המגוון של גלי רדיו ההתפשטות שלהם

בספרי הלימוד עבור נוסחה בפיזיקה נתון לא מובן על מגוון של גלי רדיו, אשר הם לפעמים לא הבינו היטב גם עבור אנשים עם השכלה וניסיון מיוחדים. מאמר זה ינסה להבין את המהות, ללא המורכבות. הראשון שגילה גלי רדיו, היה ניקולה טסלה. בתוך זמן שבו לא היה ציוד היי-טק, טסלה לא לגמרי מבינה מה תופעה זו, אשר מאוחר יותר הוא התקשר האתר. מנצח עם זרם חשמלי לסירוגין הוא תחילתו של גל רדיו.

מקורות של גלי רדיו

המקורות הטבעיים של גלי רדיו הם עצמים אסטרונומיים וברקים. משדר גלי רדיו מלאכותי הוא מוליך חשמלי עם נע בתוך זרם חשמלי לסירוגין. אנרגית הרטט של מחולל תדר הגבוה מופצת למרחב שמסביב באמצעות אנטנה לרדיו. העבודה הראשונה היתה מקור של פופוב גל הרדיו משדר רדיו. במכשיר זה, במרחק ביצע פונקציה גנרטור מתח גבוה בתדר גבוה מחובר האנטנה - אנטנת דיפול. גלי רדיו באמצעים מלאכותיים משמשים מכ"מים קבועים וניידים, שידור, תקשורת רדיו, תקשורת לווינית, מערכות ניווט במחשב.

המגוון של גלי רדיו

כפי שנעשה בהם שימוש ברדיו גלי נמצאים בטווח תדר 30 kHz - 3000 GHz. בהתבסס על מאפייני התפשטות אורך ותדירות גל, להקת הרדיו חולק 10 להקות משנה:

1. ADD - ארוך נוסף.
2. DV - ארוך.
3. NE - בינוני.
4. HF - קצר.
5. UHF - אולטרה.
6. MV - מטר.
7. UHF - UHF.
8. SMV - סנטימטר.
9. IIM - מילימטר.
10. SMMV - Submillimeter

טווח התדרים של גלי רדיו

ספקטרום גלי רדיו מחולק למקטעי תנאים. בהתאם תדירות ואורך גל הרדיו מחולק 12 subbands. טווח התדרים של גלי רדיו מחובר עם התדר של האות הנוכחי לסירוגין. תחומי תדרים של גלי רדיו בתקנות הרדיו הבינלאומיים 12 שמות שהוצגו:

1. ELF - נמוך מאוד.
2. ELF - נמוך במיוחד.
3. INCH - תת קולי.
4. VLF - נמוך מאוד.
5. LF - תדירות נמוכה.
6. MF - mids.
7. HF - תדירות גבוהה.
8. VHF - גבוה מאוד.
9. UHF - אולטרה.
10. UHF - גבוה במיוחד.
11. EHF - גבוה מאוד.
12. HFO - gipervysokie.

עם גלי רדיו בתדירות הולכת וגוברת, אורכו פוחתת עם גלי רדיו בתדר יורד - עולה. ההתפשטות, תלוי באורך שלו - היא הנכס החשוב ביותר של גלי רדיו.

התפשטות גל רדיו של 300 מגה-הרץ - 300 GHz נקראים מיקרוגל גבוהה במיוחד בשל התדירות הגבוהה יחסית שלהם. גם תת-להקות מאוד נרחב, כך שהם, בתורם, מחולק מרווחי, הכוללים טווחים מסוימים של טלוויזיה ורדיו, ימית תקשורת בחלל, יבשה ואוויר, עבור מכ"ם וניווט, כדי לשדר נתונים רפואיים וכן הלאה. למרות העובדה כי המגוון השלם של גלי הרדיו מחולק לאזורים המיועדים גבולות מותנים ביניהם. חלקים לעקוב אחרי זה לזה עובר ברציפות מאחד לשני ולעיתים חופפים.

מאפיינים של חלוקת גלי רדיו

רביה - העברה של אנרגיה מהשדה האלקטרומגנטי לסירוגין של חלק אחד של המרחב למשנהו. בריק גלי רדיו נעים לעבר מהירות האור. כאשר נחשפים לסביבה עבור התפשטות גלי רדיו יכול להיות קשה. הדבר בא לידי ביטוי אותות עיוות לשנות את כיוון התפשטות, שלב האטת המהירות קבוצתית.

כל גל של זנים להשתמש בדרכים שונות. ולוואי להתחמק מכשולים טובים יותר. משמעות הדבר היא כי ספקטרום הרדיו שאפשר למרוח על ארץ מטוס ומים. שימוש גלים ארוכים נפוץ כלי תת ימי, אשר מאפשר להיות מחוברים בכל מקום בים. באותו הגל של שישה מאה מטרים בתדר של חמישה מאה מכוון בקילו מקלטים כל מגדלורים ותחנות הצלה.

התפשטות גלי רדיו בטווחים שונים בהתאם לתדר שלהם. אורכו הקטן בתדירות גבוהה יותר, ישיר יהיה הנתיב של הגל. לפיכך, ככל שקטן התדירות ואורכו יותר, כך עדיף מסוגל לכופף סביב מכשולים. לכל להקה אורכים משלה מאפייני התפשטות גלית רדיו, אבל בגבול של להקות סמוכות שינוי פתאומי מאפיינים בולטים הם נצפו.

מאפייני הפצה

גלים ארוכים במיוחד וארוכים לכתר את השטח של כוכב לכת, מתפשטים קרן שטח על פני אלף קילומטרים.

ממוצע הגל נחשף קליטה חזקה, כך שרק מסוגל להתגבר על מרחק קילומטר 500-1500. כאשר הדחיסה היונוספירה בטווח של אות קרן שידור מרחבי אפשרי המספק תקשורת כמה אלפי קילומטרים.

גלים קצרים לנסוע מרחקים קצרים בלבד בשל השטח הספיג אנרגיה שלהם. החלל הוא מסוגל משתקף שוב ושוב מפני השטח של כדור הארץ ואת היונוספירה, לנסוע מרחקים ארוכים, ביצוע העברת המידע.

Ultrashort מסוגל לשדר כמויות גדולות של מידע. גלי רדיו שנע לחדור היונוספירה לחלל, ובכך מתאימות כמעט למטרות יבשתיות. גלי Surface נפלטים על ידי להקות אלה בקו ישר, לא עוקפים את פני השטח של כדור הארץ.

בטווח האופטי של שידור האפשרי של כמויות ענקיות של מידע. לרוב המשמשת לתקשורת גלים אופטיים להקה שלישית. האווירה של כדור הארץ, הם הנחתה הנושא, אולם במציאות אות מועבר עד למרחק של 5 ק"מ. אבל השימוש במערכות תקשורת כזו מבטלת את הצורך להשיג אישור הבדיקות טלקומוניקציה.

עיקרון אפנון

כדי להעביר מידע, גל הרדיו יש צורך לווסת את האות. המשדר פולט תדר רדיו מווסת כי הוא שונה. קצר, בינוני וארוך הגלים משרעת אפנון, כך הם מכונים AM. לפני גל נושא מאופנן נע עם משרעת קבועה. אפנון משרעת לשידור משנה משרעת שלה, בהתאמה, של מתח האות. משרעת של גלי רדיו משתנה ביחס ישיר את אות המתח. אפנון תדר VHF הוא, מדוע הם מכונים המונדיאל. אפנון תדר כופה תדר נוסף שנושא מידע. עבור מרחק להעברת אות שהוא צריך לווסת אות בתדר גבוהה. לקבלת האות קיבלו צריך להפריד אותו גל תת-נושא. בתדירות רעש אפנון שנוצר הוא פחות, אבל הרדיו נאלץ לשדר באלחוט.

גורמים המשפיעים על איכות ויעילות של גלי רדיו

האיכות והיעילות של שיטת קבלת גל רדיו משפיעות קרינה כיוונית. דוגמה לכך היא אנטנת לווין שמנתב קרינה במיקום של חיישן המקבל מותקן. שיטה זו אפשרה לנו לבצע התקדמות משמעותית בתחום האסטרונומיה הרדיו, ולעשות הרבה תגליות במדע. הוא פתח את האפשרות של יצירת שידור לוויני נתונים בצורה אלחוטית, ועוד. נמצא כי גלי רדיו מסוגלים להקרין את השמש, כוכבי לכת רבות הנמצאות מחוץ למערכת השמש שלנו, כמו גם את הערפיליות הקוסמית וכמה כוכבים. ההנחה היא כי ישנם חפצים מחוץ לגלקסיה שלנו עם פליטת רדיו חזקה.

למגוון של גלי רדיו, התפשטות גלי רדיו מושפע לא רק אור השמש, אלא גם תנאי מזג האוויר. לפיכך, גל מטר, למעשה, אינו תלוי בתנאי מזג האוויר. סנטימטר אחד מרחק התפשטות בחום תלוי בתנאי מזג אוויר. זהו בשל העובדה כי הסביבה המימייה גשם או ברמה לחה גבוהה באוויר של הגלים מפוזרים או נספגים.

להשפיע גם על האיכות והמכשולים שלהם לתוך הנתיב. בזמנים כאלה, לדעוך אות מתרחש, ובכך ניכרו הידרדרות שְׁמִיעוּת או אפילו נעלם תוך מספר שניות או יותר. דוגמה לכך היא תגובת מטוסי הטלביזיה, כאשר הבלחות תמונה מופיעים קווים לבנים. זאת בשל העובדה כי גל שיקפה מהמטוס עובר ליד האנטנה של הטלוויזיה. תופעות כאלו עם משדרי טלוויזיה ורדיו הם תכופים יותר באזורים עירוניים, כמו גלי רדיו משתקף על מגוון של מבנים, מגדלים, הגדלת הנתיב של הגל.