tijdens regen of op verhoogde niveaus van vochtigheid in de lucht korte golven worden verspreid of geabsorbeerd.

Obstakels hebben ook invloed op hun kwaliteit.in de weg staan. Op dergelijke momenten vervaagt het signaal, terwijl de hoorbaarheid aanzienlijk wordt verminderd of gedurende enkele momenten of langer helemaal verdwijnt. Een voorbeeld is de reactie van de tv op een voorbijvliegend vliegtuig, wanneer het beeld flitst en witte strepen verschijnen. Dit komt door het feit dat de golf wordt gereflecteerd door het vliegtuig en langs de tv-antenne gaat. Dergelijke verschijnselen met televisies en radiozenders komen vaker voor in steden, omdat het bereik van radiogolven gebouwen, hoogbouwmasten beïnvloedt, waardoor het golfpad toeneemt.