You are here

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАДИОТЕХНИКЕ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАДИОТЕХНИКЕ

Какие же волны используются в современной радиотехнике? Исследования показали, что условия распространения радиоволн существенно  различаются  в зависимости от длины их волны. Это определяется различием в прохождении  волн, излученных антенной вдоль земной поверхности (так называемого земного луча), и волн, излученных ПОД некоторым углом к горизонту (так называемого пространственного луча).

земной луч, проходя вдоль поверхности Земли, наводит в ней переменные токи, которые встречают тем большее сопротивление, чем выше рабочая частота. Поэтому с ростом частоты возрастает поглощение энергии земного луча. Пространственный луч попадает в верхние сильно ионизированные слои атмосферы (так называемую ионосферу).

Под действием пришедшей электромагнитной волны свободные заряды в ионизированных слоях совершают упорядоченное колебательное движение, что является причиной возникновения нового излучения, часть которого может вернуться на Землю. Иначе говоря, происходит отражение радиоволн от ионосферы. Однако не вся энергия падающей на нее волны переходит в отраженную волну: часть ее превращается в тепло. Теория и опыт показали, что доля поглощенной энергии возрастает с увеличением длины волны (т. е. с уменьшением частоты).

 Прохождение

На волнах более 3000 м поглощение в земной поверхности оказывается очень малым, а поглощение в ионосфере очень большим. Благодаря тому, что эти волны, кроме того, хорошо огибают земную поверхность, с помощью земного луча удается осуществлять связь на расстояния в несколько тысяч километров. Из-за сильного поглощения в ионосфере пространственный луч не может быть использован для связи.

Волны, длина которых превышает 3ООО м, называют длинными (соответствующие им частоты меньше 100 кГц).

На более коротких волнах (от 3000 до 200 м), которые принято называть средними волнами, поглощение земного луча возрастает, и связь с помощью него может осуществляться только на сравнительно небольшие расстояния, но начинает появляться достаточно интенсивный отраженный от ионосферы пространственный луч, за счет которого дальность связи также может достигать порядка нескольких тысяч километров. Диапазону средних волн соответствуют частоты от 100 кГц до 1,5 МГц.

На волнах коротковолнового диапазона, к которому принято относить волны от 200 до 10 м (чему соответствуют частоты от 1,5 до 30 МГц), поглощение в земле становится

столь большим, что практически связь на расстояниях свыше нескольких десятков километров земным лучом становится невозможной, зато поглощение пространственного луча в ионосфере резко уменьшается, и связь может осуществляться на огромные расстояния с помощью отраженных от ионосферы волн.

Более короткие волны, которые получили название ультракоротких (длина волны менее 10 м), проходят сквозь ионосферу, не испытывая отражения. По мере укорочения полны свойства радиоволн все более и более приближаются к свойствам световых волн. Ультракороткие волны уже почти не обладают способностью огибать земную поверхность, поэтому связь с помощью них может практически осуществляться только в пределах зоны прямой видимости. Это, конечно,  снижает   возможности   использования ультракоротких радиоволн, но, с другой стороны, благодари этому исключаются взаимные   помехи   радиостанций, расположенных на расстояниях в несколько десятков километров. Использование ультракоротких   волн   открыло целый ряд интересных возможностей перед радиотехникой. Малая длина волны позволяет создавать сложные антенные системы, концентрирующие излучение только в определённых нужных направлениях.

Атмосферные и промышленные помехи практически отсутствуют в этом диапазоне. Только   на   ультракоротких волнах оказывается возможным построение радиолокационных, телевизионных станций, линий   телеуправления и целого ряда других специальных устройств. Поэтому диапазон ультракоротких волн привлекает в последние годы особое внимание радиоспециалистов. В настоящее время уже   находят практическое применение волны длиной в несколько миллиметров. Использование более коротких волн ограничивается только трудностями построения генераторов колебаний столь высоких частот.

На практике часто производят дополнительное разделение названных выше диапазонов. Так, диапазон волн от 200 до 50 м называют диапазоном промежуточных волн.

Диапазон ультракоротких волн разделяют на диапазон метровых волн (волны с длиной от 10 до 1 м, чему соответствуют частоты от 30 до 300 МГц), дециметровый диапазон (волны от 1 м до 10 см, чему соответствуют частоты от 300 до 3 000 МГц), сантиметровый диапазон (волны от 10 до 1 см, чему соответствуют частоты от 3 000 до 30 000 МГц), миллиметровый диапазон (волны от 1 см до 1 мм, чему соответствуют частоты от 30 000 до 300 000 МГц).

Следует полагать, что в недалеком будущем диапазон практически используемых радиоволн еще более расширится в сторону более коротких волн.

Нужно отметить, что в литературе часто встречается иное разделение радиоволн на диапазоны. В соответствии с международным соглашением 1947 г. называют длинными волны от 10 до 1 км, средними—волны от 1 км до 100 м и короткими — волны от 100 до 10 м.

Рубрика: 

Добавить коментарий

0