რადიოტალღები არის ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ტიპი. ისინი ყველაზე ცნობილია საკომუნიკაციო ტექნოლოგიებში, როგორიცაა ტელევიზია, მობილური ტელეფონები და რადიოები. ეს მოწყობილობები იღებენ რადიოტალღებს და გარდაქმნიან მათ მექანიკურ ვიბრაციად დინამიკში ხმის ტალღების შესაქმნელად.
რადიოსიხშირული სპექტრი ელექტრომაგნიტური (EM) სპექტრის შედარებით მცირე ნაწილია. EM სპექტრი ჩვეულებრივ იყოფა შვიდ რეგიონად ტალღის სიგრძის შემცირების და ენერგიისა და სიხშირის გაზრდის მიზნით.
მეტის ნახვა
თანამშრომელი უკრძალავს ბავშვებს დაძინებას საბავშვო ბაღში მისვლისას
8 ნიშანი, რომელიც აჩვენებს, რომ შფოთვა იყო თქვენს…
გავრცელებული აღნიშვნებია: რადიოტალღები, მიკროტალღები, ინფრაწითელი (IR), ხილული სინათლე, ულტრაიისფერი (UV), რენტგენის სხივები და გამა სხივები.
NASA-ს ცნობით, რადიოტალღებს აქვს ყველაზე გრძელი ტალღის სიგრძე EM სპექტრში. ისინი მერყეობს დაახლოებით 0.04 ინჩიდან (1 მილიმეტრით) 62 მილზე (100 კილომეტრამდე).
მათ ასევე აქვთ ყველაზე დაბალი სიხშირე, დაახლოებით 3000 ციკლიდან წამში, ანუ 3 კილოჰერციდან, დაახლოებით 300 მილიარდ ჰერცამდე, ანუ 300 გიგაჰერცამდე.
რადიო სპექტრი შეზღუდული რესურსია და ხშირად ადარებენ სასოფლო-სამეურნეო მიწას. ისევე, როგორც ფერმერებს სჭირდებათ თავიანთი მიწის ორგანიზება, რათა მიიღონ საუკეთესო მოსავალი რაოდენობა და მრავალფეროვნება, რადიო სპექტრი ყველაზე მეტად უნდა დაიყოს მომხმარებლებს შორის ეფექტური.
ბრაზილიაში, მეცნიერების, ტექნოლოგიების, ინოვაციებისა და კომუნიკაციების სამინისტრო მართავს სიხშირის განაწილებას რადიო სპექტრის მასშტაბით.
აღმოჩენა
შოტლანდიელმა ფიზიკოსმა ჯეიმს კლერკ მაქსველმა 1870-იან წლებში შეიმუშავა ელექტრომაგნიტიზმის ერთიანი თეორია. მან იწინასწარმეტყველა რადიოტალღების არსებობა.
1886 წელს გერმანელმა ფიზიკოსმა ჰაინრიხ ჰერცმა გამოიყენა მაქსველის თეორიები რადიოტალღების წარმოებასა და მიღებაზე. ჰერცმა გამოიყენა მარტივი საყოფაცხოვრებო იარაღები, მათ შორის ინდუქციური ხვეული და ლეიდენის ქილა (ტიპი კონდენსატორი, რომელიც შედგება შუშის ქილისგან, შიგნიდან და გარედან ფოთლების ფენებით) ტალღების შესაქმნელად ელექტრომაგნიტური.
ჰერცი გახდა პირველი ადამიანი, ვინც გადასცა და მიიღო კონტროლირებადი რადიოტალღები. EM ტალღის სიხშირის ერთეულს - ერთი ციკლი წამში - ჰერცი ჰქვია მის პატივსაცემად.
რადიოტალღების ზოლები
რადიო სპექტრი ზოგადად იყოფა ცხრა ზოლად:
| ბენდი | სიხშირის დიაპაზონი | ტალღის სიგრძის დიაპაზონი |
| უკიდურესად დაბალი სიხშირე (ELF) | <3 kHz | > 100 კმ |
| ძალიან დაბალი სიხშირე (VLF) | 3-დან 30 kHz-მდე | 10-დან 100 კმ-მდე |
| დაბალი სიხშირე (LF) | 30-დან 300 kHz-მდე | 1 მ-დან 10 კმ-მდე |
| საშუალო სიხშირე (MF) | 300 kHz-დან 3 MHz-მდე | 100 მ-დან 1 კმ-მდე |
| მაღალი სიხშირე (HF) | 3-დან 30 MHz-მდე | 10-დან 100 მეტრამდე |
| ძალიან მაღალი სიხშირე (VHF) | 30-დან 300 MHz-მდე | 1-დან 10 მ-მდე |
| ულტრა მაღალი სიხშირე (UHF) | 300MHz-დან 3GHz-მდე | 10 სმ-დან 1 მ-მდე |
| სუპერ მაღალი სიხშირე (SHF) | 3-დან 30 გჰც-მდე | 1-დან 1 სმ-მდე |
| უკიდურესად მაღალი სიხშირე (EHF) | 30-დან 300 გჰც-მდე | 1 მმ-დან 1 სმ-მდე |
დაბალი და საშუალო სიხშირეები
ELF რადიო ტალღები ყველაზე დაბალია ყველა რადიო სიხშირეზე. მათ აქვთ დიდი დიაპაზონი და სასარგებლოა წყალქვეშა ნავებთან და მაღაროებთან და გამოქვაბულებთან კომუნიკაციისთვის.
ELF/VLF ტალღების ყველაზე ძლიერი ბუნებრივი წყარო არის ელვა, სტენფორდის VLF ჯგუფის მიხედვით. ელვის შედეგად წარმოქმნილ ტალღებს შეუძლია დედამიწასა და იონოსფეროს შორის წინ და უკან გადახტომა.
LF და MF რადიო ზოლები მოიცავს საზღვაო და საავიაციო რადიოებს, ასევე AM (ამპლიტუდის მოდულაცია) კომერციულ რადიოებს. AM რადიო ზოლები არის 535 კილოჰერციდან 1,7 მეგაჰერცამდე.
AM რადიოს აქვს დიდი დიაპაზონი, განსაკუთრებით ღამით, როდესაც იონოსფერო საუკეთესოდ აბრუნებს ტალღებს დედამიწაზე. თუმცა, ის ექვემდებარება ჩარევას, რაც გავლენას ახდენს ხმის ხარისხზე.
როდესაც სიგნალი ნაწილობრივ დაბლოკილია - მაგალითად, შენობის მიერ ლითონის კედლებით, როგორიცაა ცათამბჯენი - ხმის მოცულობა მცირდება.
უფრო მაღალი სიხშირეები
HF, VHF და UHF ზოლები მოიცავს FM რადიო, სატელევიზიო მაუწყებლობა, საზოგადოებრივი სერვისის რადიო, მობილური ტელეფონები და GPS (გლობალური პოზიციონირების სისტემა). ეს ზოლები, როგორც წესი, იყენებენ "სიხშირის მოდულაციას" (FM) აუდიო ან მონაცემთა სიგნალის დაშიფვრისთვის ან გადამტან ტალღაზე ამოსაბეჭდად.
სიხშირის მოდულაციისას, სიგნალის ამპლიტუდა (მაქსიმალური დიაპაზონი) რჩება მუდმივი, ხოლო სიხშირე ცვალებადია, მეტი ან ნაკლები, სიჩქარით და სიდიდით, რომელიც შეესაბამება აუდიო სიგნალს ან მონაცემები.
FM იწვევს სიგნალის უკეთეს ხარისხს, ვიდრე AM, რადგან გარემო ფაქტორები არ ახდენს გავლენას სიხშირეზე ისე, როგორც მათ. ისინი გავლენას ახდენენ ამპლიტუდაზე და მიმღები უგულებელყოფს ამპლიტუდის ცვალებადობას მანამ, სანამ სიგნალი რჩება ზღურბლზე ზემოთ. Მინიმალური. FM რადიო სიხშირეები 88 მეგაჰერციდან 108 მეგაჰერცამდეა.
მოკლე ტალღის რადიო
მოკლე ტალღის რადიო იყენებს სიხშირეებს HF დიაპაზონში, დაახლოებით 1,7 მეგაჰერციდან 30 მეგაჰერცამდე, მოკლე ტალღის მაუწყებელთა ეროვნული ასოციაციის (NASB) მიხედვით. ამ დიაპაზონში მოკლე ტალღების სპექტრი დაყოფილია რამდენიმე სეგმენტად.
NASB-ის თანახმად, მსოფლიოში ასობით მოკლე ტალღის სადგურია. მოკლე ტალღის სადგურების მოსმენა ათასობით კილომეტრის მანძილზეა შესაძლებელი, რადგან სიგნალები იონოსფეროდან ბრუნდება და ასობით ან ათასობით კილომეტრის მანძილზე ბრუნდება მათი საწყისი წერტილიდან.
უფრო მაღალი სიხშირეები
SHF და EHF წარმოადგენს უმაღლეს სიხშირეებს რადიო ზოლში. ისინი ზოგჯერ განიხილება მიკროტალღური ჯგუფის ნაწილად. ჰაერში არსებული მოლეკულები მიდრეკილნი არიან შთანთქავენ ამ სიხშირეებს, რაც ზღუდავს მათ დიაპაზონს და გამოყენებას.
თუმცა, მათი მოკლე ტალღის სიგრძე საშუალებას აძლევს სიგნალებს მიმართოს ვიწრო სხივებში სატელიტური თეფშებით. ეს საშუალებას იძლევა მოკლე დიაპაზონის, მაღალი გამტარუნარიანობის კომუნიკაციები განხორციელდეს ფიქსირებულ ლოკაციებს შორის.
SHF, რომელზეც ჰაერი ნაკლებად მოქმედებს, ვიდრე EHF, გამოიყენება მოკლე დიაპაზონის აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა Wi-Fi, Bluetooth და უკაბელო USB (უნივერსალური სერიული ავტობუსი).
მას შეუძლია იმუშაოს მხოლოდ მხედველობის ხაზის ბილიკებზე, რადგან ტალღები მიდრეკილია ისეთი ობიექტებიდან, როგორიცაა მანქანები, ნავები და თვითმფრინავები. იმის გამო, რომ ტალღები აფრქვევენ ობიექტებს, SHF შეიძლება გამოყენებულ იქნას რადარებისთვისაც.
ასტრონომიული წყაროები
კოსმოსი სავსეა რადიოტალღების წყაროებით: პლანეტები, ვარსკვლავები, გაზისა და მტვრის ღრუბლები, გალაქტიკები, პულსარები და შავი ხვრელებიც კი. მათი შესწავლით ასტრონომებს შეუძლიათ გაეცნონ ამ კოსმოსური წყაროების მოძრაობასა და ქიმიურ შემადგენლობას, ასევე იმ პროცესებს, რომლებიც იწვევს ამ ემისიებს.
რადიო ტელესკოპი "ხედავს" ცას ძალიან განსხვავებულად, ვიდრე ჩანს ხილულ შუქზე. წვეტიანი ვარსკვლავების ნახვის ნაცვლად, რადიოტელესკოპი ირჩევს შორეულ პულსარებს, ვარსკვლავთწარმომქმნელ რეგიონებს და სუპერნოვას ნარჩენებს.
რადიოტელესკოპებს შეუძლიათ აგრეთვე აღმოაჩინონ კვაზარები, რაც მოკლეა კვაზი-ვარსკვლავური რადიო წყაროებისთვის. კვაზარი წარმოუდგენლად კაშკაშა გალაქტიკური ბირთვია, რომელსაც სუპერმასიური შავი ხვრელი იკვებება.
კვაზარები ასხივებენ ენერგიას EM სპექტრის მასშტაბით, მაგრამ სახელი მომდინარეობს იქიდან, რომ პირველი გამოვლენილი კვაზარები ასხივებენ ძირითადად რადიო ენერგიას. კვაზარები უაღრესად ენერგიულები არიან; ზოგიერთი ასხივებს 1000-ჯერ მეტ ენერგიას, ვიდრე მთელი ირმის ნახტომი.
რადიოასტრონომები ხშირად აერთიანებენ რამდენიმე პატარა ტელესკოპს მასივში, რათა მიიღონ უფრო მკაფიო ან მაღალი გარჩევადობის რადიო გამოსახულება.
მაგალითად, Very Large Array (VLA) რადიოტელესკოპი ნიუ მექსიკაში შედგება 27 ანტენისგან, რომლებიც განლაგებულია უზარმაზარი „Y“ ნიმუშით, 36 კილომეტრის დიამეტრით.
