В хите восьмидесятых от Buggles говорилось, что видео убило радиозвезду. На самом деле, это не могло быть более неправильным, поскольку 247 миллионов человек настраиваются на прослушивание коммерческого радио по крайней мере раз в неделю. Но как именно это работает?
Радиоволны находят гораздо больше применения, чем просто коммерческие станции. Ниже мы приводим наше руководство по радиоволнам и тому, как они работают.
Что такое радиоволны?
Джеймс Клерк Максвелл был первым физиком, разработавшим единую теорию электромагнитного спектра. Это было предсказанием концепции радиоволн, написанной в 1870-х годах. Генрих Герц экстраполировал это, когда использовал эти теории для создания работающего радиорецептора в 1886 году.
Радиоволны — это разновидность электромагнитного излучения. Вы можете найти естественные источники во Вселенной. Планеты, звезды и галактики испускают различные типы и количества излучения, очень малую часть которого составляют радиоволны.
Другие части этого спектра включают микроволны, ультрафиолетовый свет, гамма-лучи и рентгеновские лучи. Все это служит практическим целям в нашей жизни. Как правило, радиоволны обеспечивают связь и передают информацию.
Мобильные телефоны, коммерческое радио и телевидение используют радиоволны для работы. Однако то, что они возникают естественным образом, не означает, что у них нет ограничений. Объем радиоволн ограничен, что означает, что их необходимо упорядочить и классифицировать для определенного использования.
Длина волны и частота радиоволн
Радиоволны определяются двумя факторами. Это длина волны и частота волн.
Волны колеблются между положительным и отрицательным значением. Время, необходимое для прохождения всего набора значений, составляет цикл. Количество циклов, происходящих за одну секунду, измеряется в Гц, также известном как частота.
Например, самые низкие диапазоны имеют частоту ниже 3 килогерц (кГц). Напротив, самые высокие диапазоны могут иметь частоту почти 300 гигагерц (ГГц).
Волны также имеют длину волны. Это расстояние между впадинами на каждом гребне. Это может определять, как далеко может распространяться волна.
Низкие и средние частоты
Диапазоны самых низких частот имеют самый большой радиус действия среди всех радиоволн. Они также могут проникать через несколько поверхностей, включая воду и землю. Это делает их превосходными для связи в широком диапазоне сценариев.
В природе они возникают при ударах молнии. Создаваемые волны рикошетят назад и вперед между Землей и ее атмосферой. Вот почему радиосигналы часто теряются во время шторма.
Низкие и средние частоты — это те, которые мы, как правило, используем все чаще с каждым днем. Радио с амплитудной модуляцией (AM) использовалось в коммерческом радио до того, как цифровые сигналы стали предпочтительным методом. Они распространяются на большие расстояния, но подвержены воздействию многих факторов, которые могут ухудшить качество звука.
Радиостанция общей двусторонней связи также относится к этой категории. Вы можете найти морские и авиационные радиостанции, такие как KNG2 P150, использующие эти частоты:
Чрезвычайно низкие частоты
Длина волны радиоволн в этом диапазоне составляет около 100 км. Диапазон частот ниже 3 кГц. Сокращенно это ELF.
Очень низкая частота
Частота радиоволн в этом диапазоне составляет от 3 до 30 кГц. Длины волн варьируются от 10 до 100 км. Его часто сокращают до VLF.
Низкие частоты
Диапазон длин волн в этом диапазоне составляет от 1 м до 10 км. Диапазон частот составляет от 30 до 300 кГц. Его часто называют низкочастотным.
Средняя частота
Этот диапазон часто известен как частота MF. Он имеет диапазон длин волн от 100 м до 1 км. Диапазон частот составляет от 300 кГц до 3 МГц.
Более высокие частотные диапазоны
К этой категории относятся высокие, очень высокие и сверхвысокие частоты. Именно здесь вы часто найдете радио с частотной модуляцией (FM). Это используется для кодирования сигналов.
Это используется во всем, от общественного радио до телевидения и мобильных телефонов. Это обеспечивает лучшее качество, чем AM-радио, поскольку географические факторы и объекты не снижают его качества:
Высокая частота
Диапазон частот этого устройства составляет от 3 до 30 МГц. Диапазон длин волн составляет от 10 до 100 м. Сокращенно оно означает HF.
Именно здесь вы найдете коротковолновое радио. Они разделены на более мелкие разделы, каждый из которых используется определенной радиостанцией. Поскольку сигналы отражаются от ионосферы, вы можете принимать станции, которые часто находятся за тысячи миль от вас.
Очень высокая частота
Очень высокие частоты также известны как УКВ. Они охватывают длины волн от 30 до 300 МГц. Они имеют диапазон длин волн от 1 до 10 м.
Сверхвысокая частота
Он работает в диапазоне от 300 МГц до 3 ГГц. У него небольшой радиус действия, от 10 см до 1 м. Его часто сокращают до UHF.
Самые высокие частоты
Сверхвысокие частоты занимают верхние эшелоны сигналов. Они часто поглощаются молекулами в воздухе, поэтому имеют очень мало применений. Они затрагивают микроволновый диапазон, частью которого они считаются.
То, что они используются редко, не означает, что они не являются чрезвычайно полезными. Их можно направлять очень узкими сфокусированными лучами. Они используются во всех системах Wi-Fi, беспроводных USB и Bluetooth:
Сверхвысокая частота
Эта частота широко известна как СВЧ. Длина волны составляет от 1 мм до 1 см. Диапазон частот составляет от 3 до 30 ГГц.
Чрезвычайно высокая частота
От 1 мм до 1 см — это диапазон длин волн чрезвычайно высоких частот, часто известный как КВЧ. Диапазон частот составляет от 30 до 300 ГГц.
Настройка
Теперь вы знаете, насколько полезны радиоволны, и будете замечать их во всем, что делаете. От разогревания пищи в микроволновой печи до совершения телефонного звонка, они повсюду вокруг нас.
Если вы сочли эту статью полезной, мы можем помочь вам во многом другом. Начиная с науки и заканчивая историей, мы можем помочь разобраться в окружающем нас мире.