Новости

Radyo Dalga Teorisi: LikBez / Habr

görüntü.

Bence herkes "VHF", "DV", "SV", "DV", "SV" arasında geçiş, "VHF", "DV", "SV" ve hiss'i hoparlörlerden duyduklarını düşünüyorum.

Ancak deşifre kesintilerinin yanı sıra, herkes bu harflerin arkasına gizlendiğini anlamıyor.

Radyo dalga teorisi ile daha yakınlaşalım.

Radyo dalgası
görüntü.

Dalga boyu (λ), dalgaların bitişik tepeleri arasındaki mesafedir.

Genlik (A), osilasyon hareketi ile ortalama değerden maksimum sapmadır.

Dönem (T) - Bir tam salınım hareketi süresi

Frekans (v) - saniye başına toplam sürelerin sayısı

Frekansta dalga boyunun belirlenmesini sağlayan bir formül vardır:

görüntü.

NEREDE: Dalga boyu (M), ışık hızının (KM / H) frekansa (KHZ) oranına eşittir.

"VHF", "DV", "SV"

Süper uzun dalgalar - V = 3-30 KHz (λ = 10-100 km).

Su kalınlığını 20 m'ye nüfuz etmek için mülke sahipler ve bununla bağlantılı olarak, denizaltılarla iletişim kurmak için kullanılır ve teknenin bu derinliğe kadar açılması gerekmez, radyo şamandırasını bu seviyeye atmak yeterlidir.

Bu dalgalar, dünyanın kenarına yayılabilir, Dünya'nın yüzeyi ile iyonosfer arasındaki mesafe, bunlar için "dalga kılavuzu" nı temsil eder, bu da serbestçe farklılar. Uzun dalgalar (DV) V = 150-450 KHz (λ = 2000-670 m).

görüntü.

Bu tip radyo dalgası, uzun mesafeler boyunca iletişim kurmak için kullanılan engellerin özelliklerine sahiptir. Ayrıca zayıf bir nüfuz edici yeteneğe sahiptir, bu nedenle uzak bir anten yoksa, hiçbir radyo istasyonunu zorlayabilirsiniz. Orta dalgalar (SV) V = 500-1600 KHz (λ = 600-190 m).

görüntü.

Bu radyo dalgaları, dünya yüzeyinin yüzeyinden 100-450 km mesafede bulunan iyonosferden iyi yansıtılmaktadır. Bu dalgaların olasılığı, gündüzlerin iyonosfer tarafından emildikleri ve yansıma etkisinin gerçekleşmemesidir. Bu etki pratik olarak iletişim için kullanılır, genellikle geceleri birkaç yüz kilometredir. Kısa dalgalar (Kv) v = 3-30 mhz (λ = 100-10 m).

görüntü.

Orta dalgalar gibi, iyonosferden iyi yansıtılırlar, ancak günün saati ne olursa olsun, bunların aksine. İyonosferden ve dünyanın yüzeyindeki yansımalar nedeniyle uzun mesafelerden (birkaç bin km) dağıtılabilirler, bu dağılımın Skachkov denir. Bunun için ışık güç vericileri gerekli değildir. Ultrashort dalgaları (VHF) V = 30 MHz - 300 MHz (λ = 10-1 m).

görüntü.

Bu dalgalar, birkaç metre büyüklüğünde engelleri geçebilir ve ayrıca iyi bir nüfuz edici yeteneğe sahiptir. Bu özellikler nedeniyle, bu aralık yaygın radyo için yaygın olarak kullanılır. Dezavantaj, engellerle toplantıyken nispeten hızlı zayıflama.

VHF aralığında iletişim aralığını hesaplamanızı sağlayan bir formül vardır:

görüntü.

Böylece, örneğin, Ostankino TV Beşik ile radyo yayınları, 10 m yüksekliğe sahip bir alıcı antende 500 m yüksekliğinde, doğrudan görünürlük durumunda bir iletişim mesafesi yaklaşık 100 km olacaktır. Yüksek frekanslar (HF Santimeter Range) V = 300 MHz - 3 GHz (λ = 1-0.1 m).

Engelleri sarmayın ve iyi bir nüfuz etme yeteneğine sahip değilsiniz. Hücresel ağlarda ve Wi-Fi ağlarında kullanılır.

Bu aralığın dalgalarının bir başka ilginç özelliği, su moleküllerinin enerjilerini mümkün olduğunca emme ve termal içine dönüştürmektir. Bu etki mikrodalga fırınlarda kullanılır.

Gördüğünüz gibi, Wi-Fi ekipmanı ve mikrodalga fırınları aynı aralıkta çalışır ve suyu etkileyebilir, bu yüzden bir Wi-Fi yönlendiricisi ile bir kucaklama içinde uyumak uzun zamandır değil. Son derece yüksek frekanslar (EHF-milimetre aralığı) V = 3 GHz - 30 GHz (λ = 0.1-0.01 m).

Neredeyse tüm engellerle yansıtılır, iyonosferden serbestçe nüfuz eder. Özelliklerinin pahasına uzay iletişiminde kullanılır.

AM - FM.

Genellikle, alıcı cihazlar AM-FM anahtarlarının konumlarına sahiptir, bu nedir? NS. - Genlik modülasyonu

görüntü.

Bu, taşıyıcı frekansın, örneğin mikrofondan gelen sesin, kodlama salınımlarının etkisi altındaki genliğinde değişir.

AM, erkek tarafından icat edilen ilk modülasyon türüdür. Dezavantajların yanı sıra herhangi bir analog modülasyon türü, düşük gürültülü bağışıklığa sahiptir. Fm. - frekans modülasyonu

görüntü.

Bu, taşıyıcı sıklığın kodlama salınımlarının etkisi altında bir değişikliktir.

Buna rağmen, bu aynı zamanda bir analog modülasyon türüdür, ancak AM'den daha yüksek bir gürültü bağışıklığı vardır ve bu nedenle TV yayınlarının ve VHF yayıncılığının sesinde yaygın olarak kullanılır.

Aslında, açıklanan modülasyon türlerinde alt türler vardır, ancak açıklamaları bu makalenin malzemesine dahil değildir.

Daha fazla terim

Girişim - dalgaların çeşitli engellerden yansımalarının bir sonucu olarak, dalgalar katlanır. Aynı fazlarda ilave durumunda, ilk dalganın genliği, zıt fazlara eklenirken, genlik sıfıra kadar azalabilir.

Bu fenomen çoğunlukla VHF CM ve TV sinyali alırken tezahür eder.

görüntü.

Bu nedenle, örneğin odanın içinde, oda üzerinde resepsiyonun kalitesi Anten TV güçlü "yüzer". Kırınım - Bir radyo dalgası engellerle karşılandığında meydana gelen fenomen, bir sonucu olarak, dalganın genlik, faz ve yönü değiştirebileceği bir sonuç olarak.

Bu fenomen, dalganın çeşitli homojenliklerden ve şarj edilen parçacıklardan yansıdığı ve dolayısıyla dağılım yönünü değiştirdiğinde, İyonosferden KV ve SV üzerindeki bağlantıyı açıklar.

Aynı fenomen, radyo dalgalarının doğrudan görünürlük, zengin toprak yüzeyi olmadan yayılmasını açıklar. Bunun için dalga boyu engele karşı olmalıdır.

Ps:

Umarım benim tarafımdan açıklanan bilgiler yararlı olacak ve bu konuyu biraz anlayacak.

Dalga: Boyuna ve Enine

Buna başlayalım dalga - Bu, salınımın uzayda yayılmasıdır.

Dalgalar Mekanik ve elektromanyetik.

Mekanik dalgalar - Bunlar, salınımları fiziksel olarak hissettiren dalgalardır, çünkü onlar Elastik bir ortamda kuruldu.

  • Örneğin, ses. Ses bir maddenin içinde geçerli olduğunda, dokunuşla hissedebiliriz.

Demiryolu izlerinde durduğunuzu hayal edin. Hayır, sen Anna Karenina değilsin, sen bir deneycisin.

Tren size yaklaşırsa, daha erken veya daha sonra duyacaksınız. Aksine, en kısa sürede duyun Hızda ses dalgası 𝑣 = 330 m / s kulaklarına ulaşacak.

Raya bir kulak eklerseniz, çok daha hızlı olacaktır, çünkü katıdaki sesin hızı havada olduğundan daha büyüktür. Bu arada, suyun altında ses hızı havada daha büyük, ancak katıdan daha azdır.

Müzikal sütununa hiç dokunduysanız, sesin hissettiğini ve dokunacağını biliyorsunuz.

Elektromanyetik dalgalar - Bunlar, dokunamayacağımız dalgalar.

  • Örneğin, radyo dalgaları, Wi-Fi ve ışık.

Onlar için, aynı yasalar işleri, sadece hızı önemli ölçüde daha büyük ve eşittir. Hafif Hız 𝑣 = 3 * 10 ^ 8 m / s . Ve farklı kaynakları var.

Dalgalar da uzunlamasına ve enine çapraz olarak yapılır:

Boyuna ve enine dalgalar

Longitian - Bunlar, salınımın dalga yayılımının yönü boyunca meydana geldiği dalgalardır.

  • Gök gürültüsü veya sismik dalgalar (depremler) sırasında rüzgar sallamaları, uzunlamasına dalgaların bir örneğidir.

Enine - Salınması dalga yayılımının yönünde meydana gelen dalgalar.

  • Stadyumda bir insan dalgası başlattığınızı hayal edin - enine olacaktır.
  • Görünür ışık ve titreme gitar dizesi de enine dalgalardır.

Deniz dalgası - boyuna veya enine mi?

Aslında, uzunlamasına ve enine bir bileşenlere sahiptir, bu nedenle belirli bir türe atfedilemez.

Dalga boyu: Tanım ve Hesaplama

Tabii ki, herhangi bir dalga özellikleri vardır. Bu özelliklerden biri dalga boyu.

Dalga boyu Aynı fazda dalgalanan, bu dalganın iki noktaları arasındaki mesafe denir. Daha basitse, bu iki "sırt" arasındaki mesafedir.

Daha dalga boyu Dalga tarafından seyahat edilen mesafeyi, bir salınım döneminde arayabilirsiniz.

Dönem - Bu, bir salınımın meydana geldiği zamandır. Yani, zamanın dalganın yayılması ve salınımların sayısının verilmesi durumunda, dönemi hesaplayabilirsiniz.

Dalga salınım formülü

T = T / n

T - Dönem [S]

T - Zaman [c]

N - Salınımların sayısı [-]

Hızda iletişim

Hız formülünü dalga boyundan çıkarmak için, hızı formülünü kinematikten geri çağırmak gerekir - bu, vücutların harici etkiyi dikkate almadan hareket etmesinin bir fiziğin bir bölümüdür).

Hız formülü

𝑣 = S / T

𝑣 - Hız [M / S]

S - yol [m]

T - Zaman [c]

Dalgalara dönüşerek, aşağıdaki analojileri geçirebilirsiniz:

  • yol - dalga boyu
  • Zaman dilimi

Ve hız için, analoji bile gerekli değildir - hız ve Afrika hızı.

Formül hız dalgası

𝑣 = λ / t

𝑣 - Hız [M / S]

λ - Dalga boyu [M]

T - Dönem [S]

Sorun

Tekne dalgalar üzerinde tereddüt ediyor. 40 saniye boyunca 10 salınım yaptı. Bitişik dalga tepeleri arasındaki mesafe 1 m ise, dalga yayılımının hızı nedir?

Çözüm:

  1. Hız formülünü alın:
  2. 𝑣 = λ / t

  3. Dalga boyunu biliyoruz, ancak bir süre verilmemektedir. Dönem formül tarafından hesaplanır:
  4. T = T / n

    T = 40/10 = 4 s

  5. Şimdi formüldeki değerleri değiştiriyoruz
  6. 𝑣 = λ / t

    𝑣 = ¼ = 0.25 m / s

Cevap: 𝑣 = 0.25 m / s

Rezonans

Bir odada bir gitarla konuşmak yüksekse, hayaletin üzerinde nasıl oynamaya başladığını duyabilirsiniz. Aslında, dizgenin sıklığı, sesin sıklığı ile çakışır ve kökenli rezonans.

Aşağıdaki grafikte ne görebilirsiniz Bazı frekans Genlik önemli ölçüde artar. Bu frekans denir rezonans sıklığı.

Rezonans sıklığı

Sıklık - Bu değer, ters dönemidir. Bir salınımın ne zaman ortaya çıktığını gösterir.

Frekans formülü

ν = n / t

ν - Frekans [Hz]

T - Zaman [c]

N - Salınımların sayısı [-]

Dünyada, askerlerin köprüde nasıl yürüyerek gittikleri konusunda çok fazla hikaye var, rezonansa düştü ve herkes düştü. Ve işte hidrolizler hakkında başka bir hikaye - söyledikleri gibi, birinci uç

Hidrolizler ekibi - iç sularda uzmanlar - Altay'da çalıştı ve yerel nehri çalıştı. Bir ip köprüsü nehrin karşısına gerildi ve vinç, köprünün merkezinde duruyordu, bu da nehirden su örneğini yükseltmeye yardımcı oluyordu.

Seferin günlerinden birinde, güçlü, neredeyse fırtınalı, rüzgar başladı. Araştırmacılar köprüde çalıştı ve böyle güçlü bir rüzgarda bir ip yapısında olmanın güvenli olmadığını fark ettiklerinde, bırakmaya başladı. Ekibin son kişi bir köprüden yere bir adım attığında, vinçle birlikte köprü bir tutam içine yayıldı. Bu, rüzgar frekansının, sallanan köprünün kendi sıklığıyla çakıştığı gerçeğinden dolayı gerçekleşti. Hikayenin bu şekilde sona erdiği iyidir.

Dalga boyu, ardışık iki tepe (sırt) veya depresyon arasındaki mesafedir. Dalganın en yüksek konumu zirve denir. Dalganın en düşük konumu bir depresyon denir.

Döngü tam bir salınımdır, örneğin, iki sırt veya iki depresyon arasındaki bir eğridir. Denge konumundan maksimum dalga mesafesi genlik denir.

Şekil, fizikte kullanılan ana dalga parametrelerini gösterir:

Dalga parametreleri

Tanım ve dalga boyu formülü

Bir dalga, çevreye çıktığı noktadan yayılan bir bozulmadır. Böyle bir pertürbasyon, saf madde transferi olmadan enerji aktarır.

Mekanik dalgalar

Uzunluk, her zaman ortamın mesafesiyle örtüşmeyen bir dalga tarafından seyahat edilen gerçek mesafedir veya dalganın dağıtıldığı parçacıklar. Aynı zamanda bir mekansal dalga işlem süresi olarak tanımlanır.

Fizikte Yunanca "λ" (lambda) uzunluğu belirlemek için kullanılır. Denklemlerde. Dalganın sıklığıyla ters orantılıdır.

Dalga boyu

T'nin süresi, bir saniyenin bir ölçüm birimi olan tam dalgalanmanın tamamlanma süresidir.

Uzun bir dalga, düşük bir frekansa ve kısa bir sürede karşılık gelir. Uzunluk metre cinsinden ölçülür. Her saniyede yayılan dalgaların sayısı, frekans denir ve dönem ile ters orantılıdır.

702.

Farklı uzunluklar farklı bir dağıtım hızına sahiptir. Örneğin, sudaki ışık hızı vakumdaki hızdan 3/4'tür.

Dalganın mekansal periyodu, salınımlar süresine karşılık gelen zaman aralığı boyunca "uçar" olan "sinek" olan mesafedir.

Frekans dalgası

Frekans F - Zamanın birimi başına tam dalgalanmaların sayısı. Hertz'de (Hz) ölçülür.

Saniye başına bir tam salınımla F = 1 Hz; saniye başına 1000 salınımda F = 1 kilohertz (KHz); Saniyede 1 milyon salınım f = 1 megahertz (1 MHz).

Vakumda ışık hızının - 300.000 km / s veya 300.000.000 m / sn ile, daha sonra 3 x 10'a ihtiyacınız olan frekansta dalga boyunu çevirmek için 8M / s metre cinsinden ayrılmıştır.

Dalga boyu ölçüm birimleri λ - Nanometre ve Angstromlar Nanometrenin, sayacın bir milyara parçası olduğunda (1 m = 109 nm) ve angstrom metrenin (1 m = 1010 a), yani bir nanometre 10 angstroma eşdeğerdir (1 nm = 10 A).

Optik spektrum

Güneşten gelen ışık, 300.000 km / s hızında hareket eden elektromanyetik radyasyondur, ancak uzunluğu herhangi bir foton için aynı değildir, ancak 400 nm ila 700 nm arasında değişmektedir. Işık dalga boyu rengi etkiler.

Beyaz ışık, her biri dalga boyuyla belirlenen farklı renkli çizgilerin spektrumuna ayrışır. Böylece, en küçük uzunluğa sahip ışık, yaklaşık 400 nm'dir ve en büyük uzunluğa sahip ışık, yaklaşık 700 nm'dir.

Tablo, renge bağlı dalga boyunu gösterir:

Dalga boyu

Daha az mor uzunluğundaki radyasyon, siparişi azaltmada ultraviyole radyasyon, röntgen ve gamma ışınları denir. Radyasyon daha kırmızı, artan sırada kızılötesi, mikrodalga fırınlar ve radyo dalgaları denir.

İletişimin sınır aralığı uzunluğa bağlıdır. Antenin boyutları genellikle radyo elektronik ajanının çalışma uzunluğunu aşıyor.

Çizim, çeşitli kaynaklardan kaynaklanan dalga boyunu ve frekansını (NM) göstermektedir:

Dalga boyu

Ses, elektromanyetik ve radyo dalgaları için dalga boylarını hesaplama örnekleri

Görev numarası 1

Suda hız hızı 1450 m / s. Salınım frekansı 725 Hz ise, zıt fazlarda salınımlar yapan en yakın noktalar hangi mesafede?

707.

Görev numarası 2.

6 s için gölün kıyısında duran durağan gözlemciyi geçtikten sonra. 4 dalganın tepesi geçti. Birinci ve üçüncü sırtlar arasındaki mesafe 12 m'dir. Dalga partiküllerinin salınım süresini, yayılma oranını ve dalga boyunu belirler.

708.

Görev numarası 3.

Şarkıcı şarkı tenorunun (yüksek erkek ses) sesli bağları, 130 ila 520 Hz frekansı ile dalgalanıyor. Havadaki yayılan ses dalgasının maksimum ve minimum uzunluğunu belirleyin. 330 m / s havada ses hızı.

708.


Добавить комментарий