Gundua Mawimbi ya Redio Ni Nini na Majukumu Yake Katika Mawasiliano

Kuna tofauti ya wazi ya nini mawimbi ya redio ni katika nyanja ya mawasiliano,kama sisi sote tunajua msingi wa ujenzi wa mawasiliano ya redio ni wimbi la redio.

Kama mawimbi kwenye bwawa, wimbi la redio ni mfululizo wa vilele vya kurudia na mabonde.

Muundo mzima wa wimbi, kabla ya kujirudia, inaitwa mzunguko. Urefu wa wimbi ni umbali ambao wimbi huchukua ili kukamilisha mzunguko mmoja.

Idadi ya mizunguko, au mara ambazo wimbi hurudia kwa sekunde, inaitwa frequency. Frequency hupimwa katika unit hertz (Hz), ikimaanisha idadi ya mizunguko kwa sekunde. Hertz elfu moja inajulikana kama kilohertz (KHz), 1 hertz milioni kama megahertz (MHz), na 1 bilioni hertz kama gigahertz (GHz). Upeo wa wigo wa redio unachukuliwa kuwa 3 kilohertz hadi 300 gigahertz.

Mawimbi ya Redio Ni Nini na Wanaweza Kufanya Nini

Mawimbi ya redio ni aina ya mionzi ya sumakuumeme yenye urefu wa mawimbi katika wigo wa sumakuumeme ndefu kuliko mwanga wa infrared.

Mawimbi ya redio yana masafa ya juu kama 300 gigahertz (GHz) kwa chini kama 30 hertz (Hz).Katika 300 GHz, urefu wa wimbi linalolingana ni 1 mm, na kwa 30 Hz ni 10,000 km.

Kama mawimbi mengine yote ya sumakuumeme, mawimbi ya redio husafiri kwa kasi ya mwanga katika utupu. Zinazalishwa na malipo ya umeme yanayoendelea kuongeza kasi, kama vile wakati kutofautiana kwa mikondo ya umeme.

Mawimbi ya redio ya asili yanatolewa na umeme na vitu vya astronomia.

Mawimbi ya redio yanazalishwa kwa njia ya kibandia na visambazaji na kupokelewa na wapokeaji wa redio, kwa kutumia antena.

Mawimbi ya redio hutumiwa sana katika teknolojia ya kisasa kwa mawasiliano ya redio ya kudumu na ya rununu, utangazaji, mifumo ya urambazaji ya rada na redio, satelaiti za mawasiliano, mitandao ya kompyuta isiyo na waya na programu zingine nyingi.

Masafa tofauti ya mawimbi ya redio yana sifa tofauti za uenezi katika angahewa ya Dunia; mawimbi marefu yanaweza kutofautiana kuzunguka vizuizi kama vile milima na kufuata mtaro wa dunia (mawimbi ya ardhi), mawimbi mafupi yanaweza kuakisi ionosphere na kurudi duniani zaidi ya upeo wa macho (mawimbi ya anga), wakati urefu mfupi zaidi wa mawimbi hujipinda au kutofautisha kidogo sana na kusafiri kwenye mstari wa kuona, kwa hivyo umbali wao wa uenezi ni mdogo kwa upeo wa macho.

Ili kuzuia mwingiliano kati ya watumiaji tofauti, kizazi bandia na matumizi ya mawimbi ya redio ni madhubuti umewekwa na sheria, unaoratibiwa na shirika la kimataifa liitwalo International Telecommunications Union (KWAMBA), ambayo hufafanua mawimbi ya redio kama “mawimbi ya sumakuumeme ya masafa ya chini kiholela kuliko 3 000 GHz, kuenezwa katika nafasi bila mwongozo bandia”.

Wigo wa redio umegawanywa katika idadi ya bendi za redio kwa misingi ya mzunguko, kutengwa kwa matumizi tofauti.

Mawimbi ya Redio Yanaweza Kufanya Nini

Mawimbi ya redio hutumika sana kwa mawasiliano kuliko mawimbi mengine ya sumakuumeme hasa kwa sababu ya sifa zao za kueneza zinazohitajika., kutokana na urefu wao mkubwa wa mawimbi.

Mawimbi ya redio yana uwezo wa kupita kwenye angahewa, majani, na vifaa vingi vya ujenzi, na kwa diffraction inaweza bend kuzunguka vizuizi, na tofauti na mawimbi mengine ya sumakuumeme huwa hutawanywa badala ya kufyonzwa na vitu vikubwa kuliko urefu wao wa mawimbi..

Utafiti wa uenezi wa redio, jinsi mawimbi ya redio yanavyosonga katika nafasi huru na juu ya uso wa Dunia, ni muhimu sana katika muundo wa mifumo ya redio ya vitendo.

Mawimbi ya redio yanayopita katika mazingira tofauti hupata tafakuri, kinzani, ubaguzi, diffraction, na kunyonya.

Masafa tofauti hupata michanganyiko tofauti ya matukio haya katika angahewa ya Dunia, kufanya bendi fulani za redio kuwa muhimu zaidi kwa madhumuni maalum kuliko zingine.

Mifumo ya vitendo ya redio hutumia mbinu tatu tofauti za uenezaji wa redio kuwasiliana:

• Mstari wa kuona: Hii inarejelea mawimbi ya redio ambayo husafiri kwa mstari wa moja kwa moja kutoka kwa antena ya kupitisha hadi antena inayopokea. Si lazima kuhitaji njia ya kuona iliyosafishwa; kwa masafa ya chini mawimbi ya redio yanaweza kupita kwenye majengo, majani na vikwazo vingine. Hii ndiyo njia pekee ya uenezi unaowezekana kwa masafa hapo juu 30 MHz. Juu ya uso wa Dunia, uenezi wa mstari wa kuona umepunguzwa na upeo wa macho wa karibu 64 km (40 mimi). Hii ndio njia inayotumiwa na simu za rununu, FM, utangazaji wa televisheni na rada. Kwa kutumia antena za sahani kusambaza mihimili ya microwaves, viungo vya relay ya microwave ya uhakika kwa uhakika husambaza mawimbi ya simu na televisheni kwa umbali mrefu hadi kwenye upeo wa macho.. Vituo vya chini vinaweza kuwasiliana na satelaiti na vyombo vya angani mabilioni ya maili kutoka duniani.
  • Uenezi usio wa moja kwa moja: Mawimbi ya redio yanaweza kufikia pointi zaidi ya mstari wa kuona kwa diffraction na kutafakari.Diffraction huruhusu wimbi la redio kujipinda kwenye vizuizi kama vile ukingo wa jengo, gari, au zamu katika ukumbi. Mawimbi ya redio pia huakisi sehemu kutoka kwenye nyuso kama vile kuta, sakafu, dari, magari na ardhi. Mbinu hizi za uenezi hutokea katika mifumo ya mawasiliano ya redio ya masafa mafupi kama vile simu za rununu, simu zisizo na waya, walkie-talkies, na mitandao isiyo na waya. Upungufu wa hali hii ni uenezaji wa njia nyingi, ambamo mawimbi ya redio husafiri kutoka kwa kupitisha hadi kwa antena inayopokea kupitia njia nyingi. Mawimbi yanaingilia kati, mara nyingi husababisha kufifia na matatizo mengine ya mapokezi.
• Mawimbi ya ardhi: Katika masafa ya chini chini 2 MHz, katika bendi za mawimbi ya kati na marefu, kwa sababu ya mgawanyiko wa mawimbi ya redio yaliyogawanywa kiwima yanaweza kujipinda juu ya vilima na milima, na kueneza zaidi ya upeo wa macho, kusafiri kama mawimbi ya uso yanayofuata mtaro wa Dunia. Hii inaruhusu vituo vya utangazaji vya mawimbi ya kati na marefu kuwa na maeneo ya utangazaji zaidi ya upeo wa macho, hadi mamia ya maili. Kadiri frequency inavyopungua, hasara hupungua na masafa yanayoweza kufikiwa yanaongezeka. Mzunguko wa chini sana wa kijeshi (VLF) na frequency ya chini sana (ELF) mifumo ya mawasiliano inaweza kuwasiliana juu ya sehemu kubwa ya Dunia, na nyambizi mamia ya futi chini ya maji.
• Mawimbi ya anga: Katika mawimbi ya kati na mawimbi mafupi ya mawimbi, mawimbi ya redio huakisi tabaka zinazopitisha za chembe zinazochajiwa (ioni) katika sehemu ya angahewa inayoitwa ionosphere. Kwa hivyo mawimbi ya redio yanayoelekezwa kwa pembe angani yanaweza kurudi Duniani zaidi ya upeo wa macho; hii inaitwa “ruka” au “mawimbi ya anga” uenezi. Kwa kutumia ruka nyingi mawasiliano katika umbali baina ya mabara yanaweza kupatikana. Uenezi wa Skywave ni tofauti na inategemea hali ya anga; ni ya kuaminika zaidi usiku na wakati wa baridi. Inatumika sana katika nusu ya kwanza ya karne ya 20, kwa sababu ya kutoaminika kwake mawasiliano ya anga yameachwa mara nyingi. Matumizi yaliyosalia ni ya kijeshi juu ya upeo wa macho (OTH) mifumo ya rada, na baadhi ya mifumo ya kiotomatiki, na mastaa wa redio, na kwa vituo vya utangazaji vya mawimbi mafupi kutangaza hadi nchi zingine.

Mawasiliano ya redio

Katika mifumo ya mawasiliano ya redio, habari hupitishwa katika nafasi kwa kutumia mawimbi ya redio.

Katika mwisho wa kutuma, habari ya kutumwa, kwa namna ya ishara ya umeme ya kutofautiana kwa wakati, inatumika kwa transmita ya redio.

Ishara ya habari inaweza kuwa ishara ya sauti inayowakilisha sauti kutoka kwa kipaza sauti, ishara ya video inayowakilisha picha zinazosonga kutoka kwa kamera ya video, au ishara ya dijiti inayowakilisha data kutoka kwa kompyuta.

Katika transmita, oscillator ya kielektroniki hutengeneza mkondo unaozunguka unaozunguka kwa masafa ya redio, inayoitwa wimbi la carrier kwa sababu inatumika “kubeba” habari kwa njia ya hewa.

Ishara ya habari hutumiwa kurekebisha mtoa huduma, kubadilisha baadhi ya kipengele chake, “piggybacking” habari juu ya mtoa huduma.

Mtoa huduma wa moduli huimarishwa na kutumika kwa antena.

Sasa oscillating inasukuma elektroni katika antenna nyuma na nje, kuunda uwanja wa umeme na sumaku unaozunguka, ambayo hutoa nishati mbali na antena kama mawimbi ya redio.

Mawimbi ya redio hubeba habari hadi eneo la mpokeaji.

Kwenye mpokeaji, sehemu za umeme na sumaku zinazozunguka za wimbi la redio inayoingia husukuma elektroni kwenye antena inayopokea mbele na nyuma., kuunda volti ndogo ya kuzunguka ambayo ni nakala dhaifu ya mkondo katika antena ya kupitisha..

Voltage hii inatumika kwa mpokeaji wa redio, ambayo hutoa ishara ya habari.

Kipokeaji kwanza hutumia kichujio cha bendi ili kutenganisha mawimbi ya redio ya kituo cha redio kutoka kwa mawimbi mengine yote ya redio yaliyochukuliwa na antena., kisha huongeza ishara ili iwe na nguvu zaidi, kisha hatimaye kutoa ishara ya urekebishaji inayobeba habari katika kidemoduli.

Mawimbi yaliyorejeshwa hutumwa kwa kipaza sauti au earphone ili kutoa sauti, au skrini ya kuonyesha televisheni ili kutoa picha inayoonekana, au vifaa vingine.

Ishara ya data ya dijiti inatumika kwa kompyuta au microprocessor, ambayo inaingiliana na mtumiaji wa kibinadamu.

Mawimbi ya redio kutoka kwa wasambazaji wengi hupitia hewa wakati huo huo bila kuingiliana.

Zinaweza kutengwa katika kipokezi kwa sababu mawimbi ya redio ya kila kisambaza data huzunguka kwa kasi tofauti, kwa maneno mengine kila kisambazaji kina masafa tofauti, kipimo katika kilohertz (kHz), megahertz (MHz) au gigahertz (GHz).

Kichujio cha bendi katika kipokezi kina mzunguko uliowekwa ambao hufanya kazi kama resonator, sawa na uma wa kurekebisha.Ina mzunguko wa asili wa resonant ambayo inazunguka.

Mzunguko wa resonant umewekwa sawa na mzunguko wa kituo cha redio kinachohitajika.

Ishara ya redio inayozunguka kutoka kwa kituo kinachohitajika husababisha mzunguko uliowekwa kuzunguka kwa huruma, na hupitisha ishara kwa wapokeaji wengine.

Ishara za redio katika masafa mengine huzuiwa na mzunguko uliowekwa na sio kupitishwa.

Katika ingizo hili tunatoa muhtasari wa tofauti na mabadiliko ya uwiano wa kijinsia duniani kote;

• Mawimbi ya redio ni aina ya mionzi ya sumakuumeme inayojulikana zaidi kwa matumizi yake katika teknolojia ya mawasiliano kama vile televisheni, simu za mkononi, na redio. Vifaa hivi hupokea mawimbi ya redio na kuyageuza kuwa mitetemo ya mitambo katika mienendo ili kuunda mawimbi ya sauti.
• Wigo wa masafa ya redio ni sehemu ndogo kiasi ya sumakuumeme (EM) wigo. Wigo wa em kwa kawaida hugawanywa katika kanda saba kwa mpangilio wa kushuka wa urefu wa mawimbi na kuongeza nishati na marudio
• Mawimbi ya redio yana urefu mrefu zaidi wa mawimbi katika wigo wa EM, kwa mujibu wa NASA, kuanzia karibu 0.04 Miamba ya matumbawe ni ya kawaida katika sehemu za mwisho za visiwa (1 milimita) kwa zaidi ya 62 maili (100 kilomita). Pia wana masafa ya chini kabisa, Ukikua na lishe duni na katika mazingira ambayo hayathamini sana elimu 3,000 mizunguko kwa sekunde, au 3 kilohertz, hadi kuhusu 300 bilioni hertz, au 300 gigahertz.

Mikopo:

https://sw.wikipedia.org/wiki/Radio_wave

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