Katika vitabu vya kiada vya fizikia, fomula zisizoeleweka hutolewa juu ya mada ya anuwai ya mawimbi ya redio, ambayo wakati mwingine hayaeleweki kikamilifu hata na watu walio na elimu maalum na uzoefu wa kazi. Katika makala tutajaribu kuelewa kiini bila kutumia ugumu. Mtu wa kwanza kugundua mawimbi ya redio alikuwa Nikola Tesla. Katika wakati wake, ambapo hapakuwa na vifaa vya teknolojia ya juu, Tesla hakuelewa kikamilifu ni aina gani ya uzushi, ambayo baadaye aliita ether. Kondakta wa sasa unaopishana ni mwanzo wa wimbi la redio.
Vyanzo vya mawimbi ya redio
Vyanzo asilia vya mawimbi ya redio ni pamoja na vitu vya unajimu na umeme. Emitter ya bandia ya mawimbi ya redio ni kondakta wa umeme na mkondo wa umeme unaoingia ndani. Nishati ya oscillatory ya jenereta ya juu-frequency inasambazwa kwenye nafasi inayozunguka kwa njia ya antenna ya redio. Chanzo cha kwanza cha kufanya kazi cha mawimbi ya redio kilikuwaMpokeaji wa redio ya Popov. Katika kifaa hiki, kazi ya jenereta ya juu-frequency ilifanywa na kifaa cha kuhifadhi high-voltage kilichounganishwa na antenna - vibrator ya Hertz. Mawimbi ya redio yaliyoundwa kiholela hutumika kwa rada ya stationary na ya simu, utangazaji, mawasiliano ya redio, setilaiti za mawasiliano, urambazaji na mifumo ya kompyuta.
bendi ya mawimbi ya redio
Mawimbi yanayotumika katika mawasiliano ya redio yako katika masafa ya 30 kHz - 3000 GHz. Kulingana na urefu wa wimbi na marudio ya wimbi, vipengele vya uenezi, masafa ya mawimbi ya redio yamegawanywa katika bendi ndogo 10:
- SDV - ndefu zaidi.
- LW - ndefu.
- NE - wastani.
- SW - fupi.
- VHF - fupi zaidi.
- MV - mita.
- UHF - desimita.
- SMV - sentimita.
- MMV - mm.
- SMMW - milimita ndogo
Masafa ya masafa ya redio
Wigo wa mawimbi ya redio kwa masharti umegawanywa katika sehemu. Kulingana na mzunguko na urefu wa wimbi la redio, wamegawanywa katika bendi 12. Masafa ya mawimbi ya redio yanahusiana na mzunguko wa ishara ya AC. Masafa ya masafa ya mawimbi ya redio katika kanuni za kimataifa za redio huwakilishwa na majina 12:
-
mawimbi ya redio uenezi wa mawimbi ya redio ELF - chini sana.
- VLF - chini kabisa.
- INCH - infra-low.
- VLF - chini sana.
- LF - masafa ya chini.
- katikati - masafa ya kati.
- HF− masafa ya juu.
- VHF - juu sana.
- UHF - juu zaidi.
- Microwave - juu zaidi.
- EHF - juu sana.
- HHF - juu sana.
Mawimbi ya mawimbi ya redio yanapoongezeka, urefu wake hupungua, kadiri mawimbi ya mawimbi ya redio yanavyopungua, ndivyo yanavyoongezeka. Uenezi kulingana na urefu wake ndio sifa muhimu zaidi ya wimbi la redio.
Uenezi wa mawimbi ya redio 300 MHz - 300 GHz huitwa microwave ya juu zaidi kutokana na masafa ya juu zaidi. Hata bendi ndogo ni kubwa sana, kwa hivyo, zinagawanywa katika vipindi, ambavyo ni pamoja na safu fulani za utangazaji wa runinga na redio, kwa mawasiliano ya baharini na anga, ardhi na anga, kwa urambazaji wa rada na redio, kwa usafirishaji wa data ya matibabu na kadhalika. juu. Licha ya ukweli kwamba safu nzima ya mawimbi ya redio imegawanywa katika mikoa, mipaka iliyoonyeshwa kati yao ni ya masharti. Sehemu hufuatana mfululizo, kupita moja hadi nyingine, na wakati mwingine kuingiliana.
Vipengele vya uenezaji wa wimbi la redio
Uenezi wa mawimbi ya redio ni uhamishaji wa nishati kwa uga unaopishana wa sumakuumeme kutoka sehemu moja ya anga hadi nyingine. Katika utupu, wimbi la redio husafiri kwa kasi ya mwanga. Mawimbi ya redio yanaweza kuwa magumu kueneza yanapoathiriwa na mazingira. Hii inajidhihirisha katika upotoshaji wa mawimbi, mabadiliko ya mwelekeo wa uenezi, na kushuka kwa awamu na kasi za kikundi.
Kila moja ya aina za wimbikutumika kwa njia tofauti. Warefu wanaweza kukwepa vizuizi vyema. Hii ina maana kwamba aina mbalimbali za mawimbi ya redio zinaweza kueneza kando ya ndege ya ardhi na maji. Matumizi ya mawimbi ya muda mrefu yameenea katika manowari na vyombo vya baharini, ambayo inakuwezesha kuwasiliana mahali popote baharini. Vipokezi vya beacon zote na vituo vya kuokoa maisha vinarekebishwa hadi urefu wa mawimbi wa mita mia sita na mzunguko wa kilohertz mia tano.
Uenezi wa mawimbi ya redio katika masafa tofauti hutegemea marudio yao. Urefu wa urefu mfupi na mzunguko wa juu zaidi, njia ya wimbi itakuwa sawa. Ipasavyo, kadiri mzunguko wake unavyopungua na jinsi urefu unavyokuwa mkubwa, ndivyo inavyokuwa na uwezo zaidi wa kuzunguka vizuizi. Kila safu ya urefu wa mawimbi ya redio ina sifa zake za uenezi, lakini hakuna mabadiliko makali katika vipengele vya kutofautisha kwenye mpaka wa masafa jirani.
Tabia ya uenezi
Mawimbi marefu na marefu zaidi hujipinda kuzunguka uso wa sayari, yakienea kwa miale ya uso kwa maelfu ya kilomita.
Mawimbi ya wastani yanaweza kufyonzwa kwa nguvu zaidi, kwa hivyo yanaweza tu kuchukua umbali wa kilomita 500-1500. Wakati ionosphere ni mnene katika safu hii, inawezekana kusambaza ishara kwa boriti ya anga, ambayo hutoa mawasiliano zaidi ya kilomita elfu kadhaa.
Mawimbi mafupi huenea kwa umbali mfupi pekee kutokana na kufyonzwa kwa nishati yao na uso wa sayari. Wale wa anga wanaweza kutafakari mara kwa mara kutoka kwa uso wa dunia na ionosphere, kushinda umbali mrefu,kwa kusambaza taarifa.
Ufupi-fupi wana uwezo wa kusambaza kiasi kikubwa cha maelezo. Mawimbi ya redio ya safu hii hupenya kupitia ionosphere hadi angani, kwa hivyo hayafai kwa mawasiliano ya ardhini. Mawimbi ya uso wa safu hizi hutolewa kwa mstari ulionyooka, bila kupinda kwenye uso wa sayari.
Kiasi kikubwa cha taarifa kinaweza kusambazwa kwa bendi za macho. Mara nyingi, safu ya tatu ya mawimbi ya macho hutumiwa kwa mawasiliano. Katika angahewa ya Dunia, wanakabiliwa na kupunguzwa, kwa hivyo kwa kweli husambaza ishara kwa umbali wa hadi 5 km. Lakini matumizi ya mifumo hiyo ya mawasiliano huondoa hitaji la kupata kibali kutoka kwa wakaguzi wa mawasiliano ya simu.
Kanuni ya urekebishaji
Ili kusambaza habari, wimbi la redio lazima libadilishwe kwa mawimbi. Kisambazaji hutoa mawimbi ya redio yaliyorekebishwa, yaani, yaliyorekebishwa. Mawimbi mafupi, ya kati na marefu yanarekebishwa kwa ukubwa, kwa hivyo hurejelewa kama AM. Kabla ya urekebishaji, wimbi la carrier hutembea na amplitude ya mara kwa mara. Ubadilishaji wa amplitude kwa maambukizi huibadilisha kwa amplitude, inayofanana na voltage ya ishara. Amplitude ya wimbi la redio hubadilika kwa uwiano wa moja kwa moja na voltage ya ishara. Mawimbi ya Ultrashort hurekebishwa mara kwa mara, kwa hivyo hurejelewa kama FM. Urekebishaji wa masafa huweka masafa ya ziada ambayo hubeba habari. Ili kusambaza ishara kwa umbali, lazima ibadilishwe na mawimbi ya masafa ya juu. Ili kupokea ishara, unahitaji kuitenganisha na wimbi la subcarrier. Kwa urekebishaji wa mzunguko, kuingiliwa kidogo kunaundwa, lakini kituo cha redio kinalazimishwatangaza kwenye VHF.
Mambo yanayoathiri ubora na ufanisi wa mawimbi ya redio
Ubora na ufanisi wa upokeaji wa mawimbi ya redio huathiriwa na mbinu ya mionzi inayoelekezwa. Mfano itakuwa sahani ya satelaiti ambayo hutuma mionzi kwenye eneo la sensor iliyowekwa ya kupokea. Njia hii iliruhusu maendeleo makubwa katika uwanja wa unajimu wa redio na kufanya uvumbuzi mwingi katika sayansi. Alifungua uwezekano wa kuunda utangazaji wa satelaiti, usambazaji wa data bila waya, na mengi zaidi. Ilibadilika kuwa mawimbi ya redio yana uwezo wa kutoa Jua, sayari nyingi nje ya mfumo wetu wa jua, pamoja na nebulae za anga na nyota zingine. Inachukuliwa kuwa nje ya galaksi yetu kuna vitu vilivyo na utokezaji wa nguvu wa redio.
Msururu wa mawimbi ya redio, uenezi wa mawimbi ya redio huathiriwa si tu na mionzi ya jua, bali pia na hali ya hewa. Kwa hiyo, mawimbi ya mita, kwa kweli, hayategemei hali ya hewa. Na anuwai ya uenezi wa sentimita inategemea sana hali ya hewa. Hii ni kutokana na ukweli kwamba mawimbi mafupi hutawanywa au kufyonzwa na mazingira ya majini wakati wa mvua au kwa kuongezeka kwa kiwango cha unyevu hewani.
Pia, ubora wao huathiriwa na vikwazo njiani. Kwa wakati kama huo, ishara hufifia, na msikivu huharibika sana au kutoweka kabisa kwa muda mfupi au zaidi. Mfano utakuwa mwitikio wa TV kwa ndege inayopaa kupita kiasi picha inapoyumba na pau nyeupe kuonekana. Hii hutokea kutokana naukweli kwamba wimbi linaonyeshwa kutoka kwa ndege na hupita na antenna ya TV. Matukio kama haya ya televisheni na vipeperushi vya redio yana uwezekano mkubwa wa kutokea katika miji, kwani safu ya mawimbi ya redio huonyeshwa kwenye majengo, minara ya juu, na kuongeza njia ya wimbi.
