Fizika darsliklarida radioto'lqinlar diapazoni mavzusida abstrus formulalar berilgan bo'lib, ularni ba'zan hatto maxsus ma'lumot va ish tajribasiga ega bo'lgan odamlar ham to'liq tushunmaydilar. Maqolada biz qiyinchiliklarga duch kelmasdan, mohiyatini tushunishga harakat qilamiz. Radio to'lqinlarini birinchi bo'lib kashf etgan odam Nikola Tesla edi. Yuqori texnologiyali asbob-uskunalar bo'lmagan o'z davrida Tesla bu qanday hodisa ekanligini to'liq tushunmagan, keyinchalik uni efir deb atagan. O'zgaruvchan tok o'tkazgich radio to'lqinining boshlanishidir.
Radiotoʻlqin manbalari
Radiotoʻlqinlarning tabiiy manbalariga astronomik obʼyektlar va chaqmoq kiradi. Radio to'lqinlarining sun'iy emitenti ichida harakatlanuvchi o'zgaruvchan elektr toki bo'lgan elektr o'tkazgichdir. Yuqori chastotali generatorning tebranish energiyasi radio antennasi yordamida atrofdagi bo'shliqqa taqsimlanadi. Radio to'lqinlarining birinchi ishlaydigan manbaiPopovning radio uzatuvchi-qabul qiluvchisi. Ushbu qurilmada yuqori chastotali generatorning vazifasi antennaga ulangan yuqori kuchlanishli saqlash moslamasi - Hertz vibratori tomonidan amalga oshirildi. Sun'iy ravishda yaratilgan radioto'lqinlar statsionar va mobil radar, radioeshittirish, radioaloqa, aloqa sun'iy yo'ldoshlari, navigatsiya va kompyuter tizimlari uchun ishlatiladi.
Radiotoʻlqin diapazoni
Radioaloqada ishlatiladigan toʻlqinlar 30 kHz - 3000 GHz chastota diapazonida. To'lqin uzunligi va chastotasiga, tarqalish xususiyatlariga qarab, radio to'lqin diapazoni 10 ta kichik diapazonga bo'linadi:
- SDV - juda uzun.
- LW - uzun.
- NE - oʻrtacha.
- SW - qisqa.
- VHF - juda qisqa.
- MV - metr.
- UHF - dekimetr.
- SMV - santimetr.
- MMV - mm.
- SMMW - submillimetr
Radiochastota diapazoni
Radio toʻlqinlar spektri shartli ravishda boʻlimlarga boʻlingan. Radioto'lqinning chastotasi va uzunligiga qarab, ular 12 ta kichik tarmoqqa bo'linadi. Radio to'lqinlarining chastota diapazoni AC signalining chastotasi bilan bog'liq. Xalqaro radio qoidalarida radioto'lqinlarning chastota diapazonlari 12 nom bilan ifodalanadi:
-
radioto'lqinlar radioto'lqinlarning tarqalishi ELF - juda past.
- VLF - juda past.
- inch - infra-past.
- VLF - juda past.
- LF - past chastotalar.
- o'rta - o'rta chastotalar.
- HF− yuqori chastotalar.
- VHF - juda yuqori.
- UHF - juda baland.
- Mikroto'lqinli pech - juda baland.
- EHF - juda yuqori.
- HHF - yuqori darajada.
Radio toʻlqinining chastotasi ortishi bilan uning uzunligi qisqaradi, radiotoʻlqin chastotasi kamayishi bilan u ortadi. Uning uzunligiga qarab tarqalish radioto'lqinning eng muhim xususiyatidir.
300 MGts - 300 gigagertsli radio to'lqinlarning tarqalishi juda yuqori chastotasi tufayli ultra yuqori mikroto'lqinli deb ataladi. Hatto pastki diapazonlar ham juda keng, shuning uchun ular o'z navbatida televidenie va radioeshittirish, dengiz va kosmik aloqa, quruqlik va aviatsiya, radar va radio navigatsiya, tibbiy ma'lumotlarni uzatish va boshqalar uchun ma'lum diapazonlarni o'z ichiga olgan intervallarga bo'linadi. yoqilgan. Radioto'lqinlarning butun diapazoni hududlarga bo'linganiga qaramay, ular orasidagi ko'rsatilgan chegaralar shartli. Bo'limlar doimiy ravishda bir-birini kuzatib boradi, bir-biriga o'tadi va ba'zan bir-biriga mos tushadi.
Radiotoʻlqinlarning tarqalish xususiyatlari
Radiotoʻlqinlarning tarqalishi oʻzgaruvchan elektromagnit maydon orqali energiyani fazoning bir qismidan ikkinchisiga oʻtkazishdir. Vakuumda radioto'lqin yorug'lik tezligida tarqaladi. Atrof-muhit ta'sirida radio to'lqinlarning tarqalishi qiyin bo'lishi mumkin. Bu signal buzilishida, tarqalish yo'nalishining o'zgarishida, faza va guruh tezligining sekinlashishida namoyon bo'ladi.
Toʻlqin turlarining har biriturli yo'llar bilan qo'llaniladi. Uzun bo'lganlar to'siqlarni engib o'tishga qodir. Bu shuni anglatadiki, radioto'lqinlar diapazoni quruqlik va suv tekisligi bo'ylab tarqalishi mumkin. Uzoq to'lqinlardan foydalanish suv osti kemalari va dengiz kemalarida keng tarqalgan bo'lib, bu dengizning istalgan joyida aloqada bo'lish imkonini beradi. Barcha mayoqlar va qutqaruv stansiyalarining qabul qiluvchilari besh yuz kilogerts chastotasi bilan olti yuz metr to‘lqin uzunligiga sozlangan.
Radio toʻlqinlarning turli diapazonlarda tarqalishi ularning chastotasiga bogʻliq. Uzunlik qanchalik qisqa va chastota qanchalik baland bo'lsa, to'lqinning yo'li shunchalik to'g'ri bo'ladi. Shunga ko'ra, uning chastotasi qanchalik past bo'lsa va uzunligi qanchalik katta bo'lsa, u to'siqlar atrofida egilish qobiliyatiga ega. Radioto'lqin uzunligining har bir diapazoni o'ziga xos tarqalish xususiyatlariga ega, ammo qo'shni diapazonlar chegarasida farqlovchi xususiyatlarda keskin o'zgarish yo'q.
Koʻpayish xususiyati
Ultra uzun va uzun toʻlqinlar sayyora yuzasi atrofida egilib, sirt nurlari orqali minglab kilometrlarga tarqaladi.
Oʻrta toʻlqinlar kuchliroq yutilishga duchor boʻladi, shuning uchun ular atigi 500-1500 kilometr masofani bosib oʻta oladi. Ushbu diapazonda ionosfera zich bo'lganda, bir necha ming kilometrdan ortiq aloqani ta'minlaydigan kosmik nurlar orqali signal uzatish mumkin.
Qisqa toʻlqinlar oʻz energiyasini sayyora yuzasi tomonidan yutilishi tufayli faqat qisqa masofalarga tarqaladi. Fazoviylar er yuzasidan va ionosferadan qayta-qayta aks ettirishga, uzoq masofalarni bosib o'tishga,ma'lumot uzatish orqali.
Ultra-qisqalar katta hajmdagi ma'lumotlarni uzatishga qodir. Ushbu diapazondagi radioto'lqinlar ionosfera orqali kosmosga kirib boradi, shuning uchun ular er usti aloqalari uchun amalda yaroqsiz. Bu diapazondagi sirt toʻlqinlari sayyora yuzasi atrofida egilmasdan, toʻgʻri chiziqda chiqariladi.
Katta hajmdagi axborot optik diapazonlarda uzatilishi mumkin. Ko'pincha optik to'lqinlarning uchinchi diapazoni aloqa uchun ishlatiladi. Yer atmosferasida ular zaiflashuvga duchor bo'ladilar, shuning uchun haqiqatda ular 5 km gacha bo'lgan masofada signal uzatadilar. Ammo bunday aloqa tizimlaridan foydalanish telekommunikatsiya inspektsiyalaridan ruxsat olish zaruratini yo'q qiladi.
Modulyatsiya printsipi
Ma'lumotni uzatish uchun radioto'lqin signal bilan modulyatsiya qilinishi kerak. Transmitter modulyatsiyalangan, ya'ni o'zgartirilgan radio to'lqinlarni chiqaradi. Qisqa, o'rta va uzun to'lqinlar amplituda modulyatsiyalangan, shuning uchun ular AM deb ataladi. Modulyatsiyadan oldin tashuvchi to'lqin doimiy amplituda bilan harakat qiladi. Uzatish uchun amplitudali modulyatsiya uni signalning kuchlanishiga mos keladigan amplitudada o'zgartiradi. Radio to'lqinining amplitudasi signal kuchlanishiga to'g'ridan-to'g'ri mutanosib ravishda o'zgaradi. Ultra qisqa to'lqinlar chastotali modulyatsiyalangan, shuning uchun ular FM deb ataladi. Chastotani modulyatsiya qilish ma'lumotni tashuvchi qo'shimcha chastotani yuklaydi. Signalni masofadan uzatish uchun uni yuqori chastotali signal bilan modulyatsiya qilish kerak. Signalni qabul qilish uchun uni subtashuvchi to'lqindan ajratish kerak. Chastotani modulyatsiya qilish bilan kamroq shovqin hosil bo'ladi, lekin radiostansiya majburlanadiVHFda translyatsiya.
Radiotoʻlqinlarning sifati va samaradorligiga taʼsir qiluvchi omillar
Radio to'lqinlarni qabul qilish sifati va samaradorligiga yo'nalishli nurlanish usuli ta'sir qiladi. Misol tariqasida, o'rnatilgan qabul qiluvchi sensor joylashgan joyga radiatsiya yuboradigan sun'iy yo'ldosh antennasi bo'lishi mumkin. Bu usul radioastronomiya sohasida sezilarli yutuqlarga erishishga imkon berdi va fanda ko'plab kashfiyotlar qildi. U sun'iy yo'ldoshli eshittirish, simsiz ma'lumotlarni uzatish va boshqa ko'p narsalarni yaratish imkoniyatini ochdi. Ma'lum bo'lishicha, radioto'lqinlar Quyoshni, bizning quyosh tizimimizdan tashqaridagi ko'plab sayyoralarni, shuningdek, kosmik tumanliklarni va ba'zi yulduzlarni chiqarishga qodir. Galaktikamizdan tashqarida kuchli radio chiqaradigan jismlar bor deb taxmin qilinadi.
Radiotoʻlqin diapazoni, radiotoʻlqinlarning tarqalishiga nafaqat quyosh radiatsiyasi, balki ob-havo sharoiti ham taʼsir qiladi. Shunday qilib, metr to'lqinlari, aslida, ob-havo sharoitlariga bog'liq emas. Va santimetrning tarqalish diapazoni ob-havo sharoitlariga bog'liq. Bu qisqa to'lqinlarning yomg'ir paytida yoki havodagi namlik darajasi oshishi bilan suv muhiti tomonidan tarqalib ketishi yoki so'rilishi bilan bog'liq.
Shuningdek, ularning sifatiga yo'ldagi to'siqlar ham ta'sir qiladi. Bunday paytlarda signal o'chadi va eshitish sezilarli darajada yomonlashadi yoki bir necha daqiqa yoki undan ko'proq vaqt davomida butunlay yo'qoladi. Tasvir miltillaganda va oq chiziqlar paydo bo'lganda, televizorning haddan tashqari uchib ketayotgan samolyotga bo'lgan munosabati bunga misol bo'la oladi. Bu tufayli sodir bo'ladito'lqinning samolyotdan aks etishi va televizor antennasi yonidan o'tishi. Televizorlar va radio uzatgichlar bilan bog'liq bunday hodisalar shaharlarda ko'proq sodir bo'ladi, chunki radioto'lqinlar diapazoni binolarda, baland minoralarda aks etadi va to'lqin yo'lini oshiradi.
