Radyo Dalgaları Nelerdir?

{h1}

Radyo dalgaları bir tür elektromanyetik radyasyon vardır. Radyo dalgalarının en çok bilinen kullanımı iletişim içindir.

Radyo dalgaları, mikrodalgalar, kızılötesi radyasyon, X-ışınları ve gama ışınları gibi bir tür elektromanyetik radyasyondur. Radyo dalgalarının en çok bilinen kullanımı iletişim içindir; televizyon, cep telefonu ve radyolar tüm radyo dalgalarını alır ve duyulabilen ses dalgaları oluşturmak için onları hoparlördeki mekanik titreşimlere dönüştürür.

Elektromanyetik radyasyon dalga veya parçacıklarda farklı dalga boylarında ve frekanslarda iletilir. Bu geniş dalga boyları elektromanyetik (EM) spektrum olarak bilinir. Spektrum, azalan dalga boyu ve artan enerji ve frekans sırasına göre genellikle yedi bölgeye ayrılır. Ortak gösterimler radyo dalgaları, mikrodalgalar, kızılötesi (IR), görünür ışık, ultraviyole (UV), X-ışınları ve gama ışınlarıdır.

Radyo dalgaları, NASA'ya göre yaklaşık 1 milimetre (0.04 inç) ila 100 kilometre (62 mil) arasında değişen EM spektrumunda en uzun dalga boylarına sahiptir. Ayrıca, saniyede yaklaşık 3000 döngü veya 3 kilohertz (kHz) ila yaklaşık 300 milyar hertz veya 300 gigahertz (GHz) arasından en düşük frekanslara sahiptirler.

keşif

1870'lerde birleşik bir elektromanyetizma teorisi geliştiren İskoç fizikçi James Clerk Maxwell, radyo dalgalarının varlığını öngördü. Birkaç yıl sonra, Alman fizikçi Heinrich Hertz, Maxwell'in teorilerini radyo dalgalarının üretimine ve alımına uyguladı. Bir EM dalgasının frekans birimi - saniyede bir çevrim - onun onuruna, hertz olarak adlandırılır.

Hertz, bir indüksiyon bobini ve bir alıcı antende ayrı bir kıvılcım boşluğuna bağlı bir kıvılcım aralığı kullanmıştır. Bobin vericisinin kıvılcımları tarafından oluşturulan dalgalar alıcı anten tarafından alındığında, kıvılcımlar da boşluğa sıçrayacaktı. Hertz, deneylerinde bu sinyallerin elektromanyetik dalgaların tüm özelliklerine sahip olduğunu gösterdi.

Radyo dalgalarının bantları

Ulusal Telekomünikasyon ve Bilgi Yönetimi genellikle radyo spektrumunu dokuz gruba ayırır.

GrupFrekans aralığıDalga boyu aralığı
Son Derece Düşük Frekans (ELF)<3 kHz 100 km
Çok Düşük Frekans (VLF)3 ila 30 kHz10 ila 100 km
Düşük Frekans (LF)30 ila 300 kHz1 m ila 10 km
Orta Frekans (MF)300 kHz ila 3 MHz100 m ila 1 km
Yüksek Frekans (HF)3 ila 30 MHz10 ila 100 m
Çok Yüksek Frekans (VHF)30 ila 300 MHz1 ila 10 m
Ultra Yüksek Frekans (UHF)300 MHz ila 3 GHz10 cm ila 1 m
Süper Yüksek Frekans (SHF)3 ila 30 GHz1 ila 1 cm
Son Derece Yüksek Frekans (EHF)30 ila 300 GHz1 mm ila 1 cm

Stanford VLF Group'a göre, Dünyadaki en güçlü doğal ELF / VLF dalgaları yıldırımdır. Yıldırım çarpması sonucu oluşan dalgalar, Dünya ile iyonosfer arasında ileri geri sıçrayabilir, böylece dünyayı dolaşabilirler. Radyo dalgaları, elektrik jeneratörleri, güç hatları, aletler ve radyo vericileri de dahil olmak üzere yapay kaynaklar tarafından üretilmektedir. ELF radyo uzun menzili ve denizaltı ve iç maden ve mağaralar ile iletişim için suya ve kayaya nüfuz etme yeteneği nedeniyle faydalıdır. Bununla birlikte, taşıyıcı frekans genellikle 20 ila 20.000 Hz olarak kabul edilen sesli ses frekans aralığından daha düşüktür. Bu nedenle ELF radyo sesi yeniden üretecek kadar hızlı modüle edilemez, bu yüzden sadece dijital veriler için çok yavaş bir oranda kullanılır.

LF ve MF radyo bantları, denizcilik ve havacılık radyosunun yanı sıra ticari AM radyoyu içerir. Bu bantlardaki çoğu radyo, radyo taşıyıcı dalgasına duyulabilir bir sinyali etkilemek için genlik modülasyonu (AM) kullanır. Sinyalin gücü veya genliği, ses veya müzik gibi duyulabilir bir sinyalin frekanslarına karşılık gelen bir hızda değişir veya modüle edilir. AM radyo özellikle gece olmak üzere uzun bir menzile sahiptir, ancak ses kalitesini etkileyen parazitlere maruz kalmaktadır. Bir sinyal kısmen engellendiğinde, sesin hacmi buna göre azalır.

HF, VHF ve UHF bantları FM radyo, yayın televizyon sesi, kamu hizmeti radyo, cep telefonları ve GPS içerir. Bu bantlar tipik olarak, bir ses veya veri sinyalini taşıyıcı dalga üzerinde etkilemek için frekans modülasyonunu kullanır. Bu şemada, sinyalin genliği sabit kalırken, frekans, ses veya veri sinyaline karşılık gelen bir oranda ve büyüklükte biraz daha yüksek veya daha düşüktür. Bu, AM'den daha iyi sinyal kalitesine yol açar, çünkü çevresel faktörler frekansı genliklerini etkileme biçimini etkilemez ve alıcı, sinyal minimum bir eşiğin üzerinde kaldığı sürece genlikteki varyasyonları göz ardı eder.

Kısa dalga radyo

Kısa dalga radyo, Ulusal Kısa Dalga Yayıncıları Birliği (NASB) 'na göre, HF bandında frekansları yaklaşık 1.7 MHz ila 30 MHz arasında kullanır. Bu aralıkta kısa dalga spektrumu, bazıları Voice of America, British Broadcasting Corporation ve Rusya'nın Sesi gibi düzenli yayın istasyonlarına ayrılmış çeşitli bölümlere ayrılmıştır. NASB'ye göre, dünya çapında yüzlerce kısa dalga istasyonu var. Amerika Birleşik Devletleri'nde Federal İletişim Komisyonu tarafından yaklaşık 25 kişiye özel kısa dalga istasyonu lisanslanmıştır.

Kısa dalga istasyonları binlerce kilometre boyunca duyulabilir çünkü sinyaller iyonosferden dışarı fırlar ve NASB'ye göre menşe noktalarından yüzlerce veya binlerce kilometre geri dönerler.

FM stereo

İki kanallı stereo müzik popülerlik kazanırken, stereo radyo yayıncılığına da talep vardı. Bununla birlikte, tek kanallı (mono veya mono) telsizler halihazırda geniş kullanımdaydı ve öngörülebilir gelecekte de böyle kalabileceklerdi. Sorun, daha sonra, stereo müzik üretebilen ancak yine de mevcut mono alıcılarla uyumlu bir sistem yaratmaktı.

FM stereo yayın için benimsenen yöntem oldukça zekiydi. Missouri State Üniversitesi'nde fizik profesörü olan Ryan Giedd, yayıncının sol ve sağ kanalları L + R, ve LR, ve onları biraz farklı frekanslarda yayınlar, bir ve B. Bir mono alıcı kilitlenebilir bir ve her iki kanalı da duyun. Bununla birlikte bir stereo alıcı, her iki frekansa da kilitlenir ve birleştirir bir ve B gibi bir + B ve birB. Küçük bir cebir bunu gösteriyor bir + B = (L + R,) + (LR,) = 2L, ve birB = (L + R,) − (LR,) = 2R,Böylece, sol ve sağ kanalları etkili bir şekilde ayırır.

Daha yüksek frekanslar

SHF ve EHF radyo bandındaki en yüksek frekansları temsil eder ve bazen mikrodalga bandın bir parçası olarak kabul edilir. Havadaki moleküller, aralıklarını ve uygulamalarını sınırlandıran bu frekansları absorbe etme eğilimi gösterirler. Bununla birlikte, kısa dalga boyları, sinyallerin parabolik çanak antenleri ile dar kirişlere yönlendirilmesini sağlar, böylece sabit konumlar arasında kısa menzilli yüksek bant genişliği iletişimleri için etkili olabilirler. EHF'den daha az etkilenen SHF, Wi-Fi, Bluetooth ve kablosuz USB gibi kısa mesafeli uygulamalar için kullanılır. Ayrıca, SHF dalgaları otomobiller, tekneler ve uçaklar gibi nesnelerden çıkma eğilimindedir, bu yüzden bu bant genellikle radar için kullanılır.

Astronomik kaynaklar

Dış alan radyo kaynakları ile doludur. Bunlar arasında gezegenler, yıldızlar, gaz ve toz bulutları, galaksiler, pulsarlar ve hatta kara delikler bulunur. Bu kaynaklar, astronomların bu kaynakların hareketlerini ve kimyasal bileşimlerini ve bu emisyonlara neden olan süreçleri öğrenmelerini sağlar.

Missouri State Üniversitesi'nde astronomi profesörü olan Robert Patterson'a göre, gökbilimciler galaksilerdeki soğuk nötr hidrojen bulutlarını haritalamak için büyük radyo teleskoplarını kullanıyorlar. Bu bulutlar özellikle ilgi çekicidir, çünkü Samanyolu gibi gökadaların sarmal kolları boyunca uzanırlar ve bilim adamlarının bulutların yapısını haritalamasına izin verir.

Yaygın atomların ve moleküllerin rezonans frekanslarına karşılık gelen özel radyo frekansları, radyo vericilerinin son derece hassas radyo teleskopları tarafından gözlemlere müdahale etmesini önlemek için radyo astronomları tarafından özel kullanım için FCC tarafından ayrılmıştır. Bu frekansların bir listesi Ulusal Astronomi ve İyonosfer Merkezi web sitesinde mevcuttur.

NASA'ya göre, radyo astronomları daha net veya daha yüksek çözünürlüklü bir radyo görüntüsü oluşturmak için genellikle birkaç küçük teleskopu veya tabak almak üzere bir diziyi birleştiriyorlar. Örneğin, New Mexico'daki Çok Büyük Dizi (VLA) radyo teleskopu, 22 mil (36 km) 'ye varan büyük bir "Y" şeklinde düzenlenmiş 27 antenden oluşmaktadır.

NASA'ya göre, bir radyo teleskopu gökyüzünü görünür ışıkta göründüğünden çok farklı "görür". Nokta benzeri yıldızları görmek yerine, böyle bir teleskop uzak pulsarları, yıldız oluşum bölgelerini ve süpernova kalıntılarını alır.

Radyo teleskopları, yarı-yıldız radyo kaynağı için kısa olan kuasarları da algılayabilir. Bir kuasar, süper kütleli bir kara delikle desteklenen inanılmaz parlak bir galaktik göbek. Kuasarlar, EM spektrumunda enerjiyi geniş bir şekilde yaymaktadır, ancak isim, tanımlanacak ilk kuasarların çoğunlukla radyo enerjisi yayması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Kuasarlar çok enerjiktir; Bazıları Samanyolu'nun tamamı kadar 1000 kat fazla enerji yayarlar. Bununla birlikte, çoğu kuasarın, çevreleyen gökadalarındaki toz tarafından görülebilir ışıkta görülebilmesi engellenir.

Ek kaynaklar

  • Federal İletişim Komisyonu (FCC), radyo spektrum tahsisinin kapsamlı bir listesini ve her bir bant için onaylanmış kullanımlarını yayınlamaktadır.
  • NASA'nın Misyon Bilimi radyo dalgalarını açıklıyor.
  • İşte daha ayrıntılı açıklamalar ile radyo astronomi için ayrılmış frekansların başka bir sayfası.


Video Takviyesi: Radyo Nasıl Çalışır? Radyonun Çalışma Prensibi.




Araştırma


10 Işaretler Çin Uzay Hakkında Ciddi
10 Işaretler Çin Uzay Hakkında Ciddi

Tropikal Buz Nadir Iklim Rekorunu Ortaya Koyar
Tropikal Buz Nadir Iklim Rekorunu Ortaya Koyar

Bilim Haberleri


Dost Felines: Kediler Gibi Insanlar (Gerçekten!), Diyor
Dost Felines: Kediler Gibi Insanlar (Gerçekten!), Diyor

Sadece Egos Değil, Bruges Brains Bullies
Sadece Egos Değil, Bruges Brains Bullies

Robotik 'Uncanny Vadisi Yeni Tercüme Ediyor
Robotik 'Uncanny Vadisi Yeni Tercüme Ediyor

Mitt Romney Prostat Kanseri: Iyi Bir Prognoz Nedir?
Mitt Romney Prostat Kanseri: Iyi Bir Prognoz Nedir?

Dünyanın En Büyük Canavarlarının Çoğu 2100 Tarafından Soyu Tükenmiş Olabilir
Dünyanın En Büyük Canavarlarının Çoğu 2100 Tarafından Soyu Tükenmiş Olabilir


TR.WordsSideKick.com
Her Hakkı Saklıdır!
Herhangi Bir Malzemenin Çoğaltılabilir Sadece Siteye Aktif Linki Prostanovkoy TR.WordsSideKick.com

© 2005–2019 TR.WordsSideKick.com