Что такое радиоволна: Что такое радиоволны?

Содержание

РАДИОВОЛНЫ – это… Что такое РАДИОВОЛНЫ?

  • РАДИОВОЛНЫ — электромагнитные волны с частотой меньше 6000 ГГц (с длиной волны ? больше 100 мкм). Радиоволны с различной ? отличаются по особенностям при распространении в околоземном пространстве и по методам генерации, усиления и излучения. Их делят на… …   Большой Энциклопедический словарь

  • РАДИОВОЛНЫ — РАДИОВОЛНЫ, вид ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ с очень высокой длиной волны. Радиоволны различаются по их ЧАСТОТАМ, выраженным в килогерцах (кгц), мегагерцах (Мгц) или гигагерцах (Ггц). Звуковые волны имеют низкую частоту. Сигналы передаются в… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • радиоволны — Электромагнитные волны с частотами до 3000 ГГц, распространяющиеся в среде без искусственных направляющих устройств (ГОСТ 24375). [ОСТ 45.124 2000 ] радиоволны Электромагнитные волны с частотами до 3 ТГц, распространяющиеся в среде без… …   Справочник технического переводчика

  • Радиоволны — см. Излучение …   Российская энциклопедия по охране труда

  • РАДИОВОЛНЫ — разновидность электромагнитных волн, длина которых от 0,05 мм до 100 км (частота от 6∙1012 Гц до нескольких герц). Используются в научных исследованиях, для передачи различной информации без проводов на любые расстояния, в телевидении,… …   Большая политехническая энциклопедия

  • радиоволны — электрические магнитные волны с длиной волны λ от 5·10 5 до 108 м (частотой от 6·1012 Гц до нескольких Гц. Радиоволны с различным λ отличаются по особенностям при распространении в околоземном пространстве и по методам генерации, усиления и… …   Энциклопедический словарь

  • Радиоволны — Запрос «Радиоволна» перенаправляется сюда. Cм. также другие значения. Антенна радара. Радиоизлучение (радиоволны, радиочастоты)  электромагнитное излучение с длинами волн 5 × 10 5  1010 метров и частотами, соответственно, от 6 × 1012Гц и до… …   Википедия

  • радиоволны — radijo bangos statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. broadcast waves; radio waves vok. Funkwellen, f; Radiowellen, f rus. радиоволны, f pranc. ondes hertziennes, f; ondes radio, f; ondes radio électriques, f …   Fizikos terminų žodynas

  • радиоволны — 185 радиоволны: Электромагнитные волны с частотами до 3 ТГц, распространяющиеся в среде без искусственных направляющих линий. [ГОСТ 24375 80, статья 19] Источник: ГОСТ Р 53801 2010: Связь федеральная. Термины и определения …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Радиоволны — (от Радио…         электромагнитные волны с длиной волны > 500 мкм (частотой Большая советская энциклопедия

  • Теория радиоволн: ликбез / Хабр

    Думаю все крутили ручку радиоприемника, переключая между «УКВ», «ДВ», «СВ» и слышали шипение из динамиков.
    Но кроме расшифровки сокращений, не все понимают, что скрывается за этими буквами.

    Давайте ближе познакомимся с теорией радиоволн.

    Радиоволна

    Длина волны(λ) — это расстояние между соседними гребнями волны.
    Амплитуда(а) — максимальное отклонения от среднего значения при колебательном движении.
    Период(T) — время одного полного колебательного движения
    Частота(v) — количество полных периодов в секунду

    Существует формула, позволяющая определять длину волны по частоте:

    Где: длина волны(м) равна отношению скорости света(км/ч) к частоте (кГц)

    «УКВ», «ДВ», «СВ»

    Сверхдлинные волны — v = 3—30 кГц (λ = 10—100 км).
    Имеют свойство проникать вглубь толщи воды до 20 м и в связи с этим применяются для связи с подводными лодками, причем, лодке не обязательно всплывать на эту глубину, достаточно выкинуть радио буй до этого уровня.
    Эти волны могут распространяться вплоть до огибания земли, расстояние между земной поверхностью и ионосферой, представляет для них «волновод», по которому они беспрепятственно распространяются.

    Длинные волны(ДВ) v = 150—450 кГц (λ = 2000—670 м).

    Этот тип радиоволны обладает свойством огибать препятствия, используется для связи на большие расстояния. Также обладает слабой проникающей способностью, так что если у вас нет выносной антенны, вам вряд ли удастся поймать какую-либо радиостанцию.

    Средние волны (СВ) v = 500—1600 кГц (λ = 600—190 м).

    Эти радиоволны хорошо отражаются от ионосферы, находящейся на расстоянии 100-450 км над поверхностью земли.Особенность этих волн в том, что в дневное время они поглощаются ионосферой и эффекта отражения не происходит. Этот эффект используется практически, для связи, обычно на несколько сотен километров в ночное время.

    Короткие волны (КВ) v= 3—30 МГц (λ = 100—10 м).

    Подобно средним волнам, хорошо отражаются от ионосферы, но в отличии от них, не зависимо от времени суток. Могут распространяться на большие расстояния(несколько тысяч км) за счет пере отражений от ионосферы и поверхности земли, такое распространение называют скачковым. Передатчиков большой мощности для этого не требуется.

    Ультракороткие Волны(УКВ) v = 30 МГц — 300 МГц (λ = 10—1 м).

    Эти волны могут огибать препятствия размером в несколько метров, а также имеют хорошую проникающую способность. За счет таких свойств, этот диапазон широко используется для радио трансляций. Недостатком является их сравнительно быстрое затухание при встрече с препятствиями.
    Существует формула, которая позволяет рассчитать дальность связи в УКВ диапазоне:

    Так к примеру при радиотрансляции с останкинской телебашни высотой 500 м на приемную антенну высотой 10 м, дальность связи при условии прямой видимости составит около 100 км.

    Высокие частоты (ВЧ-сантиметровый диапазон) v = 300 МГц — 3 ГГц (λ = 1—0,1 м).
    Не огибают препятствия и имеют хорошую проникающую способность. Используются в сетях сотовой связи и wi-fi сетях.
    Еще одной интересной особенностью волн этого диапазона, является то, что молекулы воды, способны максимально поглощать их энергию и преобразовывать ее в тепловую. Этот эффект используется в микроволновых печах.
    Как видите, wi-fi оборудование и микроволновые печи работают в одном диапазоне и могут воздействовать на воду, поэтому, спать в обнимку с wi-fi роутером, длительное время не стоит.

    Крайне высокие частоты (КВЧ-миллиметровый диапазон) v = 3 ГГц — 30 ГГц (λ = 0,1—0,01 м).
    Отражаются практически всеми препятствиями, свободно проникают через ионосферу. За счет своих свойств используются в космической связи.

    AM — FM

    Зачастую, приемные устройства имеют положения переключателей am-fm, что же это такое:

    AM — амплитудная модуляция


    Это изменение амплитуды несущей частоты под действием кодирующего колебания, к примеру голоса из микрофона.
    АМ — первый вид модуляции придуманный человеком. Из недостатков, как и любой аналоговый вид модуляции, имеет низкую помехоустойчивость.

    FM — частотная модуляция

    Это изменение несущей частоты под воздействие кодирующего колебания.
    Хотя, это тоже аналоговый вид модуляции, но он имеет более высокую помехоустойчивость чем АМ и поэтому широко применяется в звуковом сопровождении ТВ трансляций и УКВ вещании.

    На самом деле у описанных видом модуляции есть подвиды, но их описание не входит в материал данной статьи.

    Еще термины

    Интерференция — в результате отражений волн от различных препятствий, волны складываются. В случае сложения в одинаковых фазах, амплитуда начальной волны может увеличиться, при сложении в противоположных фазах, амплитуда может уменьшиться вплоть до нуля.
    Это явление более всего проявляется при приеме УКВ ЧМ и ТВ сигнала.

    Поэтому, к примеру внутри помещения качество приема на комнатную антенну ТВ сильно «плавает».

    Дифракция — явление, возникающее при встрече радиоволны с препятствиями, в результате чего, волна может менять амплитуду, фазу и направление.
    Данное явление объясняет связь на КВ и СВ через ионосферу, когда волна отражается от различных неоднородностей и заряженных частиц и тем самым, меняет направление распространения.
    Этим же явлением объясняется способность радиоволн распространяться без прямой видимости, огибая земную поверхность. Для этого длина волны должна быть соразмерна препятствию.

    PS:

    Надеюсь, информация описанная мной будет полезна и принесет некоторое понимание по данной теме.

    Основные свойства радиоволн, которые влияют на работу радаров

    Широкое применение радиоволн для обнаружения целей и измерения координат обусловлено следующими важными свойствами электромагнитных колебаний:

     — радиоволны распространяются со скоростью света как днем, так и ночью, в простых и сложных метеорологических условиях;

     — радиоволны обладают свойством отражения от любых объектов, которые встречаются на пути их распространения;

     — радиоволны распространяются прямолинейно в однородной среде, что и позволяет использовать их для определения угловых координат и расстояния до целей.

    — если радиоволна распространяется в среде отличной от воздуха, то этот процесс сопровождается поглощением энергии;

    — радиоволнам свойственна дифракция, то есть огибание препятствий встречающихся на пути. Дифракция наиболее сильно проявляется в том случае, когда размеры препятствия сравнимы с длиной волны;

    — радиоволнам свойственна интерференция, то есть сложение двух волн одной и той же частоты, которые созданы одним источником;

    — радиоволны обладают способностью прохождения через некоторые неметаллические материалы, при минимальном их отражении.

     

    Чем короче длина волны – тем менее она подвержена помехам и затуханиям, проникающая способность увеличивается, огибающая способность уменьшается. Если размер препятствия меньше, чем длина волны, то она его огибает и на коротких расстояниях дождь и туман не оказывает сильного влияния на работу датчика «Аркен» (76 метров) и детектора транспорта «Аркен Кросс» (42 метра).

    Применительно к радиолокационным датчикам дифракция и интерференция может оказывать негативное последствие, вследствие которого возможны ошибочные обнаружения транспортных средств в тех местах, где на самом деле их нет.

    Для избежания негативного влияния интерференции, датчики не устанавливают напротив плоских металлических предметов, таких как дорожные знаки, рекламные щиты и иные предметы, обладающие высокой отражающей способностью.

    Что такое радиоволны, и почему мы их используем?

    Добавлено 23 мая 2018 в 02:16

    Сохранить или поделиться

    Узнайте, что такое электромагнитное излучение, и почему оно так полезно для беспроводной связи.

    Когда мы говорим об электричестве, мы, естественно, думаем о проводах. От высоковольтных линий передачи до крошечных проводников на печатной плате провода по-прежнему являются основным средством передачи электрической энергии из одного места в другое.

    Но история последовательно демонстрирует, что люди редко, если вообще когда-либо, бывают удовлетворены основным способом выполнения чего-либо, и поэтому мы не должны удивляться, узнав, что за распространением электричества последовало широко распространенное стремление освободить электрический функционал от ограничений физических соединений.

    Существуют различные способы добавления «добавления» электрического функционала к электрическую систему. Одним из них является использование электромагнитного излучения (ЭМИ), которое является основой для радиосвязи. Однако важно признать, что электромагнитное излучение не является уникальным по своей способностей электрической схемотехники в беспроводную область. Всё, что может проходить через непроводящий материал, (механическое движение, звуковые волны, тепло) может быть использовано в качестве (возможно сырого) средства преобразования электрической энергии в информацию, которая не полагается на проводящие соединения.

    Аккуратно управляемые сигналы синусоидального напряжения (или тока) являются основой современной эпохи беспроводной связи

    С учетом вышесказанного мы можем задать себе более актуальные вопросы. Почему электромагнитное излучение (ЭМИ) является предпочтительным? Почему другие типы беспроводной связи имеют такое второстепенное значение? Прежде чем ответить на эти вопросы, давайте выясним, что такое электромагнитное излучение.

    Поля и волны

    Вы могли бы потратить годы на изучение деталей электромагнетизма. К счастью, вам не нужен такой опыт для успешного проектирования и реализации радиочастотных схем. Но вам нужно иметь базовое представление о таинственной энергии, излучаемой антенной вашего устройства.

    Как следует из названия, электромагнитное излучение (ЭМИ) включает в себя как электрические поля, так и магнитные поля. Если у вас есть напряжение (напряжение, приложенное к импедансу антенны), то у вас есть электрическое поле (с математической точки зрения электрическое поле пропорционально пространственной скорости изменения напряжения). Если у вас есть электрический ток (ток, проходящий через импеданс антенны), то у вас есть магнитное поле (сила поля пропорциональна величине тока).

    Электрическое и магнитное поля присутствуют, даже если величина напряжения или тока постоянна. Однако эти поля не будут распространяться. Если мы хотим, чтобы волна распространялась во вселенной, нам нужны изменения напряжения и тока.

    Электрическая и магнитная составляющие электромагнитной волны представлены в виде перпендикулярных синусоид

    Ключом к этому явлению распространения является самоподдерживающаяся связь между электрической и магнитной составляющими электромагнитного излучения (ЭМИ). Изменяющееся электрическое поле создает магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле создает электрическое поле. Эта взаимная регенерация проявляется как отдельная сущность, а именно, как электромагнитная волна. Один раз образовавшись, эта волна будет распространяться в направлении от своего источника изо дня в день, со скоростью света, в сторону глубин неизвестного.

    Создание ЭМИ и управление ЭМИ

    Проектирование полной системы радиосвязи не является простым процессом. Тем не менее, очень легко создать электромагнитное излучение (ЭМИ), и на самом деле вы генерируете его, даже если не хотите этого. Любой изменяющийся во времени сигнал в любой цепи генерирует ЭМИ, это включает в себя и цифровые сигналы. В большинстве случаев это ЭМИ представляет собой просто шум. Если оно не вызывает никаких проблем, вы можете его игнорировать. В некоторых случаях оно может фактически мешать другим схемам, и в этом случае оно становится электромагнитными помехами (ЭМП).

    Таким образом, мы видим, что радиочастотное проектирование заключается не только в создание ЭМИ; скорее, RF проектирование – это искусство и наука о генерации, манипуляции и интерпретации ЭМИ таким образом, чтобы можно было надежно передавать полезную информацию между двумя схемами, которые не имеют прямого электрического соединения.

    Почему ЭМИ?

    Теперь давайте вернемся к вопросу о том, почему системы на основе ЭМИ настолько распространены по сравнению с другими формами беспроводной связи. Другими словами, почему «беспроводная» почти всегда означает радиочастотная, когда и другие различные явления могут передавать информацию без помощи проводов. Есть несколько причин.

    Гибкость

    ЭМИ является естественным расширением электрических сигналов, используемых в проводных схемах. Изменяющиеся во времени напряжения и токи генерируют ЭМИ, хотите ли вы этого или нет, и, кроме того, ЭМИ является точным представлением переменных компонентов исходного сигнала.

    Каждая часть этой сложной формы QPSK сигнала передает два бита цифровой информации

    Рассмотрим экстремальный (и совершенно непрактичный) контрпример: систему беспроводной связи на основе тепла. Представьте, что в комнате есть два отдельных устройства. Передающее устройство нагревает помещение до определенной температуры на основе сообщения, которое оно хочет отправить, а приемное устройство измеряет и интерпретирует температуру окружающей среды. Эта система будет медлительной и неудобной, потому что температура в помещении не может точно следовать изменениям сложного электрического сигнала. ЭМИ, с другой стороны, очень быстро реагирует. Передаваемые радиосигналы могут точно воспроизводить даже сложные высокочастотные сигналы, используемые в современных беспроводных системах.

    Скорость

    В системах со связью по переменному току скорость передачи данных зависит от того, насколько быстро может изменяться сигнал. Другими словами, чтобы передавать информацию, сигнал должен что-то делать (например, увеличивать и уменьшать амплитуду). Оказывается, что ЭМИ является практическим средством связи даже на очень высоких частотах, что означает, что радиочастотные системы могут достичь чрезвычайно высоких скоростей передачи данных.

    Расстояние

    Стремление к беспроводной связи тесно связано со стремлением к связи на большие расстояния; если передатчик и приемник находятся в непосредственной близости, часто проще и экономичнее использовать провода. Хотя мощность радиосигнала уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния, ЭМИ в сочетании с методами модуляции и сложной схемотехникой приемника всё еще обладает замечательной способностью передавать полезные сигналы на большие расстояния.

    Интенсивность ЭМИ уменьшается экспоненциально по мере того, как излучаемая энергия распространяется во всех направлениях от источника

    Не требуется прямая видимость

    Единственной средой беспроводной связи, которая может конкурировать с ЭМИ, является свет; это, возможно, и не удивительно, так как свет – это очень высокочастотное ЭМИ. Но природа оптической передачи подчеркивает, возможно, решающее преимущество радиочастотной связи: для нее не требуется линия прямой видимости.

    Наш мир наполнен твердыми объектами, которые блокируют свет (даже очень мощный). Мы все испытывали интенсивную яркость летнего солнца, но эта интенсивность значительно снижается простым куском тонкой ткани. Низкочастотное ЭМИ, используемое в радиочастотных системах, напротив, проходит сквозь стены, пластиковые корпуса, облака и, хотя это может показаться немного странным, сквозь каждую клетку человеческого тела. Эти радиочастотные сигналы не полностью свободны от влияния этих материалов, и в некоторых случаях может вноситься значительное затухание. Но по сравнению со светом ЭМИ (низкочастотное) проходит практически через всё.

    Резюме

    • «RF» («РЧ») относится к использованию электромагнитного излучения для передачи информации между двумя цепями, которые не имеют прямого электрического соединения.
    • Изменяющиеся во времени напряжения и токи генерируют электромагнитную энергию, распространяющуюся в виде волн. Мы можем беспроводным образом передавать аналоговые и цифровые данные, манипулируя и интерпретируя эти волны.
    • ЭМИ является доминирующей формой беспроводной связи. Одной из альтернатив является использование света (например, в оптоволоконных системах), но радиосигнал более универсален, поскольку низкочастотное ЭМИ не блокируется непрозрачными объектами.

    Оригинал статьи:

    Теги

    QPSKRF / РЧМодуляцияРадиоволныРадиосвязьЭлектромагнитное излучение (ЭМИ) / Electromagnetic radiation (EMR)

    Сохранить или поделиться

    Диапазоны радиостанций | RadioReserve.Ru

    История появления радио насчитывает уже более ста лет. Опыты Попова, Маркони, Герца и других энтузиастов и изобретателей радио способствовали быстрому распространению этого нового явления. Бурное развитие радио и появление огромного числа радиостанций в США в начале двадцатого века привели к затруднением в работе и взаимным помехам. В результате, для исправления ситуации в 1912 году был принят “Закон о радио”, по сути, первый документ, который регулировал распределение частотного диапазона (или как тогда говорили – волн) между различными службами и любительскими радиостанциями. Позже подобные документы были приняты правительствами ряда европейских стран.

    Разделения частот и термины:

    Участки диапазона мириаметровых волн, предназначенные для определенных служб радиосвязи:

    ДВ – Длинные волны – участки диапазонов километровых и гектометровых волн, предназначенные для радиовещания и определенных служб радиосвязи
    СВ – Средние волны – участки диапазона гектометровых волн, предназначенные для радиовещания и определенных служб радиосвязи
    КВ – Короткие волны – участки диапазонов гектометровых и декаметровых волн, предназначенные для радиовещания и определенных служб радиосвязи
    УКВ – Ультракороткие волны – Радиоволны диапазонов дециметровых, сантиметровых, миллиметровых и децимиллиметровых волн.

    Длины волн:

    Мириаметровые волны – радиоволны длиной 10-100 км
    Километровые волны – радиоволны длиной 1-10 км
    Гектометровые волны – радиоволны длиной 100-1000 м
    Декаметровые волны – радиоволны длиной 10-100 м
    Метровые волны – радиоволны длиной 1-10 м
    Дециметровые волны – радиоволны длиной 10-100 см
    Сантиметровые волны – радиоволны длиной 1-10 см
    Миллиметровые волны – радиоволны длиной 1-10 мм
    Децимиллиметровые волны – радиоволны длиной 0,1-1 мм

    Название частот радиоволн:

    ОНЧ – Очень низкие частоты – радиочастота 3-30 кГц
    НЧ – Низкие частоты – радиочастоты 30-300 кГц
    СЧ – Средние частоты – радиочастоты 300-3000 кГц
    ВЧ – Высокие частоты – радиочастоты 3-30 МГц
    ОВЧ – Очень высокие частоты – радиочастоты 30-300 МГц
    УВЧ – Ультравысокие частоты – радиочастоты 300-3000 МГц
    СВЧ – Сверхвысокие частоты – радиочастоты 3-30 ГГц
    КВЧ – Крайне высокие частоты – радиочастоты 30-300 ГГц
    ГВЧ – Гипервысокие частоты – радиочастоты 300-3000 ГГц

    Радиосвязь в наше время используется множеством служб и организаций, частными лицами, различными автоматическими приборами и устройствами

    Естественно, что такая огромная масса желающих не сможет выходить в эфир без должного регулирования – взаимные помехи просто не дадут этого сделать. Распределение и использование частотного диапазона во всем мире регулируется Международным союзом электросвязи (ITU) и Национальными организациями различных стран, которые распределяют частоты на основе правил ITU. В России распределением частот занимается Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ). Каждой службе радиосвязи выделяются свои диапазоны частот, в пределах которых дополнительно выделяются участки диапазона для различных целей. Например, в гражданской авиации в диапазоне 74,8-75,2 МГц работают маркерные радиомаяки, 108-117,975 МГц используется для радиосистем навигации и посадки, а полоса 118-135,975 МГц – для непосредственной голосовой (командной) связи.

    См. Таблица распределения полос частот между радиослужбами Российской Федерации

    Одна служба связи может использовать различные участки общего диапазона радиоволн

    Например, на морских судах используются несколько различных диапазонов: УКВ – голосовая связь, КВ – голосовая связь, радиотелекс, СВ – система NAVTEX – передача навигационных предупреждений и прогнозов погоды на частоте 518 кГц, но в основном современные суда используют спутниковую связь для передачи сообщений, телефонии и связи в случае бедствия и для обеспечения безопасности (системы ИНМАРСАТ, ГЛОНАСС). Эти системы работают в диапазоне частот, выделенном для спутниковой связи.

    Отдельный интерес вызывают диапазоны частот для гражданской связи

    Это небольшие полосы частот, которые в отличие от служебных диапазонов, открыты для общего использования гражданскими лицами. Диапазоны раций здесь разделяются по стандартам, каждому стандарту соответствует свой диапазон частот:

    CB диапазон (произносится Си-Би) – это полоса частот, которая находится в диапазоне 27 Мгц. Данный диапазон гражданской связи используется в России с 90-х годов. Его недостатками являются высокая подверженность помехам, неустойчивое прохождение радиоволн, низкая проницаемость волн – трудно добиться хорошей связи в условиях города. Зато использовать рации CB диапазона можно по всей территории России при наличии разрешения на эксплуатацию. Собираясь покупать данную радиостанцию, вы можете услышать выражение Российская или Европейская сетка частот. Что они из себя представляют? В создании сетки частот каждой рации участвует микропроцессор. Он создает 40 частотных каналов. Частота в российской сетке частот всегда заканчивается на цифру 0, и сдвинута вниз относительно европейской на 5 кГц. Например, наш канал 9RUS работает на частоте 27060 кГц, а европейский 9EUR – на частоте 27065 кГц. В каждой радиостанции микропроцессор может вырабатывать несколько частотных сеток из 40 каналов. Сетки называются буквами английского алфавита. Если радиостанция работает с сетками a-b-c-d-e-f-g-h-i-l, значит, она имеет 400 каналов. У нас разрешается эксплуатация сеток CB (частоты от 26 975 до 27 855 кГц).

    PMR диапазон (Personal Mobile Radio) – в переводе “Персональное мобильное радио”. Этот стандарт применяется в Европе и некоторых странах СНГ для безлицензионной радиосвязи. Он включает в себя в частоты диапазона 446,000-446,100 МГц, идущие со сдвигом в 12,5 кГц. Работа радиостанций в диапазоне PRM имеет ограничение по мощности: она не должна превышать 0,5 Вт. Всего частот 8, каждая принадлежит определенному каналу:

    1. 446.00625 MHz
    2. 446.01875 MHz
    3. 446.03125 MHz
    4. 446.04375 MHz
    5. 446.05625 MHz
    6. 446.06875 MHz
    7. 446.08125 MHz
    8. 446.09375 MHz
    рации PRM

    Следующим идет LPD диапазон (Low Power Device) – в переводе значит “Маломощное устройство”. Рации стандарта LPD работают на частоте 433 МГц (433,075-434,750 МГц) и применяются для любительской с вязи. Несмотря на низкую разрешенную мощность (0,01 Вт), радиоволны этого диапазона имеют очень высокую проникающую способность, что делает такие рации незаменимыми при использовании в условиях города. Дополнительными плюсами есть низкая подверженность помехам и компактность оборудования. Согласно решению ГКРЧ (04-03-04-001 от 06.12.2004г), в России эти станции разрешены к использованию без получения специальных разрешений и лицензий.

    В мире имеется еще два аналогичных стандарта радиостанций гражданской связи. Это стандарты GMRS (462,5625-462,7250 МГц) и FRS (462,5625-467,7125 МГц). К сожалению оба стандарта должны применяться только на территории США и их использование в России без разрешения на использование этих частот считается незаконным.

    Для применения в профессиональной и гражданской радиосвязи (кроме сверхдальней связи) используются диапазоны волн УКВ.

    Эти волны имеют одну присущую им особенность – они не отражаются от атмосферных слоев (как например короткие волны) и распространяются строго прямолинейно. То есть связь на волнах УКВ диапазона возможна только в пределах прямой видимости или линии горизонта. Отсюда становится ясным следующее: чем выше антенна, тем дальше расположена линия горизонта и на большее расстояние станет возможно осуществить радиосвязь.
    В случае использования двух портативных станций, высота их антенн будет равной примерно 1,5 метра, и исходя из этого (имеются специальные формулы), расстояние связи может значительно увеличиться. Если же связь устанавливается с базовой станцией, где антенну можно поднять над землей на большую высоту, расстояние связи может составить несколько десятков километров. В населенном пункте на первое место выходит этажность зданий. Чем больше высота домов и выше плотность застройки, тем меньше окажется расстояние устойчивой связи.
    В диапазонах профессиональной связи есть несколько способов создания систем связи, которые отличаются выполняемыми задачами, дальностью, количеством абонентов и т.п. Первая – это системы малого радиуса действия. Используется строителями, охранными предприятиями, организаторами различных мероприятий. В такую систему входят несколько людей, чьи радиостанции настроены на одну частоту. Ретрансляторы не используются.
    Вторая – это системы с диспетчером. Используются милицией, скорой помощью, пожарными и муниципальными службами. Имеется одна базовая станция с высокорасположенной антенной и несколько портативных или автомобильных.
    Также используются системы с ретранслятором, телефонным интерфейсом и транковые (система сама находит свободный канал для двух абонентов).


    суть, принципы, модуляция, что такое радиоволна

    Кто-то мечтает о новом айфоне, кто-то о машине, а кто-то о наборе деталей и новом динамике для своего радио. не так давно были времена, когда пределом мечтаний золотой молодежи был обычный транзисторный радиоприемник.

    Радио было верным спутником человека весь 20-й век. Знаменитые объявления от советского информбюро, первые музыкальные передачи, настоящий прорыв в передаче информации, революция в СМИ – все это радио.

    All we hear is radio Ga-Ga. В сегодняшней статье разберемся с тем, что такое радио и как оно работает.

    Знаменитое “радио Га-га” из песни группы Queen – не что иное, как детский лепет сына барабанщика группы. Роджер Тейлор услышал, как ребенок бормочет и коверкает слова, а потом решил, что из этого может получиться неплохой припев для песни.

    Когда-то радио было круче, чем интернет – факт. Еще один факт – без радио не будет никакого интернета. Пусть приемники слушают не так часто, радио-технологии активно развиваются и используются  в спутниковой связи, телевидении, мобильных телефонах, рациях, медицинских приборах… Короче, везде.

    Суть радио в самом широком смысле:

    Радио – способ беспроводной передачи данных, при котором в качестве носителя информации используется радиоволна.

    Давайте же узнаем, как эта штука работает, и кто это придумал.

    Попов, Маркони, Тесла?

    Кем впервые была открыта радиосвязь? Говорить о конкретном изобретателе радио в принципе неправильно, так как слишком много людей в разное время сделали свой вклад в развитие этой технологии. Здесь и Томас Эдисон, и Никола Тесла, и Александр Попов, и Гульельмо Маркони, и многие другие.

    Гульельмо Маркони

    Интересно, что во многих странах есть свой изобретатель радио. Споры о том, кто был первым, велись долго, и на то было много причин.

    В России традиционно считалось, что радио изобрел Александр Попов. Да, Попов проводил успешные эксперименты в области передачи данных начиная с 1895 года , однако его изобретение было сильно усовершенствовано и доведено «до ума» иностранными коллегами. К тому же Попов не патентовал свою работу.

    Безусловно, вклад Попова в развитие радио нельзя недооценивать. Однако считать его единственным изобретателем радио неверно. Мнение, что Александр Попов изобрел радио, во многом было навязано пропагандой СССР, когда все возможные и невозможные изобретения пытались приписать советскому союзу.

    Также противостояние вели Тесла и Маркони. Никола Тесла утверждал, что провел эксперименты по беспроводной передаче сигнала раньше 1896 года, когда это сделал Маркони. Однако Маркони, обладавший коммерческой жилкой, успел запатентовать изобретение первым.

    Заслуга этого человека в том, что именно он смог найти прежде лишь теоретическим идеям действительно широкое практическое применение.

    Настоящей сенсацией в 1901 году стала передача радиосигнала на расстояние 3200 километров. Тогда многие ученые считали, что радиоволна не может распространиться на такую дальность из-за шарообразной формы Земли.

    Что такое радиоволна

    Волна – это колебание. Морская волна – это колебание поверхности воды.

    А радиоволна – изменение электромагнитного поля, распространяющееся в пространстве.

    Так же как и свет, радиоволны представляют собой электромагнитное излучение. Разница лишь в частоте и длине волны. Скорость распространения радиоволны в вакууме равна примерно 300000 километров в секунду.

    Ниже приведем весь спектр электромагнитных колебаний и покажем место радиоволн в нем.

    Электромагнитное излучение

    Радиоволна – это сигнал. То, что передает информацию. Радиоволны делятся на диапазоны: от субмиллиметровых до сверхдлинных. Для каждого диапазона волн характерны свои особенности распространения.

    Например, чем больше длина волны и чем меньше частота, тем больше волна способна огибать преграды. Длинные волны огибают всю планету.

    Все маяки и спасательные станции настроены на волну длиной 6 метров и частотой 500 кГц.

    Средние волны подвержены поглощению и рассеиванию сильнее. Длина их распространения – около 1500 км. Короткие волны проходят небольшие расстояния, их энергия поглощается поверхностью планеты.

    Как” работают” радиоволны. Принцип распространения радиоволн

    Прежде чем разбираться с самим радио, нужно уточнить еще несколько моментов. Как именно передается информация.

    Как передается информация. Модуляция

    Возьмем электромагнитную волну. Она представляет собой синусоиду, колебания векторов напряженности магнитного и электрического полей. «Где же здесь информация?» спросите вы, и в этом вопросе есть резон.

    Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

    Сама по себе синусоида не несет никакой информации. Для передачи данных используется модуляция сигнала. Есть разные виды модуляций:

    • амплитудная;
    • фазовая;
    • частотная;
    • амплитудно-частотная.

    Например, аббревиатура FM означает frequency modulation – частотная модуляция.

    Модуляция – это изменение одного из параметров сигнала.

    Частотная модуляция – это изменение частоты. Амплитудная – соответственно, амплитуды. Конечно, изменение не простое, а несущее в себе информацию.

    У нас есть несущий сигнал (несущее колебание) и информационный сигнал (речь, звук, музыка). Модуляция несущего сигнала позволяет зашифровать в нем информацию. Причем параметр этого сигнала изменяется в соответствии с информационным сигналом.

    Далее будем рассматривать частотную модуляцию, так как FM-радиостанции – самые популярные, а говорить приятнее о том, что привычно. При частотной модуляции сигнал не изменяется по амплитуде. В соответствии с изменениями уровня информационного сигнала меняется частота несущего колебания.

    Вот как это выглядит:

    Принцип работы частотной модуляции

    Как работает радио

    Простейший радиоприемник содержит приемник и передатчик. Передатчик должен отправить сигнал, а приемник – принять его.

    При этом приемник не просто передает, а кодирует сигнал, применяя модуляцию. Передатчик также должен произвести обратное действие, то есть раскодировать сингал. И вот тогда мы получим тот же сигнал, что нам передали.

    Например, вы едете в маршрутке, где водитель слушает радио «Шансон». Лето, жара, дачники, ехать еще несколько часов… В общем, красота, да и только. Но не будем отвлекаться! По радио звучит очень душевная песня.

    Когда говорят «95.2 FM», подразумевают ультракороткую радиоволну с несущей частотой 95.2 Мегагерца.

    Спектр ее сигнала имеет примерно такой вид. Это – информационный сигнал.

    Спектр песни

    Чтобы передать его на расстояние, эту информацию нужно зашифровать.  Передатчик на радиостанции отправляет несущую синусоидальную волну в пространство, проводя частотную модуляцию.

    Приемник в кабине у водителя, наоборот, выделяет из пришедшего сигнала полезную составляющую. Далее сигнал отправляется на усилитель, с усилителя – на динамик. Как следствие – все счастливо путешествуют под музыку!

    Зная принцип действия радио, можно при желании самостоятельно собрать радиоприемник из простых компонентов. Как это сделать с помощью картошки – узнаете из видео. Сразу скажем, сами не проверяли, но если вы попробуете – расскажите нам, как получилось. А если перед вами задачка посложнее и нужна помощь в ее решении обращайтесь в студенческий сервис.

    » Радиоволны в гинекологии

    Радиоволны в гинекологии

     


     
    В своей практике врачи медицинского центра “ЗДРАВГОРОД” используют радиоволновый аппарат ФОТЕК-80. Лечение на аппарате ФОТЕК-80 позволяет избежать длительного заживления раны и формирования грубых деформирующих рубцов.

    Гинекологические заболевания возникают у женщин независимо от их возраста. Виной тому плохая экология, различные половые инфекции или травмы, полученные при абортах или родах. В основном различные патологии возникают на шейке матки. И очень часто единственным методом, предотвращающим более серьезные проблемы, является хирургическое вмешательство. До недавнего времени различные патологии половой сферы можно было вылечить только прижиганием или другими болезненными манипуляциями. В современной медицине успешно применяется радиоволновая коагуляция шейки матки – быстрая и безболезненная операция, которая проводится даже нерожавшим девушкам.

    Воздействие высокочастотного излучения

    Радиоволновая терапия – это один из самых безопасных методов лечения большинства патологий шейки матки. Участки тканей и клетки под воздействием волн испаряются, не подвергаясь разрезанию или ожогу. Патологические образования просто расходятся под воздействием мощного радиоволнового излучения. При испарении тканей выделяется пар низкой температуры, способствующий коагуляции (запаиванию) сосудов и клеток. Этот процесс очень быстрый и абсолютно безболезненный. Радиоволновая коагуляция шейки матки не повреждает здоровые ткани и исключает послеоперационные осложнения. На месте разреза наблюдается несколько процессов: высокочастотный луч одновременно дезинфицирует рану и блокирует кровотечение. Послеоперационное восстановление происходит быстро, без образования шрамов или изменения формы шейки матки.

    Кому показана операция?

    Этот уникальный метод обладает высокой эффективностью и показан женщинам всех возрастов, имеющим проблемы гинекологического характера, а также девушкам, планирующим беременность в будущем. Радиоволновая коагуляция шейки матки рекомендуется при таких патологиях:

    – эрозия;
    – киста бартолиньевых желез;
    – дисплазия;
    – хроническая форма цервицита;
    – кондиломы, полипы, папилломы;
    – лейкоплакия шейки матки.

     
    Радиоволновой луч является лучшим инструментом для проведения процедуры биопсии при подозрении на маточные патологии онкологического характера.

    Радиоволновая коагуляция эрозии шейки матки

    При диагнозе такого вида данная операция очень эффективна и имеет благоприятные прогнозы на полное выздоровление. При попадании радиоволнового луча в область матки, где находится эрозия, поврежденные клетки начинают испаряться, образуя плотную пленку. Со временем омертвевший слой отторгается, а на его месте остаются здоровые, чистые ткани. При лечении эрозии очень часто используется именно радиоволновая коагуляция шейки матки. Отзывы врачей, проводивших эту операцию своим пациенткам, подтверждают ее эффективность. После процедуры полностью отсутствуют срезанные ткани, что исключает образование рубцов, таким образом сводя к минимуму осложнения инфекционного характера.

    Проведение операции

    До процедуры пациентка должна пройти полный осмотр у гинеколога. Ряд исследований включает в себя:

    – осмотр на гинекологическом кресле в кабинете;
    – анализ цитологического мазка;
    – обследование на урогенитальные инфекции;
    – детальный анализ крови.

     
    При выявлении любой инфекции (микоплазмы, хламидий, герпеса) проводится соответствующее лечение, а по его окончании исследуется ткань шейки матки путем биопсии.
    После обследования организма женщина должна явиться на прием к врачу в период с 5-х по 14-е сутки ее менструального цикла. Область влагалища и участок, на который будет воздействовать радиоволновой луч, обрабатываются антисептиком, применяется местная или общая анестезия. Затем специальным прибором коагулируются или иссекаются пораженные ткани. После проведения операции женщина не нуждается в госпитализации. Она может отправляться домой, получив необходимые врачебные рекомендации.

     
    Варианты операций
     

    Любые манипуляции на шейке матки проводятся строго в начале менструального цикла. Продолжительность процедуры и мощность радиоволн зависят от тяжести и особенностей недуга. Коагуляция при фоновых заболеваниях проводится сразу после введения анестетика в область шейки матки. Продолжительность процедуры – до пяти минут. При выявленных патологиях предопухолевого характера, таких как кондилома или дисплазия матки, производится удаление пораженных тканей. Процедура занимает до 10 минут. По окончании ее небольшой сгусток, извлеченный при операции, отправляется на исследование.

    Противопоказания

    Несмотря на доступность и эффективность процедуры, радиоволновая коагуляция шейки матки невозможна при наличии:

    – повышенной температуры тела;
    – половых инфекций;
    – беременности;
    – психических заболеваний;
    – менструации;
    – хронических или острых недугов малого таза;
    – металлических имплантатов в организме;
    – злокачественных опухолей.

     
    Преимущества терапии
     
    Коагуляция шейки матки радиоволновым методом является одной из лучших операций по избавлению от различных патологий. Даная методика обладает рядом следующих преимуществ:

    – процедура совершенно безболезненная;
    – радиоволны проводят точную обработку поврежденных клеток, не затрагивая здоровых тканей; заживление ран происходит быстро, без образования рубцов;
    – метод не производит отрицательного воздействия на половую сферу, что позволяет успешно применять его при лечении патологий у молодых девушек и женщин, планирующих повторную беременность;
    – полностью исключается кровотечение;
    – после операции рана не требует дополнительной обработки заживляющими препаратами;
    – после коагуляции шейки матки ни разу не наблюдалась ее деформация;
    – во время проведения операции радиоволны производят стерилизующий эффект, исключающий инфицирование;
    – в послеоперационном периоде риск возникновения отека или воспаления сведен к минимуму.

    Рекомендации после проведения радиоволновой коагуляции

    На протяжении двух лет каждые полгода женщина должна проходить обследование у лечащего врача. Обычно после процедуры специалистом назначаются вагинальные свечи для регенерации и полного восстановления нормальной среды влагалища. После процедуры на протяжении 14 дней не рекомендуется купание в любых открытых водоемах, посещение бассейна, сауны. Женщине следует избегать слишком горячих ванн, тяжелых нагрузок или активных занятий спортом. В течение месяца-двух рекомендуется полный половой покой. В качестве дополнительных восстановительных процедур врачом могут быть назначены спринцевания. Применение тампонов в этот период запрещено.

    Радиоволновая коагуляция шейки матки: последствия

    В первые сутки после проведения операции возможны тянущие боли, напоминающие менструальные. В этом случае врач может назначить обезболивающие препараты. Мажущие кровотечения появляются спустя 7 суток после дня, когда была проведена радиоволновая коагуляция шейки матки. Выделения обычно необильные, сукровичные, они могут продолжаться в течение 20-25 дней. В это время необходимо пройти лечение с применением свечей, приписанных врачом. Будьте бдительны! По окончании выделений начинается менструация, которая может характеризоваться большей обильностью, чем обычно. В случае если кровотечение интенсивное, присутствуют сгустки и сильная боль, требуется в срочном порядке вызвать врача. Также должно насторожить, если резко поднимается температура тела или спустя 3 недели после проведения операции начинаются выделения с неприятным запахом. При обнаружении таких симптомов женщине следует немедленно обратиться к медикам.

    Возможные осложнения

    В основном послеоперационный и восстановительный периоды благоприятно протекали у большинства женщин. Осложнения наблюдались у 1 % прооперированных пациенток в виде кровотечений, резкого сужения каналов матки или инфекции. Сегодня наиболее щадящим и эффективным методом по устранению ряда заболеваний половой сферы является радиоволновая коагуляция шейки матки. Отзывы женщин, которым проводилась эта операция, имели положительный характер. Процесс проходит быстро, без госпитализации и стационарного лечения. У некоторых пациенток отмечалось снижение фертильности. Такие изменения могли иметь место, если во время процедуры был удален значительный участок матки или коагуляция проводилась многократно. Также после операции возможны нарушения плотности и свойств естественной слизи влагалища. В этом случае врачом назначается дополнительное лечение и повторное обследование.

    радиоволн | Управление научной миссии

    ЧТО ТАКОЕ РАДИО ВОЛНЫ?

    В 1932 году Карл Янски из Bell Labs обнаружил, что звезды и другие объекты в космосе излучают радиоволны. Кредит: NRAO / AUI

    .

    Радиоволны имеют самые длинные волны в электромагнитном спектре. Они варьируются от длины футбольного мяча до размеров нашей планеты. Генрих Герц доказал существование радиоволн в конце 1880-х годов. Он использовал искровой разрядник, прикрепленный к индукционной катушке, и отдельный разрядник на приемной антенне.Когда волны, создаваемые искрами катушечного передатчика, улавливаются приемной антенной, искры также могут проскакивать через ее промежуток. Герц в своих экспериментах показал, что эти сигналы обладают всеми свойствами электромагнитных волн.

    Вы можете настроить радио на определенную длину волны или частоту и слушать свою любимую музыку. Радио «принимает» эти электромагнитные радиоволны и преобразует их в механические колебания в динамике, чтобы создать звуковые волны, которые вы можете слышать.

    РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ

    Астрономические объекты с изменяющимся магнитным полем могут излучать радиоволны. Радиоастрономический прибор WAVES на космическом корабле WIND зафиксировал дневные вспышки радиоволн от короны Солнца и планет в нашей солнечной системе.

    Данные, представленные ниже, показывают излучения от различных источников, включая радиовсплески от Солнца, Земли и даже от ионосферы Юпитера, длина волн которой составляет около пятнадцати метров.Крайняя правая часть этого графика показывает радиовсплески от Солнца, вызванные электронами, которые были выброшены в космос во время солнечных вспышек, движущихся со скоростью 20% от скорости света.

    Предоставлено: NASA / GSFC Wind Waves Майкл Л. Кайзер

    РАДИОТЕЛЕСКОПЫ

    Радиотелескопы смотрят в небо, чтобы увидеть планеты, кометы, гигантские облака газа и пыли, звезды и галактики. Изучая радиоволны, исходящие от этих источников, астрономы могут узнать об их составе, структуре и движении.Радиоастрономия имеет то преимущество, что солнечный свет, облака и дождь не влияют на наблюдения.

    Поскольку радиоволны длиннее оптических, радиотелескопы сделаны иначе, чем телескопы, используемые для видимого света. Радиотелескопы должны быть физически больше оптических телескопов, чтобы получать изображения сравнимого разрешения. Но их можно сделать легче, проделав в тарелке миллионы маленьких отверстий, поскольку длинные радиоволны слишком велики, чтобы их «увидеть». Радиотелескоп Паркса с тарелкой шириной 64 метра не может дать более четкого изображения, чем небольшой оптический телескоп на заднем дворе!

    Кредит: Ян Саттон

    ОЧЕНЬ БОЛЬШОЙ ТЕЛЕСКОП

    Для получения более четкого или более высокого разрешения радиоизображения радиоастрономы часто объединяют несколько меньших телескопов или приемных антенн в группу.Вместе эти тарелки могут действовать как один большой телескоп, разрешение которого задается максимальным размером области. Радиотелескоп с очень большой решеткой (VLA) Национальной радиоастрономической обсерватории в Нью-Мексико является одной из ведущих астрономических радиообсерваторий в мире. VLA состоит из 27 антенн, расположенных в виде огромной Y-образной диаграммы направленности до 36 км в поперечнике (примерно в полтора раза больше Вашингтона, округ Колумбия).

    Методы, используемые в радиоастрономии на длинных волнах, иногда могут применяться на более коротком конце радиочастотного спектра – микроволновой части.На изображении VLA ниже зафиксировано 21-сантиметровое излучение энергии вокруг черной дыры в правом нижнем углу и силовых линий магнитного поля, тянущих за собой газ, в верхнем левом углу.

    Кредит: VLA & NRAO, Фархад-Юсеф-Зедехет др. Северо-Западный

    НЕБО РАДИО

    Если бы мы посмотрели на небо с помощью радиотелескопа, настроенного на 408 МГц, небо выглядело бы радикально отличным от того, что мы видим в видимом свете. Вместо того, чтобы видеть точечные звезды, мы бы увидели далекие пульсары, области звездообразования, а остатки сверхновых будут доминировать в ночном небе.

    Радиотелескопы также могут обнаруживать квазары. Термин квазар является сокращением от квазизвездного радиоисточника. Название происходит от того факта, что первые идентифицированные квазары излучают в основном радиоэнергию и очень похожи на звезды. Квазары очень энергичны, некоторые из них излучают в 1000 раз больше энергии, чем весь Млечный Путь. Однако большинство квазаров в видимом свете закрыто пылью в окружающих их галактиках.

    Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех / А. Мартинес-Сансигре

    .

    Астрономы идентифицировали квазары с помощью радиоданных радиотелескопа VLA, потому что многие галактики с квазарами кажутся яркими при просмотре в радиотелескопы.На изображении ниже в искусственных цветах инфракрасные данные космического телескопа Spitzer окрашены в синий и зеленый цвета, а радиоданные с телескопа VLA показаны красным. Галактика, несущая квазар, выделяется желтым цветом, потому что она излучает как инфракрасный, так и радиосвет.

    Начало страницы | Далее: Микроволны


    Цитата
    APA

    Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Управление научных миссий. (2010). Радиоволны. Получено [вставить дату – e.грамм. 10 августа 2016 г.] , с веб-сайта NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves

    MLA

    Управление научной миссии. «Радиоволны» НАСА Наука . 2010. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. [укажите дату – например, 10 августа 2016 г.] http://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves

    Что такое радиоволны? | Живая наука

    Радиоволны – это тип электромагнитного излучения, наиболее известный благодаря использованию в коммуникационных технологиях, таких как телевидение, мобильные телефоны и радио.Эти устройства принимают радиоволны и преобразуют их в механические колебания динамика для создания звуковых волн.

    Радиочастотный спектр – это относительно небольшая часть электромагнитного (ЭМ) спектра. Согласно данным Университета Рочестера, электромагнитный спектр обычно делится на семь областей в порядке уменьшения длины волны и увеличения энергии и частоты. Обычные обозначения – это радиоволны, микроволны, инфракрасный (ИК), видимый свет, ультрафиолет (УФ), рентгеновские лучи и гамма-лучи.

    Радиоволны имеют самые длинные волны в электромагнитном спектре, по данным НАСА, от 0,04 дюйма (1 миллиметр) до более 62 миль (100 километров). У них также самые низкие частоты, примерно от 3000 циклов в секунду, или 3 килогерца, до примерно 300 миллиардов герц, или 300 гигагерц.

    Радиоспектр – ограниченный ресурс, и его часто сравнивают с сельскохозяйственными угодьями. По данным British Broadcasting Corp., так же, как фермеры должны организовать свою землю для получения наилучшего урожая с точки зрения количества и разнообразия, радиочастотный спектр должен быть распределен между пользователями наиболее эффективным образом.(BBC). В США Национальное управление по телекоммуникациям и информации Министерства торговли США управляет распределением частот в радиочастотном спектре.

    Discovery

    Шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл, который разработал единую теорию электромагнетизма в 1870-х годах, предсказал существование радиоволн, согласно данным Национальной библиотеки Шотландии. В 1886 году немецкий физик Генрих Герц применил теории Максвелла к производству и приему радиоволн.Герц использовал простые самодельные инструменты, в том числе индукционную катушку и лейденскую банку (ранний тип конденсатора, состоящий из стеклянной банки со слоями фольги как внутри, так и снаружи) для создания электромагнитных волн. Герц стал первым человеком, который передавал и принимал контролируемые радиоволны. Единица частоты электромагнитной волны – один цикл в секунду – в его честь, согласно Американской ассоциации развития науки, называется герц.

    Диапазоны радиоволн

    Национальное управление по телекоммуникациям и информации обычно делит радиочастотный спектр на девять диапазонов:

    .tg {border-collapse: collapse; border-spacing: 0; border-color: #ccc;} .tg td {font-family: Arial, sans-serif; font-size: 14px; padding: 10px 5px; border-style : solid; border-width: 0px; overflow: hidden; word-break: normal; border-color: #ccc; color: # 333; background-color: #fff;} .tg th {font-family: Arial, sans -serif; font-size: 14px; font-weight: normal; padding: 10px 5px; border-style: solid; border-width: 0px; overflow: hidden; word-break: normal; border-color: #ccc; цвет : # 333; background-color: # f0f0f0;} .tg .tg-mcqj {font-weight: bold; border-color: # 000000; text-align: left; vertical-align: top}.tg .tg-73oq {цвет границы: # 000000; выравнивание текста: слева; выравнивание по вертикали: сверху}

    Диапазон Диапазон частот Диапазон длин волн
    Крайне низкая частота (ELF) <3 кГц > 100 км
    Очень низкая частота (VLF) 90 30107 3 до кГц от 10 до 100 км
    Низкая частота (LF) от 30 до 300 кГц От 1 м до 10 км
    Средняя частота (MF) От 300 кГц до 3 МГц От 100 м до 1 км
    Высокая частота (HF) 3–30 МГц 10–100 м
    Очень высокая частота (VHF) 30–300 МГц 1–10 м
    Ultra Высокая частота (УВЧ) От 300 МГц до 3 ГГц От 10 см до 1 м
    Сверхвысокая частота (СВЧ) От 3 до 30 ГГц От 1 до 1 см
    Сверхвысокая частота (КВЧ ) 30 к 300 ГГц от 1 мм до 1 см

    Низкие и средние частоты

    Радиоволны КНЧ, самые низкие из всех радиочастот, имеют большой диапазон и полезны при проникновении через воду и скалы для связи с подводными лодками, а также внутри шахт и пещер.По данным Stanford VLF Group, самый мощный естественный источник волн СНЧ / ОНЧ – это молния. Согласно Phys.org, волны, создаваемые ударами молний, ​​могут отражаться от Земли к ионосфере (слой атмосферы с высокой концентрацией ионов и свободных электронов) вперед и назад. Эти молнии могут искажать важные радиосигналы, идущие к спутникам.

    LF и MF радиодиапазоны включают морское и авиационное радио, а также коммерческое радио AM (амплитудная модуляция), согласно RF Page.Согласно данным How Stuff Works, диапазоны радиочастот AM находятся в диапазоне от 535 килогерц до 1,7 мегагерц. AM-радио имеет большой радиус действия, особенно ночью, когда ионосфера лучше преломляет волны обратно на Землю, но она подвержена помехам, влияющим на качество звука. Когда сигнал частично блокируется, например, зданием с металлическими стенами, например небоскребом, громкость звука соответственно уменьшается.

    Более высокие частоты

    диапазоны HF, VHF и UHF включают FM-радио, звуковое вещание телевидения, общественное радио, мобильные телефоны и GPS (глобальная система определения местоположения).Эти полосы обычно используют «частотную модуляцию» (FM) для кодирования или передачи аудиосигнала или сигнала данных на несущую волну. При частотной модуляции амплитуда (максимальная степень) сигнала остается постоянной, в то время как частота изменяется выше или ниже со скоростью и величиной, соответствующими звуковому сигналу или сигналу данных.

    FM дает лучшее качество сигнала, чем AM, потому что факторы окружающей среды не влияют на частоту так, как они влияют на амплитуду, и приемник игнорирует изменения амплитуды, пока сигнал остается выше минимального порога.Согласно данным How Stuff Works, FM-радиочастоты находятся в диапазоне от 88 до 108 мегагерц.

    Коротковолновое радио

    Коротковолновое радио использует частоты в диапазоне HF, от 1,7 до 30 мегагерц, по данным Национальной ассоциации коротковолновых радиовещателей (NASB). В этом диапазоне коротковолновый спектр разделен на несколько сегментов, некоторые из которых предназначены для обычных вещательных станций, таких как «Голос Америки», British Broadcasting Corp.и Голос России. По данным NASB, по всему миру существуют сотни коротковолновых станций. Коротковолновые станции можно слышать на расстоянии тысяч миль, потому что сигналы отражаются от ионосферы и возвращаются на сотни или тысячи миль от точки своего происхождения.

    Самые высокие частоты

    SHF и EHF представляют самые высокие частоты в радиодиапазоне и иногда считаются частью микроволнового диапазона. Молекулы в воздухе имеют тенденцию поглощать эти частоты, что ограничивает их диапазон и область применения.Однако их короткие длины волн позволяют направлять сигналы узкими лучами параболическими тарелочными антеннами (спутниковыми тарелочными антеннами). Это позволяет осуществлять связь с высокой пропускной способностью на короткие расстояния между фиксированными точками.

    СВЧ, на который воздух влияет меньше, чем на КВЧ, используется для приложений малого радиуса действия, таких как Wi-Fi, Bluetooth и беспроводной USB (универсальная последовательная шина). Согласно RF Page, СВЧ может работать только в зоне прямой видимости, поскольку волны имеют тенденцию отражаться от таких объектов, как автомобили, лодки и самолеты.А поскольку волны отражаются от объектов, СВЧ также можно использовать для радара.

    Астрономические источники

    Космическое пространство изобилует источниками радиоволн: планеты, звезды, газовые и пылевые облака, галактики, пульсары и даже черные дыры. Изучая их, астрономы могут узнать о движении и химическом составе этих космических источников, а также о процессах, вызывающих эти выбросы.

    Радиотелескоп «видит» небо совсем иначе, чем оно выглядит в видимом свете.Вместо того, чтобы видеть точечные звезды, радиотелескоп улавливает далекие пульсары, области звездообразования и остатки сверхновых. Радиотелескопы также могут обнаруживать квазары, что является сокращением от квазизвездного радиоисточника. Квазар – это невероятно яркое галактическое ядро, питаемое сверхмассивной черной дырой. Квазары излучают энергию в широком спектре электромагнитных волн, но название происходит от того факта, что первые идентифицированные квазары излучают в основном радиоэнергию. Квазары очень энергичны; некоторые излучают в 1000 раз больше энергии, чем весь Млечный Путь.

    По данным Венского университета, радиоастрономы часто объединяют несколько меньших телескопов или приемных тарелок в массив, чтобы получить более четкое радиоизображение или более высокое разрешение. Например, радиотелескоп с очень большой решеткой (VLA) в Нью-Мексико состоит из 27 антенн, расположенных в виде огромной Y-образной диаграммы, имеющей 22 мили (36 километров) в поперечнике.

    Дополнительные ресурсы:

    Эта статья была обновлена ​​27 февраля 2019 г. участником Live Science Трейси Педерсен.

    электромагнитного излучения | Спектр, примеры и типы

    Электромагнитное излучение , в классической физике, поток энергии с универсальной скоростью света через свободное пространство или через материальную среду в виде электрических и магнитных полей, которые составляют электромагнитные волны, такие как радиоволны, видимый свет, и гамма-лучи. В такой волне изменяющиеся во времени электрическое и магнитное поля взаимно связаны друг с другом под прямым углом и перпендикулярно направлению движения.Электромагнитная волна характеризуется своей интенсивностью и частотой ν изменения электрического и магнитного полей во времени.

    Британская викторина

    Тест “Дело и другое”

    Согласно Британнике, физика фокусируется на «структуре материи и взаимодействиях между фундаментальными составляющими наблюдаемой Вселенной.”Проверьте свои знания о материи и многом другом с помощью этой викторины.

    С точки зрения современной квантовой теории электромагнитное излучение – это поток фотонов (также называемых квантами света) через пространство. Фотоны – это пакеты с энергией h ν, которые всегда движутся с универсальной скоростью света. Обозначение h – это постоянная Планка, а значение ν такое же, как и частота электромагнитной волны в классической теории. Фотоны, имеющие одинаковую энергию h ν, все похожи, и их плотность числа соответствует интенсивности излучения.Электромагнитное излучение проявляет множество явлений при взаимодействии с заряженными частицами в атомах, молекулах и более крупных материальных объектах. Эти явления, а также способы создания и наблюдения электромагнитного излучения, способ, которым такое излучение встречается в природе, и его технологические применения зависят от его частоты ν. Спектр частот электромагнитного излучения простирается от очень низких значений в диапазоне радиоволн, телевизионных волн и микроволн до видимого света и за его пределами до значительно более высоких значений ультрафиолетового света, рентгеновских лучей и гамма-лучей.

    В этой статье обсуждаются основные свойства и поведение электромагнитного излучения, а также его различные формы, включая их источники, отличительные характеристики и практическое применение. В статье также прослеживается развитие как классической, так и квантовой теории излучения.

    Общие соображения

    Возникновение и важность

    Около 0,01 процента массы / энергии всей Вселенной происходит в форме электромагнитного излучения.В нее погружена вся человеческая жизнь, и современные коммуникационные технологии и медицинские услуги особенно зависят от той или иной ее формы. Фактически, все живые существа на Земле зависят от электромагнитного излучения, получаемого от Солнца, и от преобразования солнечной энергии путем фотосинтеза в растительную жизнь или путем биосинтеза в зоопланктон, основной этап пищевой цепи в океанах. Глаза многих животных, в том числе человека, приспособлены к тому, чтобы быть чувствительными и, следовательно, видеть самую обильную часть электромагнитного излучения Солнца, а именно свет, который составляет видимую часть его широкого диапазона частот.Зеленые растения также обладают высокой чувствительностью к максимальной интенсивности солнечного электромагнитного излучения, которое поглощается хлорофиллом, который необходим для роста растений посредством фотосинтеза.

    фотосинтез

    Схема фотосинтеза, показывающая, как вода, свет и углекислый газ поглощаются растением, чтобы произвести кислород, сахар и больше углекислого газа.

    Encyclopædia Britannica, Inc. Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

    Практически все виды топлива, которые использует современное общество – газ, нефть и уголь – представляют собой запасенные формы энергии, полученные от Солнца в виде электромагнитного излучения миллионы лет назад. Только энергия ядерных реакторов исходит не от Солнца.

    Повседневная жизнь наполнена искусственно созданным электромагнитным излучением: пища нагревается в микроволновых печах, самолеты управляются радиолокационными волнами, телевизоры принимают электромагнитные волны, передаваемые радиовещательными станциями, а инфракрасные волны от обогревателей согревают.Инфракрасные волны также излучаются и принимаются автоматическими камерами с самофокусировкой, которые с помощью электроники измеряют и устанавливают правильное расстояние до объекта, который нужно сфотографировать. Как только солнце садится, включаются лампы накаливания или люминесцентные лампы для искусственного освещения, и города ярко светятся красочными люминесцентными и неоновыми лампами рекламных вывесок. Знакомо и ультрафиолетовое излучение, которое глаза не видят, но эффект которого ощущается как боль от солнечного ожога. Ультрафиолетовый свет представляет собой разновидность электромагнитного излучения, которое может быть опасным для жизни.То же самое можно сказать и о рентгеновских лучах, которые важны в медицине, поскольку они позволяют врачам наблюдать за внутренними частями тела, но воздействие на которые должно быть сведено к минимуму. Менее известны гамма-лучи, которые возникают в результате ядерных реакций и радиоактивного распада и являются частью вредного высокоэнергетического излучения радиоактивных материалов и ядерного оружия.

    Радиоволны

    РАДИО ВОЛНЫ | МИКРОВОЛНЫ | ИНФРАКРАСНЫЙ | ВИДИМЫЙ СВЕТ | УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫЙ | РЕНТГЕНОВСКИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ | ГАММА ЛУЧИ
    Радиоволны имеют самые длинные волны в мире электромагнитный спектр.Эти волны могут быть длиннее футбольного мяча поле или короткое, как футбольный мяч. Радиоволны не просто приносят музыку к твоему радио. Они также передают сигналы для вашего телевизора. и сотовые телефоны.
    Антенны на вашем телевизоре принимать сигнал в виде электромагнитных волн, который транслируется от телевизионной станции. Он отображается на экране вашего телевизора.

    У кабельных компаний есть антенны или тарелки, которые принимают передаваемые волны. с ваших местных телеканалов.Затем сигнал отправляется по кабелю. к вашему дому.

    Почему автомобильные антенны примерно такого же размера, как телевизионные антенны?

    Сотовые телефоны также используют радиоволны для передачи Информация. Эти волны намного меньше, чем у ТВ и FM-радио. волны.

    Почему антенны на сотовых телефонах меньше антенны на радио?


    Как мы «видим» с помощью радиоволн?

    Объекты в космосе, такие как планеты и кометы, гигантские облака газа и пыли, а также звезд и галактик, излучают свет во многих различных длины волн.Часть излучаемого ими света имеет очень большую длину волны – иногда целых милю !. Эти длинные волны в радио область электромагнитного спектра.

    Поскольку радиоволны больше оптических, радио телескопы работают иначе, чем телескопы, которые мы используем для видимого > свет (оптические телескопы). Радиотелескопы бывают посуда из проводящего металла, отражающая радиоволны к точке фокусировки. Поскольку длины волн радиосвета равны настолько большой, радиотелескоп должен быть физически больше, чем оптический телескоп, чтобы иметь возможность делать изображения сопоставимых ясность.Например, радиотелескоп Паркса, у которого есть блюдо шириной 64 метра не может дать нам более четкого изображения чем маленький телескоп на заднем дворе!

    Чтобы сделать лучше и четче (или с более высоким разрешением) радиоизображения, радиоастрономы часто объединяют несколько меньшие телескопы или приемные тарелки в массив. Вместе тарелки могут действовать как один большой телескоп, размер равен общей площади, занимаемой массивом.

    Очень большой Array (VLA) – одна из ведущих астрономических радиообсерваторий в мире.VLA состоит из 27 антенн, расположенных в виде огромной Y-образной диаграммы направленности вверх. до 36 км (22 мили) в поперечнике – примерно в полтора раза больше Вашингтон.

    VLA, расположенный в Нью-Мексико, представляет собой интерферометр; это означает, что он работает умножение данных от каждой пары телескопов вместе, чтобы образуют интерференционные картины. Структура этого вмешательства узоры, и как они меняются со временем, когда Земля вращается, отражают структуру радиоисточников на небе.


    Что показывают нам радиоволны?

    На изображении выше показан окись углерода (CO) в нашей галактике Млечный Путь.

    Многие астрономические объекты излучают радиоволны, но это не так. был открыт до 1932 года. С тех пор астрономы разработали сложные системы, позволяющие делать снимки с радиоволны, излучаемые астрономическими объектами.

    Радиотелескопы смотрят в небеса на планеты и кометы, гигантские облака газа и пыли и звезды и галактики.Изучая радиоволны, исходящие от из этих источников астрономы могут узнать об их композиция, структура и движение. Радиоастрономия имеет то преимущество, что солнечный свет, облака и дождь не влияют на наблюдения.

    Знаете ли вы, что радиоастрономические обсерватории используют дизельные автомобили вокруг телескопов? Зажигание свечей зажигания в автомобили с бензиновым двигателем могут мешать радионаблюдениям – точно так же, как использование пылесоса может помешать телевизионному приему!

    [СЛЕДУЮЩАЯ УМЕНЬШЕННАЯ ДЛИНА ВОЛНЫ]

    ВОЗВРАЩЕНИЕ К ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМУ СПЕКТРУ

    Что такое радиоволна?

    Как указано в базовой модели коммуникации, для передачи информации кому-либо:

    • Пользователь должен наложить узор,
    • , который взаимодействует со средой в канале,
    • , который декодируется на стороне получателя,
    • и, наконец, получен в форме, понятной получателю.

    Большинство этих взаимодействий между узорами и средой канала лучше всего описываются волнами. Когда кто-то говорит, он использует волны давления, чтобы передать информацию кому-то другому. Эти волны давления представляют собой точки, в которых молекулы воздуха упаковываются ближе друг к другу, и точки, в которых они находятся дальше друг от друга.
    Энергия закачивается в атмосферу для сжатия молекул. Высшая точка энергии, которая сближает молекулы, называется гребнем волны.Нижняя точка энергии, когда молекулы находятся далеко друг от друга, называется впадиной волны.

    Число волн, проходящих за одну секунду, которое будет частотой. Частота – это просто количество волн, проходящих за секунду. Точно так же, как рябь на пруду после того, как в него был брошен камень, вся небольшая рябь, прошедшая через определенную точку, будет указывать на частоту. Радиочастота определяется как количество волн в секунду или циклов в секунду.Современный термин для этого – герц.

    Волны также имеют длину волны – расстояние между одними и теми же позициями на двух волнах. В радио волны могут быть очень длинными. Одна волна может быть размером с человека.

    Однако существуют гораздо более короткие длины волн, которые показаны в электромагнитном спектре, которые используются в радиосвязи.

    Электромагнитный спектр простирается от гамма-лучей до низшей формы радиоволн.К ним относятся следующие:

    • Гамма-излучение
    • Рентген (как при медосмотре)
    • Ультрафиолетовый свет
    • Оптический спектр, который мы видим: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый.
    • Инфракрасный свет
    • СВЧ радар
    • ТВ – FM Радио
    • Коротковолновое радио
    • AM Радио
    • Подводная связь

    Люди – не единственные пользователи различных частей электромагнитного спектра.Например, пчелы используют ультрафиолет, а моль – инфракрасный. Однако в радиочасти спектра люди, вероятно, единственные пользователи.

    Из числа людей, использующих радиочастотный спектр, наибольшие пользователи – это военные. Они используют самое длинноволновое радио, чтобы подводные лодки могли общаться друг с другом, а также используют более высокие части спектра, потому что они могут проникать в здания и общаться с людьми внутри.

    ← Предыдущая тема Следующая тема →

    Наука радиоастрономии – Национальная радиоастрономическая обсерватория

    Что такое радиоастрономия?

    Астрономы всего мира используют радиотелескопы для наблюдения естественных радиоволн, исходящих от звезд, планет, галактик, облаков пыли и молекул газа.Большинство из нас знакомо с астрономией в видимом свете и с тем, что она открывает об этих объектах. Видимый свет – также известный как оптический свет – это то, что мы видим нашими глазами, однако видимый свет