Βασικά στοιχεία ραδιοκυμάτων - ανδρείκελα

Η κατανόηση του ραδιοφώνου του ραδιοφώνου (ή οποιουδήποτε τύπου ραδιοφώνου) είναι αδύνατη χωρίς να έχει γενική κατανόηση του σκοπού του ραδιοφώνου: να στέλνει και να λαμβάνει πληροφορίες χρησιμοποιώντας ραδιοκύματα.

Τα ραδιοκύματα είναι απλά μια άλλη μορφή φωτός που ταξιδεύει με την ίδια ταχύτητα. 186, 000 μίλια ανά δευτερόλεπτο. Τα ραδιοκύματα μπορούν να φτάσουν στη Σελήνη και πίσω σε 2 ½ δευτερόλεπτα ή να κυκλώσουν τη Γη σε 1/7 δευτερόλεπτα.

Η ενέργεια σε ένα ραδιοκύμα είναι εν μέρει ηλεκτρική και εν μέρει μαγνητική, εμφανίζεται ως ηλεκτρικό πεδίο και μαγνητικό πεδίο όπου κινούνται τα κύματα. (Το πεδίο είναι μόνο ενέργεια που αποθηκεύεται στο διάστημα σε μία ή την άλλη μορφή, όπως ένα πεδίο βαρύτητας που βιώνετε ως βάρος.)

Αυτά τα πεδία καθιστούν τα φορτισμένα σωματίδια - όπως τα ηλεκτρόνια σε ένα σύρμα - σε κίνηση συγχρονισμένα με το ραδιοκύμα. Αυτά τα κινούμενα ηλεκτρόνια είναι ρεύμα , ακριβώς όπως σε ένα καλώδιο τροφοδοσίας εναλλασσόμενου ρεύματος, εκτός από το ότι σχηματίζουν ρεύμα ραδιοσυχνοτήτων που ο ραδιοφωνικός σας δέκτης μετατρέπεται, για παράδειγμα, σε ακουστική ομιλία.

Αυτή η διαδικασία λειτουργεί αντίστροφα για να δημιουργήσει ραδιοκύματα. Οι πομποί προκαλούν την κίνηση των ηλεκτρονίων έτσι ώστε, με τη σειρά τους, να δημιουργούν τα ραδιοκύματα. Οι κεραίες είναι απλά δομές στις οποίες τα ηλεκτρόνια κινούνται για να δημιουργήσουν και να ξεκινήσουν ραδιοκύματα στο διάστημα.

Τα ηλεκτρόνια μιας κεραίας κινούνται επίσης ως απόκριση στα ραδιοκύματα από άλλες κεραίες. Με αυτόν τον τρόπο, η ενέργεια μεταφέρεται από τα κινούμενα ηλεκτρόνια σε ένα σταθμό σε ραδιοκύματα και πίσω στα κινούμενα ηλεκτρόνια στον άλλο σταθμό.

Συχνότητα και μήκος κύματος

Η σχέση ραδιοκυμάτων-ηλεκτρονίων έχει μια ρυτίδα: Τα πεδία του ραδιοφωνικού κύματος δεν είναι μόνο μια δύναμη όλη την ώρα. κυμαίνονται (κυμαίνονται μεταξύ μιας θετικής και μιας αρνητικής τιμής) με τον τρόπο που ένας δονητικός χορδός κινείται πάνω και κάτω από την ακίνητη θέση του.

Ο χρόνος που χρειάζεται μια περιοχή για να περάσει από ένα πλήρες σύνολο τιμών ονομάζεται κύκλος . Ο αριθμός κύκλων σε ένα δευτερόλεπτο είναι η συχνότητα του κύματος, μετρημένη σε hertz (συντετμημένη Hz). Εδώ είναι μια άλλη ρυτίδα: Το κύμα κινείται επίσης στην ταχύτητα του φωτός, που είναι σταθερή. Εάν μπορούσατε να παρακολουθήσετε το κύμα να ταλαντεύεται καθώς κινήθηκε, θα δείτε ότι το κύμα κινείται πάντα στην ίδια απόσταση - ένα

μήκος κύματος - σε έναν κύκλο. Όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα του κύματος, τόσο ταχύτερα ολοκληρώνεται ένας κύκλος και ο μικρότερος χρόνος που πρέπει να κινηθεί κατά τη διάρκεια ενός κύκλου. Τα κύματα υψηλής συχνότητας έχουν βραχέα μήκη κύματος και τα κύματα χαμηλής συχνότητας έχουν μεγάλα μήκη κύματος.

Πίστωση: Ευγένεια Αμερικανική Ραδιοφωνική Λίγκα

Αν γνωρίζετε συχνότητα ραδιοκυμάτων, μπορείτε να υπολογίσετε το μήκος κύματος επειδή η ταχύτητα του φωτός είναι πάντα η ίδια.Ακολουθεί το εξής παράδειγμα:

Μήκος κύματος = Ταχύτητα φωτός / συχνότητα κύματος

Μήκος κύματος σε μέτρα = 300 000 000 / συχνότητα σε hertz

Παρόμοια, αν γνωρίζετε πόσο μακριά κινείται το κύμα σε έναν κύκλο το μήκος κύματος), γνωρίζετε επίσης πόσο γρήγορα ταλαντώνεται επειδή η ταχύτητα του φωτός είναι σταθερή:

Συχνότητα σε hertz = 300, 000, 000 / μήκος κύματος σε μέτρα

Η συχνότητα είναι συντομογραφία

f η ταχύτητα του φωτός είναι c, και το μήκος κύματος ως ελληνικό γράμμα λάμδα λ), οδηγώντας στις ακόλουθες απλές εξισώσεις: f = c / λ και λ = c / f

, τόσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος και αντίστροφα.

Τα ραδιοκύματα κυμαίνονται στις συχνότητες μεταξύ του ανώτερου άκρου της ανθρώπινης ακοής σε περίπου 20 kilohertz, ή kHz (kilo είναι η μετρική συντομογραφία που σημαίνει 1.000), έως και 1.000 gigahertz ή GHz ( giga είναι η μετρική συντομογραφία που σημαίνει 1 δισεκατομμύριο). Έχουν αντίστοιχα μήκη κύματος από εκατοντάδες μέτρα στις χαμηλές συχνότητες σε ένα κλάσμα ενός χιλιοστού (mm) στις υψηλές συχνότητες. Οι πιο κατάλληλες δύο μονάδες για τη χρήση της συχνότητας ραδιοσυχνοτήτων (RF) και του μήκους κύματος είναι megahertz (MHz, mega σημαίνει 1 εκατομμύριο) και μέτρα (m). Η εξίσωση που περιγράφει τη σχέση είναι πολύ απλούστερη όταν χρησιμοποιείτε MHz και m: f = 300 / λ σε m και λ = 300 / f σε MHz

Αν δεν είστε άνετοι με την απομνημόνευση των εξισώσεων, ένας εύκολος τρόπος να η συχνότητα μετατροπής και το μήκος κύματος πρέπει να απομνημονεύουν μόνο ένα συνδυασμό, όπως 300 MHz και 1 ή 10 και 30 MHz. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε συντελεστές των δέκα για να μετακινηθείτε προς οποιαδήποτε κατεύθυνση, καθιστώντας τη συχνότητα μεγαλύτερη και το μήκος κύματος μικρότερη όσο πηγαίνετε.

Το ραδιοφάσμα

Το φάσμα ή το φάσμα

των ραδιοκυμάτων είναι πολύ ευρύ. Ρυθμίζοντας έναν ραδιοφωνικό δέκτη σε διαφορετικές συχνότητες, ακούτε ραδιοκύματα που φέρουν κάθε είδους διαφορετικές πληροφορίες. Αυτά τα ραδιοκύματα καλούνται σήματα . Τα σήματα ομαδοποιούνται ανάλογα με τον τύπο πληροφοριών που μεταφέρουν σε διαφορετικές συχνότητες, που ονομάζονται ζώνες. Οι σταθμοί ραδιοφωνικής μετάδοσης AM, για παράδειγμα, μεταδίδουν σήματα με συχνότητες μεταξύ 550 και 1700 kHz (550, 000 και 1, 700, 000 hertz ή 0. 55 και 1.7 MHz). Αυτό σημαίνει ότι οι αριθμοί σε έναν τηλεφωνικό επιλογέα σημαίνουν - 550 για 550 kHz και 1000 για 1000 kHz, για παράδειγμα. Οι ζώνες σας βοηθούν να βρείτε τον τύπο των σημάτων που θέλετε χωρίς να χρειάζεται να κυνηγούν σε ένα ευρύ φάσμα.

Πίστωση: Ευγενική προσφορά της Αμερικανικής Ραδιοφωνικής Λίγκας

Οι διάφοροι χρήστες του ραδιοφάσματος ονομάζονται

υπηρεσίες, όπως η Υπηρεσία Ραδιοφωνίας ή η Υπηρεσία ραδιοερασιτεχνών. Κάθε υπηρεσία παίρνει ένα ορισμένο εύρος φάσματος για χρήση, που ονομάζεται κατανομή συχνοτήτων. Το ραδιοερασιτεχνικό ραδιόφωνο ή το ζαμπόν ραδιόφωνο, έχει αρκετές κατανομές σε όλη την έκταση του ραδιοφάσματος. Τα ζαμπόν έχουν πρόσβαση σε πολλές μικρές ζώνες στις περιοχές MF μέσω μικροκυμάτων. Τα ραδιοκύματα σε διαφορετικές συχνότητες δρουν διαφορετικά στον τρόπο που ταξιδεύουν και χρειάζονται διαφορετικές τεχνικές για τη μετάδοση και λήψη. Επειδή τα κύματα παρόμοιων συχνοτήτων τείνουν να έχουν παρόμοιες ιδιότητες, η χρήση ραδιοφωνικού ραδιοφάσματος χωρίζεται σε πέντε τμήματα:

Μεσαία συχνότητα (MF):

Συχνότητες από 300 kHz έως 30 MHz.Αυτό το τμήμα - η παραδοσιακή ζώνη μικρού μήκους - περιλαμβάνει εκπομπή AM και μία μπάντα ζαμπόν. Τα χάμστερ μπορούν σύντομα να αποκτήσουν πρόσβαση σε ένα ζεύγος ζωνών σε αυτό το εύρος καθώς προχωρά η διαδικασία θέσπισης κανόνων. Βραχυκύκλωμα ή υψηλή συχνότητα (HF):
Συχνότητες από 3 έως 30 MHz. Αυτό το τμήμα - η παραδοσιακή ζώνη μικρού μήκους - περιλαμβάνει εκπομπή σύντομων εκπομπών. εννέα ζώνες ραδιοφώνου ζαμπόν και χρήστες πλοίων-πλοίων, πλοίων-πλοίων, στρατιωτικών και ομάδων πολιτών. Πολύ υψηλή συχνότητα (VHF):
Συχνότητες από 30 MHz έως 300 MHz. Αυτός ο τομέας περιλαμβάνει τα τηλεοπτικά κανάλια 2 έως 13, τη ραδιοφωνική μετάδοση FM, τρεις ζώνες ζαμπόν, την δημόσια ασφάλεια και το εμπορικό κινητό ραδιόφωνο, καθώς και τους στρατιωτικούς και τους χρήστες της αεροπορίας. Υψηλή συχνότητα (UHF):
Συχνότητες από 300 MHz έως 1 GHz. Αυτός ο τομέας περιλαμβάνει τηλεοπτικά κανάλια 14 και άνω, δύο ζώνες ζαμπόν, κινητά τηλέφωνα, δημόσια ασφάλεια και εμπορικό κινητό ραδιόφωνο, καθώς και στρατιωτικούς και αεροπορικούς χρήστες. Μικροκυμάτων:
Συχνότητες άνω του 1 GHz. Αυτός ο τομέας περιλαμβάνει το GPS. ψηφιακά ασύρματα τηλέφωνα; Wi-Fi ασύρματη δικτύωση? φούρνοι μικροκυμάτων; οκτώ ζώνες ζαμπόν? δορυφορική τηλεόραση; και πολλούς δημόσιους, ιδιωτικούς και στρατιωτικούς χρήστες. Επειδή ένα ραδιοκύμα έχει συγκεκριμένη συχνότητα και μήκος κύματος, τα ζαμπόν χρησιμοποιούν τους όρους