Распон радио таласа и њихово ширење

У уџбеницима о физици су бесмислене формулена тему читав низ радио таласа који понекад не познају чак и људи са посебним образовањем и радно искуство. У чланку ћемо покушати да схватимо суштину, а да не користимо сложеност. Никола Тесла први је открио радио таласе. У његовом времену, где није било опреме високе технологије, Тесла није у потпуности схватио какав феномен касније назива етер. Проводник са изменичном електричном струјом је почетак радијског таласа.

Извори радио таласа

Природни извори радио таласа суастрономске објекте и муње. Вештачки радијатор радио таласа је електрични проводник са покретном електричном струјом унутар ње. Вибрациона енергија генератора високих фреквенција се преноси у околни простор преко радио антене. Први радни извор радио таласа био је радио предајник-радио Попова. У овом уређају, високонапонски генератор је извршио високонапонски погон повезан са антеном - Хертз вибратор. Вештачки радио таласи се користе за стационарне и мобилне радиолокације, емитовање, радио комуникацију, комуникацијске сателите, навигационе и рачунарске системе.

Опсег радио таласа

Валови који се користе у радио комуникацијама су у фреквенцијском опсегу од 30 кХз до 3000 ГХз. На основу дужине и учесталости таласа, карактеристике ширења, радио таласни опсег је подељен на 10 подбендова:

1. СДВ - веома дуго.
2. ДВ - дуго.
3. СВ - просек.
4. КВ - кратко.
5. ВХФ - ултрасхорт.
6. МВ - метар.
7. ДМВ - дециметар.
8. СМВ - центиметри.
9. ММВ - милиметар.
10. СММВ - субмилиметар

Фреквентни опсег радио таласа

Спектар радио таласа је условно подељен на секције. У зависности од учесталости и дужине радио таласа подељен на 12 подопсега. Фреквентни опсег радио таласа је повезана са фреквенцијом од наизменичних струја сигнала. Фреквенцијским опсезима радио таласа у Међународни радио правилника 12 представљена имена:

1. ЕЛФ - изузетно ниско.
2. СНФ - изузетно ниско.
3. ИНЦХ - инфра-лов.
4. ВЛФ - врло ниска.
5. Ниске фреквенције - ниске фреквенције.
6. МФ - средње фреквенције.
7. ХФ - високе фреквенције.
8. ВХФ - врло висок.
9. УХФ - ултрахигх.
10. Микровална пећница - супер висок.
11. ЕХФ - изузетно висок.
12. ГВХ - хиперхигх.

Како се фреквенција радио таласа повећава, његова дужина се смањује, с обзиром да се фреквенција радио таласа смањује, повећава се. Пропагација, зависно од његове дужине, најважнија је својства радио таласа.

Пропагација радио таласа 300 МХз - 300 ГХззвани ултрахигх микровална пећница због своје прилично високе фреквенције. Чак и под-траке су веома широка, па су, заузврат, подељен је у интервалима, које укључују одређене опсеге телевизије и радија, морских и сателитске комуникације, земље и ваздуха, за радар и пловидби, да преносе медицинске податке и тако даље. Упркос чињеници да је цео опсег радио таласа је подељен у области одређених граница су условна између њих. Делови прате једни друге стално прелази из једног у други и понекад преклапају.

Карактеристике ширења радио таласа

Ширење радио таласа је пренос енергијеваријабилно електромагнетно поље из једног дела простора у други. У вакууму, радио талас пропагира брзином светлости. Када је окружење изложено радио таласима, пропагирање радио таласа може бити тешко. То се манифестује у дисторзији сигнала, мењајући правац размножавања, успоравајући фазу и групне брзине.

Свака од варијација таласа се примјењујена различите начине. Дуже може боље заобићи баријере. То значи да се опсег радио таласа може пропагирати дуж земљишта и водених планова. Употреба дугих таласа је широко распрострањена у подморским и морским пловилима, што вам омогућава да будете у контакту било где у мору. На таласној дужини од шест стотина метара са фреквенцијом од петсто килохертз подешавају пријемнике свих свјетионика и спасилачких станица.

Пропагирање радио таласа у различитим распонимазависи од њихове фреквенције. Што је мања дужина и што је већа фреквенција, то ће бити директни пут таласа. Сходно томе, што је мања његова фреквенција и дуже дужине, то што више може ограничити препреке. Сваки спектар радио таласних дужина има своје пропагацијске карактеристике, али не постоји оштра промена у разликама на граници суседних опсега.

Карактеристика ширења

Екстра дуги и дуги таласи сукњују површином планете, ширењем површинских зрака на хиљаде километара.

Просјечни таласи су подложни јачимапсорпција, тако да је само у стању да превазиђе удаљеност 500-1500 км. Када збијање јоносферу у распону од могућег просторног преноса снопа сигнала који омогућава комуникацију са неколико хиљада километара.

Кратки таласи су се само ширили на оближњерастојање услед апсорпције њихове енергије на површини планете. Просторне могу више пута одражавати од површине земље и јоносфере, превладати велике удаљености, вршити пренос информација.

Ултра-кратак може пренети велику количинуинформације. Радио таласи овог опсега продиру кроз јоносферу у свемир, стога, у сврху терестричке комуникације, они су практично неприкладни. Површински таласи ових трака зраче директно, без савијања површине планете.

У оптичким опсезима је могућ преносогромне количине информација. Најчешће се за комуникацију користи трећи опсег оптичких таласа. У атмосфери Земље, они су предмет слабљења, тако да у стварности они преносе сигнал на удаљености до 5 км. Али употреба таквих комуникационих система елиминише потребу за добијањем дозвола из телекомуникационих инспекција.

Принцип модулације

Ради преноса информација, радио таласпотребно је модулирати сигнал. Одашиљач емитује модулиране радио таласе, то јест, промењено. Кратки, средњи и дуги таласи имају амплитудну модулацију, због чега се означавају као АМ. Пре модулације, таласни носач се креће константном амплитудом. Амплитудна модулација за пренос мења амплитуда, која одговара напону сигнала. Амплитуда радио таласа варира у сразмери пропорционалном напону сигнала. Ултра-кратки таласи имају модулацију фреквенције, тако да су означени као ФМ. Модулација фреквенције намеће додатну фреквенцију, која носи информације. За пренос сигнала на даљину потребно је модулисати сигналом виших фреквенција. Да би примио сигнал, неопходно је одвојити од подносилаца таласа. Са модулацијом фреквенције, сметње су мање, али радио мора емитовати на ВХФ.

Фактори који утичу на квалитет и ефикасност радио таласа

О квалитету и ефикасности пријема радио таласаметод усмереног зрачења. Примјер је сателитска антена која усмерава зрачење на локацију инсталираног сензора пријема. Ова метода омогућила је значајан напредак у области радио астрономије и направила многа открића у науци. Открио је могућности стварања сателитског емитовања, бежичног преноса података и много више. Испоставило се да радио таласи могу да зраче Сунце, многе планете које су ван нашег соларног система, као и космичке маглине и неке звезде. Претпоставља се да ван наше галаксије постоје објекти који имају моћне радио таласе.

У распону пропагације радио таласана радио таласе утичу не само сунчево зрачење, већ и метеоролошки услови. Дакле, таласометри у ствари не зависе од временских услова. Распон расподеле центиметара снажно зависи од временских услова. Настаје због тога што су вода на киши или на повећаном нивоу влаге у кратким таласима ваздуха распршена или апсорбована.

Такође, њиховом квалитету утичу препреке,који су на путу. У таквим временима, сигнал бледи, док се звук значајно погоршава или чак и нестаје на неколико тренутака или више. Примјер је реакција ТВ-а на летење, када се слика трепери и појављују се беле линије. То је због чињенице да се талас одбија од авиона и пролази кроз ТВ антену. Такви феномени са телевизорима и радио предајницима често се јављају у градовима, пошто се радио таласни опсег огледа у зградама, високим столовима, повећавајући пут валова.