موجهاي راديو

موجهاي راديويي يک فرمي از اشعه الکترومغناطيس هستند و بوجود مي آيند. وقتي يک شارژ الکتريکي موضوع شتاب با يک فرکانس که در فرکانس راديو قرار دارد و قسمتي از طيف الکترومغناطيسي است. اين يک تيررس از مقداري هرتز در برابر مقداري گيگا هرتز. اشعه الکترومغناطيس (تکثير) حرکت مي‌کنند توسط نوسان الکتريکي و زمينه‌هاي مغناطيسي که از هوا و خلاء فضا بخوبي عبور مي‌کند و نياز به وسيله براي حرکت و جابجايي ندارد.

توسط تفاضل ، ديگر اشعه‌هاي الکترومغناطيسي با فرکانسهاي بيشتر از RF اشعه گاما ، اشعه ايکس و مادون قرمز ، ماوراي بنفش و روشنايي قابل ديدن هستند. وقتي موجهاي راديو از يک سيم عبور مي‌کنند، نوسان الکتريکي آنها يا زمينه مغناطيسي (بستگي به جنس سيم دارد) که ولتاژ را زياد مي‌کند، که اين مي‌تواند به صدا يا علامتهاي ديگر که حاوي اطلاعات هستند تغيير فرم دهد. با وجود اينکه کلمه راديو براي توضيح اين پديده بکار مي‌رود، وسايل ارتباطي که ما مي‌شناسيم تلويزيون ، راديو ، رادار و موبايل ، همه در زير مجموعه فرکانسهاي راديو قرار دارند.

راديو - طيف مغناطيسي
کشف

پايه تئوريک تکثير موجهاي الکترومغناطيس ابتدا در سال 1873م توسط جيمز کلرک ماکسول شرح داده شد، در مقاله‌اش به جامعه اشرافي تئوري حرکتي زمينه الکترومغناطيس که موضوع کار او در بين سالهاي 1861م و 1865م بود. هيزيچ رادولف هرتز بين سالهاي 1886م و 1888م بود که تئوري ماکسول را نقض کرد و نشان داد که اشعه راديو تمام جزئيات موجها را دارا مي‌باشد (امروزه هرتزين ناميده مي‌شود) و کشف کرد که معادله الکترومغناطيس مي‌تواند با معادله متفاوتي دوباره فرمول نويسي شود.

کاربردها

استفاده‌هاي اوليه آن بيشتر در نيروي دريايي بود، براي فرستادن پيامهاي که مورس بين کشتي و خشکي بکار مي‌رفت. امروزه ، راديو شکلهاي متعددي دارد، شامل سيستم بي‌سيم ، ارتباط همراه در انواع گوناگون ، به خوبي راديو صدا. قبل از اختراع تلويزيون ، راديو فقط شامل اخبار و موسيقي نبود، بلکه قصه‌ها ، طنزها ، شوهاي مختلف ، و فرم بسياري از نمايش را دارا بود. راديو در بين نمايشهاي دراماتيک بي‌نظير بود زيرا فقط از صدا استفاده مي‌شد. استفاده‌هاي متعددي از راديو وجود دارد:

صوتي

موج راديو که صحبتها و موزيک را در يک فرکانس متوسط مي‌فرستد، راديوي از دامنه متغير استفاده مي‌کند. در حالي صداهاي بلند در ميکروفن سبب نوسان بيشتري در قدرت نمايش مي‌شود در حالي که فرکانس نمايش بدون تغيير باقي مي‌ماند. نمايشها توسط آمار مورد تأثير قرار مي‌گيرند، زيرا روشنايي و منابع ديگر راديو موجهاي راديويي خود را به يکي از نمايش دهنده‌ها اضافه مي‌کند. موج راديو که صحبت و موزيک مي‌فرستد، با توانايي بيشتر نسبت به در تغيير فرکانس ، صداهاي بلند در ميکروفن باعث مي‌شود تا فرکانس نمايشگر نوسان بيشتري داشته باشد و قدرت نمايشگر بي‌تغيير باقي مي‌ماند.
در فرکانس بسيار بالا نمايش داده مي شود. به فضاي فرکانس راديويي بيشتري نياز دارد و در فرکانس بالا فرکانسهاي بيشتري قابل دسترس مي‌باشند، بنابراين جايگاههاي زيادي وجود دارد که هر کدام حاوي اطلاعاتي مي‌باشند. موضوع ديگر اين است که موجهاي کوتاه راديو خيلي بهتر عمل مي‌کنند، که در يک خط مستقيم سير مي‌کنند که بازتابي نسبت به زمين ندارند توسط (يونسفر) که در يک تير رس دريافت کوتاهتري نتيجه مي‌شود. دريافت کننده‌هاي به صورت افکت متمرکز قرار مي‌گيرند، که سبب مي‌شوند که راديو فقط سيگنالهاي قوي را وقتي سيگنالهاي زيادي روي يک فرکانس قرار مي‌گيرد، دريافت کنند.
سرويسهاي سيگنالهاي دوگانه هستند که «روي شانه» را نشان مي‌دادند که در مدت طولاني با يک برنامه مهم طول کشيد. سرويس دهنده‌هاي مخصوص نياز به بکارگيري و بهره برداري از اين سرويسها دارند. کانالهاي مشابه ممکن است بصورت برنامه‌هاي متصل باقي بمانند، مثل خواندن سرويسها براي نابينايان ، موزيک پشت صحنه يا سيگنالهاي صداي استديو. در بعضي مناطق شهري بسيار شلوغ ، برنامه‌هاي اين کانال ممکن است بصورت برنامه راديويي زبان خارجي متناوب باشد براي گروهها و اقشار مختلف.
راديوي صداي هوانوردي از راديو استفاده مي‌کند، بنابراين ايستگاههاي مختلف روي يک کانال را مي‌توان دريافت کرد. (اين امر باعث مي‌شود تا ايستگاههاي قويتر مانع از دريافت ايستگاههاي ضعيفتر شوند، با توجه به افکت متمرکز بشقاب پرنده اغلب بسيار بالا است که راديوي آن مي‌تواند صدها مايل را بخوبي ببيند، با اينکه آنها از استفاده مي کنند. راديوي نيروي دريايي يا دريانوردها مي‌توانند از موج کوتاه و فرکانس بالا استفاده کنند. اسپکتروم راديو براي هر تيررس راديو يا راديو براي تيررسهاي خيلي کمتر استفاده مي‌شود.
دولتمردان ، پليس ، سرويسهاي صداي آتش يا تجاري از نوار در يک فرکانس مخصوص استفاده مي‌کنند. کيفيت عالي براي استفاده از تيررس کمتر از فرکانسهاي راديو قرباني شده است، معمولا پنج کيلو هرتز (پنج هزار دور در هر ثانيه) براي فشار بالا ، بيشتر از 75 که توسط موج تا 25 که تلويزيون از آن استفاده مي‌کند. نظامي و غير نظامي (فرکانس بالا) براي سرويس صدا از موج کوتاه راديو براي ارتباط کشتيها استفاده مي‌کنند. بيشترين از کانال تنها از صداي استفاده مي‌کنند. صداهاي مثل اردکها در راديو صدا مي‌آورد. سيگنال نشان مي‌دهد قدرت را هر جايي را که فرکانسهاي صدا به فرکانس اصلي راديو اضافه مي‌شود، اين نمايشگر را سه برابر قويتر مي‌سازد، زيرا اين نيازي به نمايش کانال بي‌استفاده ندارد.
راديوي بين شهري خشکي يک سيستم تلفن همراه ديجيتالي براي نظام مي‌باشد، پليس و آمبولانسها. سرويسهاي تجاري مثل راديو ماهواره سيريوس راديو ماهواره ديجيتالي را ساماندهي مي‌دهد.

تلفني

تلفن همراه به راديوي همراه محلي نمايش مي‌دهد، که به برنامه تلفني سرويس عمومي متصل مي‌شود. وقتي تلفن منطقه راديوي همراه را ترک مي‌کند، کامپيوتر مرکزي تلفن را به حالت جديدي درمي‌آورد. تلفنهاي همراه عموما امروزه از کدهاي ديجيتال مختلف استفاده مي‌کنند. تلفنهاي ماهواره‌اي به دو دسته تقسيم مي‌شوند: اينمار تست و ايريديوم تست. هر دو نوع کل جهان را پوشش مي‌دهند. اينمارتست از ماهواره‌هاي هماهنگ زميني استفاده مي‌کند، با هدف آنتنهايي يا قدرت دريافت بالا در وسايل نقليه. ايريديوم تلفنهاي همراه را فراهم مي‌کند، غير از ماهواره‌هايي که روي مدار قرار دارند.

ويدئو

تلويزيون مثل تصوير مي‌فرستد و مثل صدا مي‌فرستد، بر روي يک سيگنال راديويي. تلويزيون ديجيتال سر بيت را کد گذاري مي‌کند که برابر هشت قدرت سيگنال مي‌باشد. بيتها پيغامها و دستورات را مي‌فرستند، براي کمتر کردن صداهاي ناهنجار راديويي. يک تصحيح کننده اشتباه ريد - سولومون مي‌گذارند تا دريافت کننده اشتباهات را در اطلاعات پيدا و رفع کند. با وجود اينکه بيشتر اطلاعات بايد فرستاده شوند، ولي استانداردش استفاده از براي ويدئو مي‌باشد و پنج کيفيت سي دي (6601) کانالهاي ديجيتالي (مرکز ، چپ ، راست ، چپ عقب ، راست عقب) مي‌باشد.

هدايت کشتي

تمام ماهواره‌هاي هدايت کشتي با اين سيستم از ماهواره با زمان دقيق استفاده مي‌کنند. ماهواره موقعيت خود را نشان مي‌دهد و حتي زمان و ساعت نمايش را اعلام مي‌کند. دريافت کننده به چهار ماهواره گوش مي‌دهد و مي‌تواند موقعيتهاي آنان را اعلام کند که بر روي يک خط که بايد مماس بر صدف کروي شکل که دور هر ماهواره است باشد و بايد از ساعت پرواز سيگنالهاي راديو از ماهواره مطمئن باشد. يک کامپيوتر در دريافت کننده محاسبات رياضي انجام مي‌دهد.
لوران سيستم ساعت پرواز سيگنالهاي راديو را اعلام مي‌کند، ولي از ايستگاه راديوي روي زمين. سيستم (براي سفينه بکار مي‌رود) دو نمايشگر دارد. نمايشگر مستقيم جستجو مي‌کند يا سيگنالهاي اين را مي‌چرخاند مثل يک خانه روشن بر روي يک اندازه ثابت. وقتي که نمايشگر مستقيم رو به شمال باشد، نمايشگر چند وجهي پالس مي‌کند، سفينه مي‌تواند از اين دو بخواند و موقعيتش را بگويد و بر روي بخشي از اين دو پرتو معلوم کند. پيدايشگر مستقيم راديو قديميترين فرم راديوي هدايت کشتي مي‌باشد. قبل از سال1960 هدايت کننده‌ها از دورهاي آنتن متحرک براي معلوم کردن محل نزديک شهر استفاده مي‌کردند. در بعضي موارد آنها از هدايتگرهاي دريايي استفاده مي‌کردند، که يک اندازه از فرکانسهاي فقط بالاي راديويي با کارفرماهاي آماتور راديو نشان مي‌داد.

رادار

رادار چيزها را در فاصله‌هاي دور و معلوم کردن موقعيت امواج راديويي آنها پيدا مي‌کند. تأخير باعث مي‌شود که اکو فاصله را اندازه گيري کند. هدايت پرتو هدايت بازتاب را قطبي مي‌کند. قطبي شدن و فرکانس برگشت مي‌تواند انواع سطح را معلوم کند. رادارهاي هدايت يک منطقه وسيع را دو يا چهار بار در دقيقه جستجو مي‌کند. آنها از امواج کوتاهي که از زمين و سنگ بازتاب مي‌کند استفاده مي‌کنند و اين هدايتگرها در کشتيهاي تجاري يا خصوصي و سفينه‌هاي خصوصي با فاصله زياد معمول مي‌باشد.
هدف اصلي و عمومي اين است که رادارها عموما از فرکانسهاي رادار هدايتگر استفاده مي‌کنند، ولي پالس را تنظيم و قطبي مي‌کنند. بنابراين دريافت کننده از نوع سطح بازتاب کننده مطلع مي‌شود. بهترين مورد استفاده که رادارها باران طوفانهاي سنگين را تشخيص مي‌دهد، بخوبي زمين و وسايل نقليه ، بعضيها مي‌توانند اطلاعات صوتي را روي هم بياندازند و اطلاعات را از موقعيت بدهند. رادارهاي ردياب يک منطقه وسيع را با موجهاي راديويي کوتاه جستجو مي‌کند. آنها معمولا 2 يا 4 بار در دقيقه اين جستجو را ادامه مي‌دهند. بعضي اوقات رادارهاي جستجوگر از افکت دوپلر براي جداکردن وسايل نقليه از شلوغي و سر و صدا استفاده مي‌کنند.
رادارهاي هدفدار از يک مديريت استفاده مي‌کنند، به عنوان جستجوي رادار ، ولي مناطق بسيار کوچکتر را جستجو مي‌کنند، معمولا چندين بار در ثانيه يا بيشتر اين کار را انجام مي‌دهند. رادارهاي هواشناسي همانند رادارهاي جستجوگر کار مي‌کنند، ولي از امواج راديو با قطبيت کروي و يک موج دراز براي بازتاب از آب استفاده مي‌کنند. بعضي رادارهاي هواشناسي ازپديده دوپلر براي اندازه گيري سرعت باد استفاده مي‌کنند.

سرويسهاي ضروري

آژير نجات دهنده نمايشگر موقعيت ضروري ، نمايشگر محل ضرورت يا آژير محل شخصي يک نمايشگر راديوي کوچک هستند که ماهواره‌ها مي‌توانند استفاده کنند تا محل شخصي يا ماشيني که به کمک احتياج دارد را تعيين کنند. هدف آنها کمک کردن به مردم در روز اول مي‌باشد، وقتي که جستجو خيلي طول بکشد. انواع مختلفي وجود دارد، با نمايشگر و نمايش زياد و مختلف ، اطلاعات راديوي ديجيتال قديميترين فرم راديوي ديجيتال مدل تلگرافي بود که توسط پيشينيان مثل مارکوني استفاده مي‌شود. با فشار يک دگمه ، اپراتور مي‌توانست پيغام را بفرستد کد مورس.
مبدل چرخشي يک صدايي را دريافت کننده توليد مي‌کرد، جايي که سوراخ سوزني يک صداي هيس را بوجود مي‌آورد، فرم قابل مقايسه. سوراخ سوزني نمايشگر امروزه غير قانوني به شمار مي‌رود، زيرا نمايشگر آنها چند صد مگا هرتز مصرف دارند. اين بسيار اصراف هم در فرکانس راديو و هم در قدرت و نيروي راديو به شمار مي‌رود. پيشرفت بعدي يا گام بعدي امواج متداول تلگرافي بودند، وقتي که فرکانس راديو ، توسط تيوب خلاء نوسانگر الکترونيکي روشن و خاموش مي‌شد با يک کلمه. يک دريافت کننده با يک نوسانگر محلي بايد با فرکانس راديو هيتروداين مي‌شدند. کمتر از 100 مصرف داشت، هنوز استفاده مي‌شوند، امروزه مقدما با کارفرماهاي راديويي آماتور استفاده مي‌شود.
تلتايپ راديو معمولا روي موج کوتاه عمل مي‌کند و نظاميان به آن علاقه زيادي دارند. زيرا آنها اطلاعات نوشته شده را بدون يک اپراتور استاد انجام مي‌دهند. آنها يک بيت را در يک يا دو صدا مي‌فرستند. گروههاي پنج يا هفت بيتي شخصيتي مي‌شوند که توسط تلتايپ چاپ مي‌شوند. از سالهاي 1975 تا1925، از تلتايپ براي فرستادن پيغامهاي خصوصي يا تجاري به کشورهاي توسعه نيافته استفاده مي‌شد، که اينها همچنان توسط نظام يا گروه هواشناسي استفاده مي‌شد.
سفينه هوايي از 1200 باود سرويس بر براي فرستادن پيامهايشان استفاده مي‌کنند، جايگاه و موقعيت و اطلاعاتي را توسط ارتباط در هوا دريافت مي‌کنند. بشقابهاي مايکرو ويو در ماهواره‌ها ، مبادله‌هاي تلفن و ايستگاههاي تلويزيون از تنظيم دامنه دو وجهي استفاده مي‌کنند. اطلاعاتي را توسط تعويض مرحله و دامنه سيگنالهاي راديو مي‌فرستد. معمولا بيتها بصورت «ساختمان (منظم)» فرستاده مي‌شوند که تکرار شوند. يک بيت مخصوص براي تعيين محل شروع يک ساختمان بکار مي‌رود.

گرمايش

اجاق مايکرو ويو امواج راديو را بيشتر مي‌کند تا غذا را گرم کند. (يادداشت: درک نکردن آن متداول است که امواج راديو فرکانس مولکولهاي آب را تشديد مي‌کنند. فرکانس مايکرو ويو در حدود 10 برابر پايينتر از فرکانس شديد مي‌باشد.)

نيروي مکانيکي

* پرتوهاي تراکتور: امواج راديو نيروي مغناطيسي و الکتروستاتيکهاي کوچک را شدت مي‌بخشند. اينها براي نشان دادن نگهداري ايستگاه در مرکز ثقل محيط کافي است.
* نيروي رانش سفينه فضايي: فشار متعدد از تشديد امواج راديو به عنوان روش نيروي رانش توصيه شده است که براي کاوشگر ميان ستاره‌اي که دسته ستاره ناميده مي‌شود، بکار رود. از وقتي که امواج طولاني شدند، کاوشگر مي‌تواند خيلي سبک باشد و بنابراين شتاب بيشتري را کسب مي‌کند اگر به عنوان فضاپيما بود.
ديگر راديوي آماتور يک سرويس راديوي عمومي و ضروري مي‌باشد که توسط کسي که نيازمنديهايش را خودش ساخت و خريداري کرد. اين در مقدار زياد عمل مي‌کند. راديوهاي آماتور از تمام فرمهايي که دهنده استفاده مي‌کند، که شامل فرم آزمايشي و جدا مي‌باشد. فرمهاي زياد راديو توسط آماتورهاي راديو پيش قدم شدند و بعدا هم از نظر تجاري بسيار مهم تلقي شدند، که شامل ، باند جداي ، راديويي جيبي ديجيتال و تکرار کننده ماهواره بود.
* نمايش پرتوان: تعداد زيادي از برنامه‌ها و نقشه‌ها توصيه کردند که نمايش پرتوان از مايکرو ويو استفاده مي‌کند. براي مثال ، قدرت خورشيدي.
* کنترل از راه دور براي راديو: استفاده از امواج راديو براي نمايش اطلاعات کنترل در يک شي دور که در فرمهاي اوليه پرانه هدايت شده بود، کنترلهاي اوليه تلويزيون و مدلهاي آن ، ماشين کنترل کننده راديو و هواپيماها بود.
منبع: http://atwis.com
/خ