Radijo bangos yra elektromagnetinės spinduliuotės rūšis. Jie geriausiai žinomi dėl savo naudojimo ryšių technologijose, tokiose kaip televizija, mobilieji telefonai ir radijas. Šie įrenginiai priima radijo bangas ir paverčia jas į mechanines vibracijas garsiakalbyje, kad sukurtų garso bangas.
Radijo dažnių spektras yra palyginti nedidelė elektromagnetinio (EM) spektro dalis. EM spektras paprastai skirstomas į septynis regionus mažėjančio bangos ilgio ir didėjančios energijos bei dažnio tvarka.
Žiūrėti daugiau
Darbuotojas draudžia vaikams miegoti, kai jie atvyksta į darželį
8 požymiai, rodantys, kad jūsų kūne buvo nerimas...
Įprasti pavadinimai yra: radijo bangos, mikrobangos, infraraudonieji (IR), matoma šviesa, ultravioletiniai (UV), rentgeno spinduliai ir gama spinduliai.
NASA duomenimis, radijo bangos turi ilgiausią bangų ilgį EM spektre. Jie svyruoja nuo maždaug 0,04 colio (1 milimetro) iki daugiau nei 62 mylių (100 kilometrų).
Jie taip pat turi žemiausius dažnius – nuo maždaug 3000 ciklų per sekundę arba 3 kilohercų iki maždaug 300 milijardų hercų arba 300 gigahercų.
Radijo spektras yra ribotas išteklius ir dažnai lyginamas su dirbama žeme. Kaip ir ūkininkai turi tvarkyti savo žemę, kad gautų geriausią derlių kiekį ir įvairovę, radijo spektras turėtų būti paskirstytas daugiausia tarp vartotojų efektyvus.
Brazilijoje Mokslo, technologijų, inovacijų ir ryšių ministerija valdo dažnių paskirstymą visame radijo spektre.
Atradimas
Škotų fizikas Jamesas Clerkas Maxwellas 1870-aisiais sukūrė vieningą elektromagnetizmo teoriją. Jis numatė radijo bangų egzistavimą.
1886 m. vokiečių fizikas Heinrichas Hertzas pritaikė Maksvelo teorijas radijo bangų gamybai ir priėmimui. Hertz naudojo paprastus buitinius įrankius, įskaitant indukcinę ritę ir Leyden stiklainį (tam tikro tipo kondensatorius, sudarytas iš stiklinio indo su lapų sluoksniais viduje ir išorėje), kad susidarytų bangos elektromagnetinis.
Hertz tapo pirmuoju asmeniu, kuris perdavė ir priėmė valdomas radijo bangas. EM bangos dažnio vienetas – vienas ciklas per sekundę – jo garbei vadinamas hercu.
radijo bangų juostos
Radijo spektras paprastai skirstomas į devynias juostas:
| Grupė | dažnių diapazonas | bangos ilgio diapazonas |
| Itin žemas dažnis (ELF) | <3 kHz | > 100 km |
| Labai žemas dažnis (VLF) | nuo 3 iki 30 kHz | Nuo 10 iki 100 km |
| Žemo dažnio (LF) | Nuo 30 iki 300 kHz | Nuo 1 m iki 10 km |
| Vidutinis dažnis (MF) | 300 kHz iki 3 MHz | 100 m iki 1 km |
| Aukšto dažnio (HF) | nuo 3 iki 30 MHz | 10-100 metrų |
| Labai aukštas dažnis (VHF) | 30–300 MHz | nuo 1 iki 10 m |
| Itin aukšto dažnio (UHF) | 300 MHz iki 3 GHz | Nuo 10 cm iki 1 m |
| Itin aukšto dažnio (SHF) | nuo 3 iki 30 GHz | nuo 1 iki 1 cm |
| Itin aukšto dažnio (EHF) | nuo 30 iki 300 GHz | nuo 1 mm iki 1 cm |
Žemi ir vidutiniai dažniai
ELF radijo bangos yra žemiausi iš visų radijo dažnių. Jie turi didelį atstumą ir yra naudingi bendraujant su povandeniniais laivais ir kasyklose bei urvuose.
Pasak Stanfordo VLF grupės, galingiausias natūralus ELF/VLF bangų šaltinis yra žaibas. Žaibo sukeltos bangos gali šoktelėti pirmyn ir atgal tarp Žemės ir jonosferos.
LF ir MF radijo dažnių juostos apima jūrų ir aviacijos radiją, taip pat AM (amplitudės moduliacijos) komercinį radiją. AM radijo dažnių juostos yra nuo 535 kilohercų iki 1,7 megahercų.
AM radijo diapazonas yra didelis, ypač naktį, kai jonosfera geriausiai sugrąžina bangas į Žemę. Tačiau jis gali turėti trukdžių, kurie turi įtakos garso kokybei.
Kai signalas iš dalies blokuojamas, pavyzdžiui, pastato su metalinėmis sienomis, pavyzdžiui, dangoraižiu, garso stiprumas sumažėja.
aukštesnius dažnius
HF, VHF ir UHF juostos apima FM radiją, televizijos transliacijas, viešąjį radiją, mobiliuosius telefonus ir GPS (pasaulinės padėties nustatymo sistemą). Šios juostos paprastai naudoja "dažnio moduliaciją" (FM), kad koduotų arba įspaustų garso ar duomenų signalą į nešlio bangą.
Atliekant dažnio moduliavimą, signalo amplitudė (maksimalus diapazonas) išlieka pastovi, kol dažnis kinta, didesnis ar mažesnis, tokiu greičiu ir dydžiu, kuris atitinka garso signalą arba duomenis.
FM signalo kokybė yra geresnė nei AM, nes aplinkos veiksniai neveikia dažnio taip, kaip jie daro. jie veikia amplitudę, o imtuvas ignoruoja amplitudės pokyčius tol, kol signalas išlieka virš slenksčio Minimumas. FM radijo dažniai yra nuo 88 megahercų iki 108 megahercų.
trumpųjų bangų radijas
Pasak Nacionalinės trumpųjų bangų transliuotojų asociacijos (NASB), trumpųjų bangų radijas naudoja HF diapazono dažnius, nuo maždaug 1,7 megahercų iki 30 megahercų. Šiame diapazone trumpųjų bangų spektras yra padalintas į keletą segmentų.
Pasak NASB, visame pasaulyje yra šimtai trumpųjų bangų stočių. Trumpųjų bangų stotys gali būti girdimos tūkstančius kilometrų, nes signalai atsimuša iš jonosferos ir atsimuša šimtus ar tūkstančius kilometrų nuo jų pradžios taško.
aukštesnius dažnius
SHF ir EHF yra aukščiausi radijo dažniai. Kartais jie laikomi mikrobangų juostos dalimi. Ore esančios molekulės linkusios sugerti šiuos dažnius, o tai riboja jų diapazoną ir pritaikymą.
Tačiau jų trumpi bangos ilgiai leidžia palydovinėmis antenomis nukreipti signalus į siaurus pluoštus. Tai leidžia trumpo nuotolio, didelio pralaidumo ryšiui vykti tarp fiksuotų vietų.
SHF, kurį oras veikia mažiau nei EHF, naudojamas mažo nuotolio programoms, tokioms kaip „Wi-Fi“, „Bluetooth“ ir belaidis USB (universali nuoseklioji magistralė).
Jis gali veikti tik matymo linijose, nes bangos linkusios atsimušti į tokius objektus kaip automobiliai, laivai ir orlaiviai. Kadangi bangos atsimuša į objektus, SHF taip pat gali būti naudojamas radarui.
astronomijos šaltiniai
Kosmose gausu radijo bangų šaltinių: planetų, žvaigždžių, dujų ir dulkių debesų, galaktikų, pulsarų ir net juodųjų skylių. Juos tyrinėdami astronomai gali sužinoti apie šių kosminių šaltinių judėjimą ir cheminę sudėtį, taip pat apie procesus, kurie sukelia šias emisijas.
Radijo teleskopas dangų „mato“ visai kitaip, nei atrodo matomoje šviesoje. Užuot matęs smailias žvaigždes, radijo teleskopas fiksuoja tolimus pulsarus, žvaigždžių formavimo sritis ir supernovų liekanas.
Radijo teleskopai taip pat gali aptikti kvazarus, kurie yra kvazižvaigždžių radijo šaltinių trumpinys. Kvazaras yra neįtikėtinai ryškus galaktikos branduolys, maitinamas supermasyvios juodosios skylės.
Kvazarai spinduliuoja energiją visame EM spektre, tačiau pavadinimas kilęs dėl to, kad pirmieji nustatyti kvazarai skleidžia daugiausia radijo energijos. Kvazarai yra labai energingi; kai kurie išskiria 1000 kartų daugiau energijos nei visas Paukščių Takas.
Radijo astronomai dažnai sujungia kelis mažesnius teleskopus į masyvą, kad gautų aiškesnį arba didesnės raiškos radijo vaizdą.
Pavyzdžiui, labai didelio masyvo (VLA) radijo teleskopas Naujojoje Meksikoje susideda iš 27 antenų, išdėstytų didžiuliu "Y" raštu, 36 kilometrų skersmens.
