Узнайте, что такое радиоволны и их роль в общении

Существует четкое различие в том, что такое радиоволны в аспекте коммуникации.,как мы все знаем, основным строительным блоком радиосвязи является радиоволна.

Как волны на пруду, радиоволна представляет собой серию повторяющихся вершин и долин.

Вся картина волны, прежде чем он повторяется, называется цикл. Длина волны - это расстояние, которое волна проходит для завершения одного цикла..

Количество циклов, или раз, что волна повторяется в секунду, называется частотой. Частота измеряется в единицах герц (Гц), ссылаясь на количество циклов в секунду. Одна тысяча герц называется килогерц (KHz), 1 миллион герц в мегагерцах (МГц), а также 1 миллиард герц как гигагерц (ГГц). Диапазон радиочастотного спектра считается 3 килогерц до 300 гигагерц.

Что такое радиоволны и на что они способны

Радиоволны представляют собой тип электромагнитного излучения с длинами волн в электромагнитном спектре длиннее инфракрасного света.

Радиоволны имеют частоты до 300 гигагерц (ГГц) до всего 30 герц (Гц).В 300 ГГц, соответствующая длина волны 1 мм, и в 30 Гц 10,000 км.

Как и все другие электромагнитные волны, радиоволны движутся со скоростью света в вакууме. Они генерируются электрическими зарядами, подвергающимися ускорению., например, изменяющиеся во времени электрические токи.

Естественные радиоволны излучаются молниями и астрономическими объектами..

Радиоволны искусственно генерируются передатчиками и принимаются радиоприемниками., с помощью антенн.

Радиоволны очень широко используются в современных технологиях фиксированной и мобильной радиосвязи., вещание, радиолокационные и радионавигационные системы, спутники связи, беспроводные компьютерные сети и многие другие приложения.

Радиоволны разных частот имеют разные характеристики распространения в атмосфере Земли.; длинные волны могут рассеиваться вокруг препятствий, таких как горы, и следовать контуру земли (земные волны), более короткие волны могут отражаться от ионосферы и возвращаться на Землю за горизонт (небесные волны), в то время как гораздо более короткие волны очень мало изгибаются или дифрагируют и перемещаются по линии прямой видимости, поэтому их расстояния распространения ограничены визуальным горизонтом.

Для предотвращения помех между разными пользователями, искусственная генерация и использование радиоволн строго регулируется законом, координируется международной организацией под названием Международный союз электросвязи (ТОТ), который определяет радиоволны как “электромагнитные волны частот произвольно ниже, чем 3 000 ГГц, распространяется в космосе без искусственного поводыря”.

Радиоспектр делится на несколько радиодиапазонов в зависимости от частоты., выделено для различных целей.

Что могут делать радиоволны

Радиоволны более широко используются для связи, чем другие электромагнитные волны, главным образом из-за их желаемых свойств распространения., вытекающие из их большой длины волны.

Радиоволны обладают способностью проходить через атмосферу, листва, и большинство строительных материалов, и за счет дифракции может огибать препятствия, и, в отличие от других электромагнитных волн, они имеют тенденцию скорее рассеиваться, чем поглощаться объектами, размер которых превышает их длину волны..

Изучение распространения радиоволн, как радиоволны движутся в свободном пространстве и над поверхностью Земли, жизненно важен при проектировании практических радиосистем.

Радиоволны, проходящие через различные среды, испытывают отражение, преломление, поляризация, дифракция, и абсорбция.

На разных частотах наблюдаются разные комбинации этих явлений в атмосфере Земли., сделать одни радиодиапазоны более полезными для определенных целей, чем другие.

Практические радиосистемы в основном используют три различных метода распространения радиоволн для связи.:

• Поле зрения: Это относится к радиоволнам, которые распространяются по прямой линии от передающей антенны к приемной антенне.. Это не обязательно требует расчищенного пути обзора; на более низких частотах радиоволны могут проходить через здания, листва и другие препятствия. Это единственный возможный способ распространения на частотах выше 30 МГц. На поверхности Земли, линия прямой видимости ограничена визуальным горизонтом примерно до 64 км (40 мне). Это метод, используемый мобильными телефонами, FM, телевизионное вещание и радар. Используя тарелочные антенны для передачи лучей микроволн, двухточечные радиорелейные линии связи передают телефонные и телевизионные сигналы на большие расстояния вплоть до видимого горизонта. Наземные станции могут связываться со спутниками и космическими кораблями за миллиарды миль от Земли..
  • Косвенное распространение: Радиоволны могут достигать точек за пределами прямой видимости дифракция а также отражение.Дифракция позволяет радиоволнам огибать препятствия, например края здания., транспортное средство, или поворот в зале. Радиоволны также частично отражаются от поверхностей, например стен., этажи, потолки, автомобили и земля. Эти методы распространения применяются в системах радиосвязи малого радиуса действия, таких как сотовые телефоны., беспроводные телефоны, рации, и беспроводные сети. Недостатком этого режима является многолучевое распространение, в котором радиоволны распространяются от передающей антенны к приемной по множеству путей. Волны мешают, часто вызывает затухание и другие проблемы с приемом.
• Наземные волны: На более низких частотах ниже 2 МГц, в средневолновом и длинноволновом диапазонах, из-за дифракции вертикально поляризованные радиоволны могут наклоняться над холмами и горами, и распространяться за горизонт, распространяются как поверхностные волны, повторяющие контур Земли.. Это позволяет средневолновым и длинноволновым радиовещательным станциям иметь зону покрытия за горизонтом., на сотни миль. Когда частота падает, потери уменьшаются, а достижимый диапазон увеличивается. Военная очень низкая частота (VLF) и очень низкая частота (ELF) системы связи могут общаться на большей части Земли, и с подводными лодками на сотни футов под водой.
• Skywaves: На средних и коротких волнах, радиоволны отражаются от проводящих слоев заряженных частиц (ионы) в части атмосферы, называемой ионосферой. Таким образом, радиоволны, направленные под углом в небо, могут вернуться на Землю за горизонт.; это называется “пропускать” или же “небесная волна” распространение. За счет использования нескольких пропусков связи на межконтинентальных расстояниях можно достичь. Распространение небесной волны варьируется и зависит от атмосферных условий.; надежнее всего ночью и зимой. Широко использовался в первой половине 20 века., из-за своей ненадежности связь в космических волнах в основном заброшена. Остальные виды использования - за рубежом (OTH) радиолокационные системы, некоторыми автоматизированными системами, радиолюбителями, и коротковолновыми радиовещательными станциями для вещания на другие страны.

Радиосвязь

В системах радиосвязи, информация передается в космосе с помощью радиоволн.

В конце отправки, информация, которая будет отправлена, в виде изменяющегося во времени электрического сигнала, применяется к радиопередатчику.

Информационный сигнал может быть звуковым сигналом, представляющим звук с микрофона., видеосигнал, представляющий движущиеся изображения с видеокамеры, или цифровой сигнал, представляющий данные с компьютера.

В передатчике, электронный генератор генерирует переменный ток, колеблющийся на радиочастоте, называется несущая волна потому что это служит “нести” информация по воздуху.

Информационный сигнал используется для модуляции несущей., изменить некоторые аспекты этого, “совмещение” информация о перевозчике.

Модулированная несущая усиливается и подается на антенну..

Колебательный ток толкает электроны в антенне назад и вперед., создание колебательных электрических и магнитных полей, которые излучают энергию от антенны в виде радиоволн.

Радиоволны несут информацию к месту нахождения приемника.

В приемнике, колеблющиеся электрические и магнитные поля входящей радиоволны толкают электроны в приемной антенне вперед и назад, создание крошечного колебательного напряжения, которое является более слабой копией тока в передающей антенне.

Это напряжение подается на радиоприемник., который извлекает информационный сигнал.

Приемник сначала использует полосовой фильтр, чтобы отделить радиосигнал желаемой радиостанции от всех других радиосигналов, принимаемых антенной., затем усиливает сигнал, чтобы он стал сильнее, затем, наконец, извлекает несущий информацию сигнал модуляции в демодулятор.

Восстановленный сигнал отправляется в громкоговоритель или наушник для воспроизведения звука., или экран телевизора для создания видимого изображения, или другие устройства.

Цифровой сигнал данных подается на компьютер или микропроцессор., который взаимодействует с человеком-пользователем.

Радиоволны от многих передатчиков проходят по воздуху одновременно, не мешая друг другу..

Их можно разделить в приемнике, потому что радиоволны каждого передатчика колеблются с разной скоростью., другими словами, каждый передатчик имеет разную частоту, измеряется в килогерцах (кГц), мегагерц (МГц) или гигагерц (ГГц).

Полосовой фильтр в приемнике состоит из настроенного контура, который действует как резонатор., подобно камертону.Он имеет собственную резонансную частоту, на которой колеблется.

Резонансная частота устанавливается равной частоте желаемой радиостанции..

Колеблющийся радиосигнал от нужной станции заставляет настроенный контур сочувственно колебаться., и передает сигнал остальной части приемника.

Радиосигналы на других частотах блокируются настроенной схемой и не передаются..

Резюме;

• Радиоволны - это тип электромагнитного излучения, наиболее известный своим использованием в коммуникационных технологиях, таких как телевидение., мобильные телефоны, и радио. Эти устройства принимают радиоволны и преобразуют их в механические колебания в динамике для создания звуковых волн..
• Радиочастотный спектр составляет относительно небольшую часть электромагнитного излучения. (В) спектр. Спектр ЭМ обычно делится на семь областей в порядке убывания длины волны и увеличения энергии и частоты.
• Радиоволны имеют самые длинные волны в электромагнитном спектре, по данным НАСА, начиная примерно с 0.04 дюймов (1 миллиметр) более чем 62 миль (100 километров). Также у них самые низкие частоты, от примерно 3,000 циклов в секунду, или же 3 килогерц, до примерно 300 миллиард герц, или же 300 гигагерц.

кредит:

HTTPS://en.wikipedia.org/wiki/Radio_wave

HTTPS://www.livescience.com/50399-radio-waves.html