Радиовълните са вид електромагнитно излъчване. Те са най-известни с употребата си в комуникационни технологии като телевизия, мобилни телефони и радиостанции. Тези устройства приемат радиовълни и ги преобразуват в механични вибрации в високоговорителя, за да създадат звукови вълни.
Радиочестотният спектър е сравнително малка част от електромагнитния (ЕМ) спектър. ЕМ спектърът обикновено се разделя на седем области в ред на намаляване на дължината на вълната и увеличаване на енергията и честотата.
виж повече
Служителят забранява на децата да спят, когато пристигнат в детската градина
8 признака, които показват, че тревожността е присъствала във вашия...
Общи обозначения са: радиовълни, микровълни, инфрачервена (IR), видима светлина, ултравиолетова (UV), рентгенови лъчи и гама лъчи.
Радиовълните имат най-дългите дължини на вълните в ЕМ спектъра, според НАСА. Те варират от около 0,04 инча (1 милиметър) до над 62 мили (100 километра).
Те също имат най-ниските честоти, от около 3000 цикъла в секунда, или 3 килохерца, до около 300 милиарда херца, или 300 гигахерца.
Радиочестотният спектър е ограничен ресурс и често се сравнява със земеделска земя. Точно както фермерите трябва да организират земята си, за да получат най-добрата реколта от гледна точка на количество и разнообразие, радиочестотният спектър трябва да бъде разделен между потребителите в най-голяма степен ефикасен.
В Бразилия Министерството на науката, технологиите, иновациите и комуникациите управлява разпределението на честоти в целия радиоспектър.
Откриване
Шотландският физик Джеймс Клерк Максуел разработи единна теория за електромагнетизма през 1870 г. Той предсказа съществуването на радиовълни.
През 1886 г. Хайнрих Херц, немски физик, прилага теориите на Максуел към производството и приемането на радиовълни. Hertz използва прости домакински инструменти, включително индукционна бобина и буркан Leyden (вид кондензатор, състоящ се от стъклен буркан със слоеве листа отвътре и отвън) за създаване на вълни електромагнитни.
Херц стана първият човек, който предава и приема контролирани радиовълни. Единицата за честота на ЕМ вълна – един цикъл в секунда – се нарича херц в негова чест.
обхвати на радиовълни
Радиоспектърът обикновено е разделен на девет ленти:
| Банда | честотен диапазон | диапазон на дължината на вълната |
| Изключително ниска честота (ELF) | <3 kHz | > 100 км |
| Много ниска честота (VLF) | 3 до 30 kHz | 10 до 100 км |
| Ниска честота (LF) | 30 до 300 kHz | 1 м до 10 км |
| Средна честота (MF) | 300 kHz до 3 MHz | 100 м до 1 км |
| Висока честота (HF) | 3 до 30 MHz | 10 до 100 метра |
| Много висока честота (VHF) | 30 до 300 MHz | 1 до 10 м |
| Ултра висока честота (UHF) | 300MHz до 3GHz | 10см до 1м |
| Супер висока честота (SHF) | 3 до 30 GHz | 1 до 1 см |
| Изключително висока честота (EHF) | 30 до 300 GHz | 1 mm до 1 cm |
Ниски до средни честоти
Радиовълните ELF са най-ниските от всички радиочестоти. Те имат дълъг обхват и са полезни за комуникация с подводници и вътре в мини и пещери.
Най-мощният естествен източник на ELF/VLF вълни е мълнията, според Stanford VLF Group. Вълните, произведени от мълния, могат да отскачат напред-назад между Земята и йоносферата.
Радиочестотите LF и MF включват морско и авиационно радио, както и AM (амплитудна модулация) търговско радио. AM радиодиапазоните са между 535 килохерца и 1,7 мегахерца.
AM радиото има дълъг обхват, особено през нощта, когато йоносферата е най-добра за извличане на вълни обратно към Земята. Той обаче е обект на смущения, които влияят на качеството на звука.
Когато сигналът е частично блокиран – например от сграда с метални стени, като небостъргач – силата на звука се намалява.
по-високи честоти
HF, VHF и UHF обхватите включват FM радио, телевизионно излъчване, обществено радио, мобилни телефони и GPS (глобална система за позициониране). Тези ленти обикновено използват „честотна модулация“ (FM), за да кодират или отпечатат аудио или сигнал за данни върху носещата вълна.
При честотна модулация амплитудата (максималния обхват) на сигнала остава постоянна, докато честотата се променя, по-голяма или по-малка, със скорост и големина, съответстващи на аудио сигнала или данни.
FM води до по-добро качество на сигнала от AM, тъй като факторите на околната среда не влияят на честотата по начина, по който го правят. те влияят на амплитудата и приемникът игнорира промените в амплитудата, докато сигналът остава над прага минимум. FM радиочестотите са между 88 мегахерца и 108 мегахерца.
радио на къси вълни
Късовълновото радио използва честоти в HF обхвата, от около 1,7 мегахерца до 30 мегахерца, според Националната асоциация на късовълновите разпространители (NASB). В рамките на този диапазон късовълновият спектър е разделен на няколко сегмента.
По света има стотици късовълнови станции, според NASB. Станциите с къси вълни могат да се чуват на хиляди километри, защото сигналите отскачат от йоносферата и се връщат обратно на стотици или хиляди километри от тяхната точка на произход.
по-високи честоти
SHF и EHF представляват най-високите честоти в радиообхвата. Понякога се считат за част от микровълновия диапазон. Молекулите във въздуха са склонни да абсорбират тези честоти, което ограничава техния обхват и приложения.
Техните къси дължини на вълните обаче позволяват сигналите да бъдат насочвани в тесни лъчи от сателитни чинии. Това позволява осъществяването на комуникации с малък обхват и висока честотна лента между фиксирани местоположения.
SHF, който е по-малко засегнат от въздуха от EHF, се използва за приложения с малък обхват като Wi-Fi, Bluetooth и безжичен USB (универсална серийна шина).
Може да работи само на пътеки с пряка видимост, тъй като вълните са склонни да отскачат от обекти като автомобили, лодки и самолети. Тъй като вълните се отразяват от обекти, SHF може да се използва и за радар.
астрономически източници
Космосът гъмжи от източници на радиовълни: планети, звезди, облаци газ и прах, галактики, пулсари и дори черни дупки. Като ги изучават, астрономите могат да научат за движението и химическия състав на тези космически източници, както и за процесите, които причиняват тези емисии.
Радиотелескопът „вижда“ небето много по-различно, отколкото изглежда във видимата светлина. Вместо да вижда заострени звезди, радиотелескоп улавя далечни пулсари, звездообразуващи региони и остатъци от свръхнови.
Радиотелескопите могат също да откриват квазари, което е съкращение от квазизвездни радиоизточници. Квазарът е невероятно ярко галактическо ядро, захранвано от свръхмасивна черна дупка.
Квазарите излъчват енергия в целия ЕМ спектър, но името идва от факта, че първите идентифицирани квазари излъчват предимно радиоенергия. Квазарите са много енергийни; някои излъчват 1000 пъти повече енергия от целия Млечен път.
Радиоастрономите често комбинират няколко по-малки телескопа в масив, за да направят по-ясно или радиоизображение с по-висока резолюция.
Например радиотелескопът Very Large Array (VLA) в Ню Мексико се състои от 27 антени, подредени в огромен модел „Y“ с диаметър 36 километра.