電波の範囲と伝搬

物理学の教科書では、不安定な式があります特別な教育と仕事の経験を持つ人々によってさえ完全には理解されないことがある電波の範囲に関する話題について述べている。この記事では、複雑さに頼らずに本質を理解しようとします。ニコラ・テスラは最初に電波を発見しました。ハイテク機器がなかった彼の時代、テスラは彼が後でエーテルと呼ぶ現象の種類を完全に理解していなかった。交番電流導体は、電波の始まりです。

電波の源

自然な電波源は、天体と稲妻。電波の人工放射器は、内部に移動電流を有する導電体である。高周波発生器の振動エネルギーは、無線アンテナを介して周囲の空間に伝播する。ラジオ波の最初の働く源は、ラジオ送信機 - ラジオポポバでした。この装置では、高電圧発生器が、ヘルツ振動子であるアンテナに接続された高電圧駆動装置によって実行された。人工電波は、静止した移動無線標定、放送、無線通信、通信衛星、ナビゲーションおよびコンピュータシステムに使用されている。

電波の範囲

無線通信に使用される波は、30kHz〜3000GHzの周波数範囲にある。電波の長さと周波数、伝搬特性に基づいて、電波帯域は10個のサブバンドに分割されます。

SDV - 非常に長い。
DV - 長い。
SW - 平均。
KV - 短い。
VHF - 超短波。
MV - メートル。
DMV - デシメータ。
SMV - センチメートル。
MMV - ミリメートル。
SMMV - サブミリメータ

電波の周波数範囲

電波のスペクトルは、条件付きでセクションに分割されます。周波数と長さに応じて、電波は12のサブバンドに分割されます。電波の周波数範囲は、信号の交流の周波数と相互に関係している。国際電波規制における電波の周波数範囲は、12の名称で表されます。

ELF - 非常に低い。
VLF - 超低。
INCH - infralow。
VLF - 非常に低い。
LF - 低周波。
MF - mids。
HF - 高周波。
VHF - 非常に高い。
UHF - 超高。
マイクロ波 - 超高。
EHF - 非常に高い。
HHV - ハイパーハイ。

電波の周波数が高くなるとその長さは小さくなり、周波数が低くなると電波が大きくなります。その長さに依存する伝搬は、電波の最も重要な特性である。

300MHz〜300GHz電波伝搬それらの比較的高い周波数のために超高マイクロ波と呼ばれる。部分範囲でさえも非常に広範囲であるため、テレビや放送、海上・宇宙通信、地上航空、レーダーやラジオ航法、医療データの送信などの分野に分かれています。電波の全範囲が領域に分割されているにもかかわらず、それらの間の指定された境界は条件付きである。プロットは互いに連続して進み、あるものを別のものに渡し、時には重なり合うこともあります。

電波伝搬の特徴

無線伝播はエネルギーの伝達です空間のある部分から別の部分へ交番する電磁場。真空中では、電波は光速で伝搬する。環境が電波にさらされると、電波の伝搬が困難になることがあります。これは、信号の歪み、伝播の方向の変化、位相および群速度の減速に現れる。

それぞれの波形タイプが適用されます。異なっている。長い間、障害物をより迂回することができます。これは、電波の範囲が地球と水面に広がることを意味します。水中や海上の船舶では、長い波の使用が広く普及しており、海中のどこでも接触することができます。すべての灯台と救助隊の受信機は、500キロヘルツの周波数で600メートルの波長に調整されています。

さまざまな範囲の電波伝搬頻度によって異なります。長さが短く、周波数が高いほど、波の経路がより直線的になります。従って、周波数が小さく、長さが長いほど、障害物の周りを曲げることができる。無線波長の各範囲はそれ自身の伝搬特性を有するが、隣接範囲の境界上の特有の特徴には急激な変化はない。

分布特性

超長波と長波が惑星の表面をうねり、数千キロメートルにわたって表面光線を広げています。

中波はより強い影響を受けるしたがって、わずか500-1500キロメートルの距離をカバーすることができる。電離層がこの範囲で圧縮されると、数千キロメートルの通信を提供する空間ビームによって信号を伝送することができる。

短波は、閉じたものだけに伸びる。惑星の表面によるエネルギーの吸収による距離。空間的なものは、地球の表面や電離層から繰り返し反射して遠距離を克服し、情報の伝達を行うことができます。

大容量伝送が可能な超短波情報この範囲の電波は電離層を宇宙空間に侵入し、地上通信には実際には適していません。これらの範囲の表面波は、惑星の表面の周りで曲がらずに、直線的に放射される。

光帯域での伝送が可能です。膨大な量の情報。多くの場合、通信のために第3の範囲の光波が使用される。地球の大気中では減衰の影響を受けますので、実際には5kmの距離で信号を送信します。しかし、このような通信システムを使用することで、電気通信検査の許可を得る必要がなくなります。

変調原理

情報を送信するために、電波信号を変調する必要があります。送信機は、変調された電波を放射する、すなわち修正される。短波、中波、長波は振幅変調を持つため、AMと表記します。変調前に、搬送波は一定の振幅で移動する。送信用の振幅変調は、信号電圧の振幅をそれぞれ変化させる。電波の振幅は、信号の電圧に正比例して変化する。超短波は周波数変調を有するため、FMと呼ばれます。周波数変調は、情報を運ぶ追加の周波数を課す。ある距離で信号を送信するには、より高い周波数の信号で変調する必要があります。信号を受信するには、サブキャリア波から信号を分離する必要があります。周波数変調を使用すると干渉は少なくなりますが、ラジオ局はVHFで強制的にブロードキャストされます。

電波の品質と効率に影響する要因

電波の受信品質と効率について指向性放射線の影響を受ける。一例は、設置された受信センサの位置に放射を向ける衛星アンテナである。この方法は、電波天文学の分野で著しく進歩し、科学で多くの発見を可能にしました。彼は衛星放送、無線データ伝送などの可能性を開拓しました。電波は太陽、私たちの太陽系の外の多くの惑星、宇宙の星雲やいくつかの星を放射できることが判明しました。私たちの銀河の外に強い放射能を持つ物体があると仮定します。

電波の範囲では、広がり電波は日射だけでなく気象条件によっても影響されます。だから、メーター波は、実際には気象条件に依存しません。そして、センチメートルの伝搬距離は気象条件に強く依存します。雨の間または空気の短波の湿度が上昇したときの水環境が散らばったり吸収されたりするために発生します。

障害も品質に影響します。途中でそのような瞬間には、信号が減衰し、聴力が大幅に低下したり、数分以上消えてしまいます。一例は、飛行機に飛行機が乗っているときのテレビの反応です。画像が点滅し、白い縞が現れます。これは、波が航空機から反射され、TVアンテナを通過するためです。テレビジョンやラジオ送信機のこのような現象は、電波の範囲が建物、高層タワーに影響を与え、波の経路を増やすため、都市でより頻繁に発生します。