Radijski valovi so vrsta elektromagnetnega sevanja. Najbolj znani so po svoji uporabi v komunikacijskih tehnologijah, kot so televizija, mobilni telefoni in radii. Te naprave sprejemajo radijske valove in jih pretvorijo v mehanske vibracije v zvočniku, da ustvarijo zvočne valove.
Radiofrekvenčni spekter je razmeroma majhen del elektromagnetnega (EM) spektra. EM spekter je običajno razdeljen na sedem območij po padajoči valovni dolžini ter naraščajoči energiji in frekvenci.
Poglej več
Zaposlena otrokom prepove spanje, ko pridejo v vrtec
8 znakov, ki kažejo, da je bila tesnoba prisotna v vašem...
Pogoste oznake so: radijski valovi, mikrovalovi, infrardeči (IR), vidna svetloba, ultravijolični (UV), rentgenski žarki in žarki gama.
Radijski valovi imajo najdaljše valovne dolžine v EM spektru, pravi NASA. Segajo od približno 0,04 palca (1 milimeter) do več kot 62 milj (100 kilometrov).
Imajo tudi najnižje frekvence, od okoli 3000 ciklov na sekundo ali 3 kiloherce do okoli 300 milijard hercev ali 300 gigahercev.
Radijski spekter je omejen vir in ga pogosto primerjajo s kmetijskimi zemljišči. Tako kot morajo kmetje organizirati svojo zemljo, da bi dobili najboljši pridelek v smislu količine in raznolikosti je treba radijski spekter čim bolj razdeliti med uporabnike učinkovito.
V Braziliji Ministrstvo za znanost, tehnologijo, inovacije in komunikacije upravlja dodeljevanje frekvenc v radijskem spektru.
Odkritje
Škotski fizik James Clerk Maxwell je v 1870-ih razvil enotno teorijo elektromagnetizma. Napovedal je obstoj radijskih valov.
Leta 1886 je Heinrich Hertz, nemški fizik, uporabil Maxwellovo teorijo za proizvodnjo in sprejem radijskih valov. Hertz je uporabljal preprosta gospodinjska orodja, vključno z indukcijsko tuljavo in Leyden kozarcem (vrsta kondenzator, sestavljen iz steklenega kozarca s plastmi listov znotraj in zunaj) za ustvarjanje valov elektromagnetni.
Hertz je postal prvi človek, ki je oddajal in sprejemal nadzorovane radijske valove. Enota frekvence EM valovanja – en cikel na sekundo – se v njegovo čast imenuje hertz.
pasovi radijskih valov
Radijski spekter je na splošno razdeljen na devet pasov:
Band | Frekvenčni razpon | območje valovnih dolžin |
Izjemno nizka frekvenca (ELF) | <3 kHz | > 100 km |
Zelo nizka frekvenca (VLF) | 3 do 30 kHz | 10 do 100 km |
Nizka frekvenca (LF) | 30 do 300 kHz | 1 m do 10 km |
Povprečna frekvenca (MF) | 300 kHz do 3 MHz | 100 m do 1 km |
Visoka frekvenca (HF) | 3 do 30 MHz | 10 do 100 metrov |
Zelo visoka frekvenca (VHF) | 30 do 300 MHz | 1 do 10 m |
Ultra visoke frekvence (UHF) | 300MHz do 3GHz | 10cm do 1m |
Super visoka frekvenca (SHF) | 3 do 30 GHz | 1 do 1 cm |
Izjemno visoka frekvenca (EHF) | 30 do 300 GHz | 1 mm do 1 cm |
Nizke do srednje frekvence
Radijski valovi ELF so najnižji od vseh radijskih frekvenc. Imajo velik doseg in so uporabni za komunikacijo s podmornicami ter v rudnikih in jamah.
Najmočnejši naravni vir ELF/VLF valov je strela, glede na Stanford VLF Group. Valovi, ki jih proizvaja strela, se lahko odbijajo naprej in nazaj med Zemljo in ionosfero.
Radijski pasovi LF in MF vključujejo pomorski in letalski radio ter komercialni radio AM (amplitudna modulacija). AM radijski pasovi so med 535 kiloherci in 1,7 megahercev.
AM radio ima velik doseg, zlasti ponoči, ko je ionosfera najboljša pri vračanju valov nazaj na Zemljo. Vendar pa je izpostavljen motnjam, ki vplivajo na kakovost zvoka.
Ko je signal delno blokiran – na primer zaradi stavbe s kovinskimi stenami, kot je nebotičnik – se glasnost zvoka zmanjša.
višje frekvence
HF, VHF in UHF pasovi vključujejo FM radio, televizijsko oddajanje, javni radio, mobilne telefone in GPS (globalni sistem za določanje položaja). Ti pasovi običajno uporabljajo "frekvenčno modulacijo" (FM) za kodiranje ali vtiskovanje zvočnega ali podatkovnega signala na nosilni val.
Pri frekvenčni modulaciji ostane amplituda (največji obseg) signala konstantna, medtem ko frekvenca se spreminja, večja ali manjša, s hitrostjo in velikostjo, ki ustreza zvočnemu signalu oz podatke.
FM ima za posledico boljšo kakovost signala kot AM, ker okoljski dejavniki ne vplivajo na frekvenco tako kot jo. vplivajo na amplitudo in sprejemnik ignorira spremembe amplitude, dokler signal ostane nad pragom Najmanjša. FM radijske frekvence so med 88 megahercev in 108 megahercev.
kratkovalovni radio
Kratkovalovni radio uporablja frekvence v območju HF, od približno 1,7 megaherca do 30 megahercev, glede na Nacionalno združenje izdajateljev televizijskih programov s kratkimi valovi (NASB). Znotraj tega območja je kratkovalovni spekter razdeljen na več segmentov.
Po podatkih NASB je po svetu na stotine kratkovalovnih postaj. Kratkovalovne postaje je mogoče slišati na tisoče kilometrov, ker se signali odbijajo od ionosfere in se vračajo nazaj na stotine ali tisoče kilometrov od svojega izvora.
višje frekvence
SHF in EHF predstavljata najvišje frekvence v radijskem pasu. Včasih se štejejo za del mikrovalovnega pasu. Molekule v zraku ponavadi absorbirajo te frekvence, kar omejuje njihov obseg in uporabo.
Njihove kratke valovne dolžine pa omogočajo, da satelitske antene usmerjajo signale v ozke žarke. To omogoča komunikacijo kratkega dosega z visoko pasovno širino med fiksnimi lokacijami.
SHF, na katerega zrak manj vpliva kot na EHF, se uporablja za aplikacije kratkega dosega, kot so Wi-Fi, Bluetooth in brezžični USB (univerzalno serijsko vodilo).
Deluje lahko samo na vidnih poteh, saj se valovi ponavadi odbijajo od predmetov, kot so avtomobili, čolni in letala. Ker se valovi odbijajo od predmetov, se lahko SHF uporablja tudi za radar.
astronomski viri
Vesolje je polno virov radijskih valov: planetov, zvezd, oblakov plina in prahu, galaksij, pulzarjev in celo črnih lukenj. Z njihovim preučevanjem lahko astronomi spoznajo gibanje in kemično sestavo teh kozmičnih virov ter procese, ki povzročajo te emisije.
Radijski teleskop »vidi« nebo zelo drugače, kot je videti v vidni svetlobi. Namesto opazovanja koničastih zvezd radijski teleskop pobere oddaljene pulsarje, območja nastajanja zvezd in ostanke supernove.
Radijski teleskopi lahko zaznajo tudi kvazarje, kar je okrajšava za kvazizvezdne radijske vire. Kvazar je neverjetno svetlo galaktično jedro, ki ga poganja supermasivna črna luknja.
Kvazarji sevajo energijo po spektru EM, vendar ime izhaja iz dejstva, da prvi identificirani kvazarji oddajajo večinoma radijsko energijo. Kvazarji so zelo energični; nekateri oddajajo 1000-krat več energije kot celotna Rimska cesta.
Radijski astronomi pogosto združijo več manjših teleskopov v niz, da naredijo jasnejšo ali višjo ločljivost radijske slike.
Na primer, radijski teleskop VLA (Very Large Array) v Novi Mehiki je sestavljen iz 27 anten, razporejenih v ogromen vzorec "Y" s premerom 36 kilometrov.