Ռադիո ալիքների շրջանակը եւ դրանց տարածումը

Ֆիզիկայի դասագրքերում անսովոր բանաձեւերը տրվում են ռադիոալիքային խմբի վրա, որոնք երբեմն լիովին չեն հասկանում նույնիսկ հատուկ կրթություն ունեցող եւ աշխատանքային փորձ ունեցող մարդկանց կողմից: Այս հոդվածում մենք կփորձենք հասկանալ էությունն առանց բարդությունների դիմելու: Նիկոլա Թեսլան առաջինն էր, որ հայտնաբերեց ռադիոալիքները: Իր ժամանակին, որտեղ չկար բարձր տեխնոլոգիական սարքավորում, Թեսլան լիովին չէր հասկանում, թե ինչպիսի երեւույթ է նա հետագայում անվանել էթեր: Էլեկտրական հոսանքի այլընտրանք ունեցող դիրիժորը ռադիո ալիքի սկիզբն է:

Ռադիո ալիքների աղբյուրները

Ռադիո ալիքների բնական աղբյուրները աստղագուշակման օբյեկտներն են եւ կայծակը: Ռադիո ալիքների արհեստական ճառագայթիչը էլեկտրական դիրիժորը է, որը ներսում շարժվող էլեկտրական շարժիչն է: Բարձր հաճախականության գեներատորի շարժիչային էներգիան տարածվում է ռադիոհաղորդիչ ալեհավաքով: Ռադիո ալիքների առաջին աշխատանքային աղբյուրը ռադիո հաղորդիչ-ռադիո Popova էր: Այս սարքում բարձր հաճախականության գեներատորի գործառույթն իրականացվել է ալեհավաքով մի բարձրակարգ լարման պահեստավորման սարքով `Հերցի թրթռիչ: Արհեստական ռադիո ալիքները օգտագործվում են ստացիոնար եւ բջջային ռադարի, ռադիոհեռարձակման, ռադիոհաղորդակցության, հաղորդակցման արբանյակների, նավիգացիայի եւ համակարգչային համակարգերի համար:

Ռադիո ալիքների շրջանակը

Ռադիոկապի օգտագործման ալիքները գտնվում են 30 կՀց-ից մինչեւ 3000 ԳՀց հաճախականությամբ: Ելնելով ալիքի երկարության եւ հաճախության վրա, տարածման առանձնահատկությունները, ռադիոընդունիչը բաժանված է 10 ենթախմբի.

1. SDV- շատ երկար է:
2. DV - երկար.
3. SW - միջին:
4. HF - կարճ:
5. VHF - ծայրահեղություն:
6. MV - մետր:
7. DMV - դեցիմետր:
8. SMV - սանտիմետր:
9. MMV - միլիմետր:
10. SMMV - խորաչափիմետր

Ռադիո ալիքների հաճախականությունը

Ռադիո ալիքների սպեկտրը պայմանականորեն բաժանված է բաժինների: Կախված ռադիո ալիքների հաճախականությունից եւ երկարությունից բաժանվում են 12 ենթախաղեր: Ռադիո ալիքների հաճախականությունը փոխկապակցված է ազդանշանային ալիքի հաճախականության հետ: Ռադիոալիքների ռադիոհաճախականությունների հաճախականությունների տատանումները ներկայացնում են 12 անուն:

1. ELF- չափազանց ցածր է:
2. SNF- չափազանց ցածր է:
3. INCH - ինֆրակարմիր:
4. VLF- շատ ցածր է:
5. Ցածր հաճախականություն - ցածր հաճախականություններ:
6. MF- միջին հաճախականություններ:
7. HF - բարձր հաճախականություններ:
8. VHF- շատ բարձր է:
9. UHF- գերազանցում է:
10. Միկրոալիքային վառարան - գերազանց բարձր:
11. EHF- չափազանց բարձր է:
12. GWH - գերհագեցած:

Քանի որ ռադիոյ ալիքի հաճախականությունը մեծանում է, դրա երկարությունը նվազում է, քանի որ ռադիոհաճախականության հաճախականությունը նվազում է, ավելանում է: Հեռարձակումը, կախված դրա երկարությունից, ռադիո ալիքի ամենակարեւոր գույքն է:

300 ՄՀց-300 ԳՀց ռադիո ալիքների տարածումը կոչվում է գերազանցող միկրոալիքային վառարան, քանի որ բավականին բարձր հաճախականությամբ: Նույնիսկ subranges շատ ընդարձակ են, ուստի իրենք էլ բաժանվում են բացերի, որոնք ներառում են հեռուստատեսության եւ հեռարձակման որոշակի տատանություններ, ծովային եւ տիեզերական հաղորդակցությունների, երկրային եւ ավիացիոն, ռադարային եւ ռադիոտեղորոշման, բժշկական տվյալների փոխանցման եւ այլնի համար: Չնայած այն հանգամանքին, որ ամբողջ ռադիոընդունիչը բաժանված է շրջանների, նրանց միջեւ նշված սահմանները պայմանական են: Հողամասերը հետեւում են մեկը մյուսի հետեւից, շարունակաբար փոխելով մեկը մյուսին եւ երբեմն համընկնումը:

Ռադիո ալիքի տարածման առանձնահատկությունները

Ռադիո ալիքների տարածումը էներգիայի փոխանցումը փոխարինող էլեկտրամագնիսական դաշտի կողմից տարածության մյուս մասից է: Վակուում ռադիո ալիքը տարածվում է լույսի արագությամբ: Երբ շրջակա միջավայրը ենթարկվում է ռադիոալիքների, ռադիո ալիքների տարածումը կարող է դժվար լինել: Սա դրսեւորվում է ազդանշանների խեղաթյուրման, տարածման ուղղությամբ փոփոխությունների, դանդաղեցնելու փուլն ու խմբային արագությունները:

Ալիքների յուրաքանչյուր տեսակ կիրառվում է տարբեր ձեւերով: Ավելի լավ է շրջանցել խոչընդոտները: Սա նշանակում է, որ ռադիոընդունիչը կարող է քարոզել գետնին եւ ջրային ինքնաթիռներին: Երկար ալիքների օգտագործումը տարածված է սուզանավային եւ ծովային անոթների մեջ, ինչը թույլ է տալիս կապ հաստատել ծովի ցանկացած վայրում: Վեց հարյուր մետր ալիքային երկարությամբ , հինգ հարյուր կիլոգրամ տոննայի հաճախականությամբ, բոլոր փարոսների եւ փրկարարական կայանների ստացողները:

Ռադիո ալիքների տարածումը տարբեր խմբերի վրա կախված է դրանց հաճախականությունից: Որքան փոքր է երկարությունը եւ այնքան բարձր է հաճախականությունը, այնքան ուղղորդում է ալիքի ուղին: Հետեւաբար, որքան ավելի փոքր է դրա հաճախականությունը եւ երկարությունը, այնքան ավելի կարող է շրջանցել խոչընդոտները: Ռադիոլոկացիոն ալիքների յուրաքանչյուր տիրույթ ունի իր սեփական տարածման առանձնահատկությունները, սակայն հարեւան խմբերի սահմանում առանձնահատուկ առանձնահատկությունների կտրուկ փոփոխություն չկա:

Տարածման բնութագիրը

Երկար մղոններով տարածվող մակերեսային ճառագայթներով տարածվող մոլորակի մակերեւույթը փաթաթող երկար եւ երկար ալիքները:

Միջին ալիքները ենթակա են ավելի ուժեղ կլանման, այնպես որ դրանք կարող են հաղթահարել ընդամենը 500-1500 կիլոմետր հեռավորության վրա: Երբ այդ միջակայքում կոմպակտ է ionosphere, հնարավոր է ազդանշան փոխանցել տարածական ճառագայթով, որն ապահովում է հաղորդակցություն մի քանի հազար կիլոմետր:

Կարճ ալիքները քարոզում են միայն հեռավոր հեռավորությունների պատճառով, մոլորակի մակերեւույթից իրենց էներգիայի կլանման պատճառով: Տարածականները կարող են բազմիցս արտացոլել երկրի մակերեւույթից եւ ionosphere- ից, հաղթահարել երկար հեռավորությունները, իրականացնել տեղեկատվության փոխանցում:

Ուլտրամանուշակագույնը կարող է մեծ քանակությամբ տեղեկատվության փոխանցում: Այս տիրույթի ռադիոալիքները ներթափանցում են տիեզերքում տարածության մեջ, հետեւաբար, երկրաչափական հաղորդակցության նպատակների համար դրանք գործնականում ոչ պիտանի են: Այս ուղիների մակերեսային ալիքները ճառագում են ուղղակիորեն, առանց մոլորակի մակերեւույթի ճկման:

Օպտիկական տատանումներում հնարավոր է փոխանցել հսկա ծավալներ: Հաճախ օպտիկական ալիքների երրորդ շարք է օգտագործվում հաղորդակցության համար: Երկրի մթնոլորտում դրանք ենթակա են նսեմացման, այնպես որ իրականում նրանք ազդանշան են փոխանցում մինչեւ 5 կմ հեռավորության վրա: Սակայն նման հաղորդակցության համակարգերի օգտագործումը վերացնում է հեռահաղորդակցության ստուգումների թույլտվությունները ստանալու անհրաժեշտությունը:

Մոդուլացման սկզբունքը

Տեղեկատվություն փոխանցելու համար ռադիոընդունիչը պետք է մոդուլյացվի ազդանշանով: Հաղորդիչը արտանետում է ռադիոալիքային մոդուլային ալիքները, այսինքն, փոխվել է: Կարճ, միջին եւ երկար ալիքները ունեն ամլիպիտի մոդուլյացիա, հետեւաբար դրանք նշանակվում են որպես AM: Նախքան մոդուլյացիան, կրող ալիքը շարժվում է մշտական անդունդը: Հաղորդման ամպլիտի մոդուլացումը փոխում է այն ամպլիտուտում, ըստ ազդանշանի լարման: Ռադիոհաճախականության ալիքը տատանվում է ազդանշանի լարման վրա: Ուլտրա կարճ ալիքները հաճախակի մոդուլյացիան ունեն, ուստի դրանք նշանակված են որպես FM: Հաճախականության մոդուլացումը լրացնում է լրացուցիչ հաճախականություն, որն իրականացնում է տեղեկատվություն: Հեռավորության վրա ազդանշան հաղորդելու համար այն պետք է մոդուլյացվի ավելի բարձր հաճախականությամբ: Ազդանշան ստանալու համար անհրաժեշտ է այն ալիքի ենթատարրատից բաժանել: Հաճախականության մոդուլյացիայի դեպքում միջամտությունը քիչ է, բայց ռադիոն պետք է հեռարձակվի ՎՀՀ-ում:

Ռադիո ալիքների որակի եւ արդյունավետության վրա ազդող գործոններ

Ռադիո ալիքների ընդունման որակը եւ արդյունավետությունը ազդում է ուղղահայաց ճառագայթման մեթոդով: Օրինակ, արբանյակային ալեհավաք է, որը ճառագայթում ուղղորդում է տեղադրված ստացողը: Այս մեթոդը հնարավորություն է ընձեռել զգալի առաջընթաց գրանցել ռադիոհաղորդման ոլորտում եւ գիտության մեջ հայտնաբերել բազմաթիվ հայտնագործություններ: Նա հայտնաբերել է արբանյակային հեռարձակման, տվյալների փոխանցման անլար մեթոդով եւ շատ ավելին: Պարզվեց, որ ռադիոալիքները կարող են արեւի ճառագայթման, մեր արեգակնային համակարգից դուրս գտնվող բազմաթիվ մոլորակներին, ինչպես նաեւ տիեզերական հանգույցներին եւ որոշ աստղերին: Ենթադրվում է, որ մեր գալակտիկայից դուրս կան օբյեկտներ, որոնք ունեն հզոր ռադիո ալիքներ:

Ռադիո ալիքի շրջանում ռադիոալիքների տարածումը ազդում է ոչ միայն արեւային ճառագայթման վրա, այլեւ օդերեւութաբանական պայմաններով: Այսպիսով, մետրային ալիքները, ըստ էության, կախված չեն եղանակային պայմաններից: Իսկ սանտիմետրերի բաշխման շրջանակը խիստ կախված է եղանակային պայմաններից: Քանի որ անձրեւի կամ օդային կարճ ալիքների խոնավության բարձր մակարդակի ջուրը ցրվում կամ կլանում է:

Բացի այդ, դրանց որակը ազդում է ճանապարհին խոչընդոտների վրա: Այդպիսի ժամանակներում ազդանշանը խափանում է, մինչդեռ լսողականությունը զգալիորեն վատթարանում է կամ նույնիսկ անհետանում է մի քանի րոպե կամ ավելի: Օրինակ, հեռուստատեսության արձագանքը թռչող ինքնաթիռի վրա, երբ պատկերը փչում է եւ սպիտակ գծերը երեւում են: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ալիքը արտացոլվում է օդանավից եւ անցնում է հեռուստատեսային ալեհավաքով: Հեռուստատեսության եւ ռադիոհաղորդիչների նման երեւույթները հաճախ լինում են քաղաքներում, քանի որ ռադիոընդունիչը արտացոլում է շենքերի, բարձրահարկի աշտարակների վրա, բարձրացնելով ալիքի ուղին: