Сервис и клуб образовательных микроблогов.

Продолжаем закреплять знания об основах радиосвязи,и сегодня подведем итог того что я понял про радиоволны.До изучения я путался в понимании что такое электромагнитная волна и что такое радиоволна так, как будно они имеют существенную разницу а разница заключается в частоте и приобретаемых свойствах волн которые мы используем как нам нужно.Ну обо всём по порядку.

Радиоволнами -  называют часть диапазона электромагнитных волн,которая имеет свойство передавать информацию.

Электромагнитные волны - представляют собой распространяющееся в пространстве переменное электромагнитное поле и в зависимости от частоты колебаний носят разные названия: инфразвуковое, оптическое (инфракрасное и ультрафиолетовое) излучение, видимый свет, рентгеновские лучи.

Явление возбуждения высокочастотным током совокупности электрического (Е) и магнитного (Н) полей, распространяющихся в пространстве со скоростью света (V≈300000 км/с), принято называть излучением электромагнитных волн.

Радиоволны для связи создаются при прохождении по проводнику высокочастотного электрического тока.

Если ток в проводнике (антенне) изменяется периодически по синусоидальному закону, то в пространстве образуется движущееся электромагнитное поле с периодическим повторением во времени значений напряженности электрического и магнитного полей. Переменное электрическое поле, вызванное протеканием тока в проводнике, порождает переменное магнитное поле; т.е. антенна, возбудившее одно из полей, вызывает появление единого электромагнитного поля. ЭМП, возникшее в некоторой области пространства, не заполняет его мгновенно, а перемещается в нем радиально во все стороны с конечной скоростью, зависящей от свойств среды. ЭМП возбуждается зарядами и токами. Возникнув, ЭМП существует и тогда, когда породивших ее токов и зарядов уже нет. Потерявшее связь со своим источником перемещающееся в пространстве электромагнитное поле и является электромагнитной волной.

Электромагнитные волны – это совокупность взаимосвязанных быстроизменяющихся во времени электрического и магнитного полей, распространяющихся в окружающем пространстве со скоростью света.

Радиоволны – это электромагнитные волны, свободно распространяющиеся в пространстве и имеющие частоту от 3кГц до 3 ТГЦ (3х103 … 3х1012 Гц).

Основные характеристики радиоволн.

Период T- время одного полного колебания.

Амплитуда - максимальное значение тока (напряженности поля).

Фаза - величина, характеризующая состояние колебательного процесса в любой момент времени.

Длина волны λ - расстояние, на которое распространяется волна за время одного периода колебания.

Частота f - количество полных колебаний в течение одной секунды.

Длина волны λ, частота f, период колебаний T и скорость распространения V связаны соотношениями: f = 1 / T; T = λ / V ; λ (м) = V (м/с) / f (Гц)

Так как в свободном пространстве скорость распространения ЭМВ равна скорости света (v = c = 3х108 м/с), то формула будет иметь вид:

λ (м) = 300 / f (МГц)

f (МГц) = 300 / λ (м)

Физические свойства радиоволн.

Среда, в которой распространяются радиоволны, вызывает ряд явлений, которые принято называть свойствами радиоволн:

•  затухание – уменьшение энергии радиоволны по мере удаления от источника излучения;
• отражение от границ двух сред, которые имеют различные свойства (влажность, температура, плотность);
• преломление при переходе через границу между двумя различными средами;
• рефракция - искривление траектории радиоволны в неоднородной среде;
• дифракция – явление частичного огибания препятствий, встречающихся на пути распространения волны;
• интерференция – наложение волн, при котором их сила может усиливаться или ослабляться.

Пояснения к некоторым свойствам.

Распространяющаяся радиоволна сопровождается переносом энергии, заключенной в электрическом поле. По мере продвижения радиоволны от места возбуждения переносимая ею энергия постепенно затухает: часть ее поглощается средой (превращается в тепло), а часть рассеивается в пространстве.

Затухание радиоволны ограничивает дальность радиопередач. Однако если бы с увеличением расстояния волна не затухала, то было бы невозможно работать даже нескольким радиостанциям на одинаковых частотах, как далеко друг от друга они не находились.

Дифракцией радиоволн называется способность их огибать препятствия – кривизну и неровности земной поверхности (горы, холмы, леса, строения). Явление дифракции наблюдается, когда размеры препятствия на пути волны соизмеримы с длиной волны. Чем длиннее волна, тем лучше она дифрагирует вдоль поверхности Земли. Дифракция наиболее заметна на длинных волнах, уменьшается с их укорочением и практически отсутствует у волн короче 1 м.

Если длина волны больше размеров препятствия, то радиоволна свободно обходит его. Если длина волны меньше размеров препятствия, то оно становится преградой на пути волны (т. е. радиоволна поглощается или отражается препятствием).

Интерференция радиоволн представляет собой сложное взаимодействие волн, приходящих в точку приема различными путями (наложение земных и пространственных волн, прямых и отраженных и т. д.). В результате этого явления напряженности полей взаимодействующих волн складываются или вычитываются в зависимости от совпадения или несовпадения их фаз. Результирующая напряженность поля в то же время может оказаться больше или меньше напряженности каждой из слагаемых волн.