O alcance das ondas de rádio e sua propagação

Nos livros didáticos sobre física são fórmulas abstrusassobre o tema de uma série de ondas de rádio que às vezes não são totalmente compreendidas, mesmo por pessoas com educação especial e experiência de trabalho. No artigo, tentaremos entender a essência, sem recorrer a complexidades. Nikola Tesla foi o primeiro a descobrir ondas de rádio. Em seu tempo, onde não havia equipamentos de alta tecnologia, Tesla não entendia completamente que tipo de fenômeno ele mais tarde chamava de éter. Um condutor com corrente elétrica alternada é o começo de uma onda de rádio.

Fontes de ondas de rádio

As fontes naturais de ondas de rádio sãoobjetos astronômicos e relâmpagos. Um radiador artificial de ondas de rádio é um condutor elétrico com uma corrente elétrica em movimento dentro dele. A energia vibracional do gerador de alta frequência propaga-se no espaço circundante através da antena de rádio. A primeira fonte de trabalho das ondas de rádio foi o rádio-transmissor-rádio Popova. Neste dispositivo, um gerador de alta voltagem era executado por um acionador de alta voltagem conectado a uma antena - um vibrador Hertz. Ondas de rádio artificiais são usadas para radiolocalização estacionária e móvel, radiodifusão, comunicação de rádio, satélites de comunicação, navegação e sistemas de computador.

Faixa de ondas de rádio

As ondas usadas nas comunicações de rádio estão na faixa de freqüência de 30 kHz a 3000 GHz. Com base no comprimento e frequência da onda, as características de propagação, a banda de ondas de rádio é dividida em 10 sub-bandas:

1. SDV - muito longo
2. DV - longo
3. SW - média.
4. KV - curto.
5. VHF - ultracurtos.
6. MV - metro.
7. DMV - decímetro.
8. SMV - centímetros.
9. MMV - milímetro.
10. SMMV - submilimetro

Faixa de freqüência de ondas de rádio

O espectro de ondas de rádio é condicionalmente dividido em seções. Dependendo da frequência e comprimento, as ondas de rádio são divididas em 12 sub-bandas. A faixa de freqüência das ondas de rádio está inter-relacionada com a freqüência da corrente alternada do sinal. As faixas de freqüência de ondas de rádio nos regulamentos de rádio internacionais são representadas por 12 nomes:

1. ELF - extremamente baixo.
2. SNF - extremamente baixo.
3. INCH - infra-baixa.
4. VLF - muito baixo.
5. Baixa frequência - baixas frequências
6. MF - frequências médias.
7. HF - altas frequências.
8. VHF - muito alto.
9. UHF - ultra alto.
10. Microondas - super alto.
11. EHF - extremamente alto.
12. GWH - hiperhigh.

À medida que a freqüência da onda de rádio aumenta, seu comprimento diminui, à medida que a freqüência da onda de rádio diminui, ela aumenta. Propagação, dependendo do seu comprimento, é a propriedade mais importante de uma onda de rádio.

Propagação de ondas de rádio 300 MHz - 300 GHzchamado de ultra-alta microondas, devido à sua frequência relativamente alta. Mesmo sub-bandas são muito extensas, para que eles, por sua vez, é dividido em intervalos, que incluem determinadas faixas de televisão e rádio, comunicações marítimas e do espaço, terra e ar, para radar e navegação, para transmitir dados médicos e assim por diante. Apesar do fato de que toda a gama das ondas de rádio é dividida em áreas limites designados são condicionais entre eles. Porções seguem uns aos outros passando continuamente de um para outro e, por vezes, se sobrepõem.

Recursos de propagação de ondas de rádio

A propagação das ondas de rádio é a transferência de energiacampo eletromagnético variável de uma parte do espaço para outra. No vácuo, a onda de rádio se propaga à velocidade da luz. Quando o ambiente é exposto a ondas de rádio, a propagação de ondas de rádio pode ser difícil. Isso se manifesta na distorção de sinais, alterando a direção de propagação, diminuindo a velocidade de fase e de grupo.

Cada uma das variedades de ondas é aplicadade maneiras diferentes. Mais tempo pode melhor ignorar as barreiras. Isso significa que o alcance das ondas de rádio pode se propagar ao longo dos planos terrestre e aquático. O uso de ondas longas é comum em embarcações submarinas e marítimas, o que permite que você entre em contato em qualquer lugar do mar. Em um comprimento de onda de seiscentos metros com uma freqüência de quinhentos kilohertz sintonizado receptores de todos os faróis e estações de resgate.

Propagação de ondas de rádio em diferentes faixasdepende da sua frequência. Quanto menor o comprimento e maior a frequência, mais direto será o caminho da onda. Por conseguinte, quanto menor a sua frequência e quanto maior o comprimento, mais ele é capaz de circunscrever os obstáculos. Cada faixa de comprimentos de onda de rádio tem seus próprios recursos de propagação, mas não há mudanças bruscas nos recursos diferenciados na borda das bandas vizinhas.

Característica do spread

Ondas extra longas e longas contornam a superfície do planeta, espalhando-se pelos raios da superfície a milhares de quilômetros de distância.

Ondas médias estão sujeitas a umabsorção, portanto, capaz de superar a distância de apenas 500-1500 quilômetros. Quando a ionosfera é compactada nessa faixa, é possível transmitir o sinal com um feixe espacial, que fornece comunicação por vários milhares de quilômetros.

Ondas curtas só se espalham para pertodistância devido à absorção de sua energia pela superfície do planeta. Os espaciais podem refletir repetidamente a partir da superfície da terra e da ionosfera, superar grandes distâncias, realizar a transferência de informações.

Ultra-curto pode transmitir um grande volumeinformação. As ondas de rádio dessa faixa penetram através da ionosfera no espaço, portanto, para fins de comunicação terrestre, elas são praticamente inadequadas. As ondas superficiais dessas bandas irradiam diretamente, sem dobrar a superfície do planeta.

Nas bandas ópticas, a transmissão é possívelenormes quantidades de informação. Na maioria das vezes, uma terceira faixa de ondas ópticas é usada para comunicação. Na atmosfera da Terra, eles estão sujeitos a atenuação, então na realidade eles transmitem o sinal por uma distância de até 5 km. Mas o uso de tais sistemas de comunicação elimina a necessidade de obter permissões de inspeções de telecomunicações.

O princípio da modulação

Para transmitir informações, a onda de rádioé necessário modular o sinal. O transmissor emite ondas de rádio moduladas, ou seja, alteradas. Ondas curtas, médias e longas têm modulação de amplitude, portanto são denotadas como AM. Antes da modulação, a onda portadora se move com uma amplitude constante. A modulação de amplitude para transmissão muda de amplitude, correspondendo à tensão do sinal. A amplitude da onda de rádio varia em proporção direta à voltagem do sinal. Ondas ultracurtas têm uma modulação de freqüência, então elas são designadas como FM. A modulação de frequência impõe uma frequência adicional, que transporta informação. Para transmitir um sinal a uma distância, ele precisa ser modulado por um sinal de frequência mais alta. Para receber um sinal, é necessário separá-lo da subportadora da onda. Com a modulação de frequência, a interferência é menor, mas o rádio precisa transmitir em VHF.

Fatores que afetam a qualidade e eficiência das ondas de rádio

Sobre a qualidade e eficiência da recepção de ondas de rádioo método de radiação direcional. Um exemplo é uma antena de satélite que direciona a radiação para o local do sensor de recepção instalado. Este método tornou possível fazer progressos significativos no campo da radioastronomia e fazer muitas descobertas na ciência. Ele descobriu as possibilidades de criar transmissão via satélite, transmissão de dados sem fio e muito mais. Acontece que as ondas de rádio podem irradiar o Sol, muitos planetas que estão fora do nosso sistema solar, bem como nebulosas cósmicas e algumas estrelas. Supõe-se que fora da nossa galáxia existem objetos que possuem ondas de rádio poderosas.

No intervalo da propagação de ondas de rádioas ondas de rádio são influenciadas não apenas pela radiação solar, mas também pelas condições meteorológicas. Então, as ondas dos medidores, na verdade, não dependem das condições climáticas. Uma faixa de distribuição de centímetros depende fortemente das condições climáticas. Ocorre porque a água na chuva ou a um aumento do nível de umidade no ar ondas curtas são dispersas ou absorvidas.

Além disso, sua qualidade é afetada por obstáculos,que estão a caminho. Nesses momentos, o sinal diminui, enquanto a audibilidade se deteriora significativamente ou até desaparece por alguns momentos ou mais. Um exemplo é a reação da TV a um avião voando, quando a imagem pisca e linhas brancas aparecem. Isso se deve ao fato de que a onda é refletida da aeronave e passa pela antena de TV. Tais fenômenos com TVs e transmissores de rádio geralmente ocorrem nas cidades, já que a banda de ondas de rádio é refletida em prédios, torres altas, aumentando o caminho das ondas.