Разлика между версии на „Радиовълни“

Допълнение, разширение, прецизиране, редактиране, форматиране.
м (4-цифрени числа без интервал)
(Допълнение, разширение, прецизиране, редактиране, форматиране.)
'''Радиовълните''' са [[електромагнитни вълни]] с [[дължина на вълната]] ламбда (λ) от 0,1 mm до 100 km. доТе 0,1заемат mmдълговълновата част от [[Електромагнитен спектър|спектъра на електромагнитните вълни]]. Използват се за предаване на [[информация]] (говор, музика, изображения). Създават се около [[проводник]], в който протича променлив ток с висока честота и се излъчват чрез предавателна [[антена]]. Характерът на разпространението им в земната атмосфера зависи от дължината им. Попаднали върху приемна [[антена]], индуцират в нея сигнали, подобни на тези, които са били генерирани от източника им.
 
На фиг. 1 е показана диаграмата на електрическото поле ('''E''') и магнитното поле ('''H''') на радиовълна, излъчвана от несиметричен четвъртвълнов вибратор (мо̀нопол), означен с малка дебела вертикална линия в центъра. Диаграмата представлява напречно сечение на пространствената диаграма на излъчване – триизмерно тяло, което е симетрично спрямо вертикалната ос на антената (вертикална пунктирана линия). Силовите линии на електрическото поле са плътните криви линии. Силовите линии на магнитното поле са хоризонтални кръгове около оста на антената, перпендикулярни на равнината на чертежа и я пресичат в местата, означени с кръстове (от наблюдателя към чертежа) и точки (от чертежа към наблюдателя). Векторите на напрегнатостта на електричното поле '''E''', магнитното поле '''H''' и посоката на разпространение '''П''' (вектор на Пойтинг) са взаимно перпендикулярни, както е показано на фигурата долу в дясно.
[[Файл:Radio waves.svg|300п|мини|''Фиг. 1''. Диаграма на електромагнитното поле на излъчена радиовълна.]]
== Основни параметри ==
Радиовълните пренасят в пространството [[енергия]], излъчена от [[генератор]] зана [[електромагнитни вълни|електромагнитни трептения]]. Те се образуват при изменението на [[Електрическо поле|електрическото поле]], например, когато през [[проводник]] преминава високочестотен [[променлив ток]] или когато в пространството възникват електрически разряди, които създават кратки затихващи трептения с неопределена честота.
[[Файл:Radio waves.svg|мини]]
Радиовълните пренасят в пространството [[енергия]], излъчена от генератор за [[електромагнитни вълни|електромагнитни трептения]]. Те се образуват при изменението на [[Електрическо поле|електрическото поле]], например, когато през [[проводник]] преминава високочестотен [[променлив ток]] или когато в пространството възникват електрически разряди, които създават кратки затихващи трептения с неопределена честота.
 
Електромагнитното излъчване се характеризира с [[честота]], [[дължина на вълната]] и, [[мощностскорост]] на пренасянатаразпространение и [[мощност]] ([[енергия]]). Честотата на електромагнитните вълни показва колко пъти в [[секунда]] се променя направлението на електрическия ток в излъчвателя и следователно, колко пъти в секунда се изменя във всяка точка на пространството величината на [[Електрическо поле|електрическото]] и [[Магнитно поле|магнитното поле]]. Честотите се измерват в [[херц (единица)|херци]] (Hz) – единициединица, нареченинаречена с името на немския учен [[Хайнрих Херц]]. 1 Hz е едно колебание (трептение) в секунда, 1 мегахерц (MHz) – 1 милион колебания в [[секунда]] (s). Знаейки,Производни чеединици скоросттаза начестота движение на електромагнитните вълни е равна на скоростта на светлината, може да се определи разстоянието между точките в пространството, където електрическото (или магнитно) поле се намират в еднаква [[фаза]]. Това разстояние се нарича дължина на вълната.са:
* 1 килохерц (kHz) = 10<sup>3</sup> Hz – хиляда колебания в [[секунда]] (s).
* 1 мегахерц (MHz) = 10<sup>6</sup> Hz – 1 милион колебания в секунда.
* 1 гигахерц (MHz) = 10<sup>9</sup> Hz – 1 милиард колебания в секунда.
* 1 терахерц (MHz) = 10<sup>12</sup> Hz – 1 билион колебания в секунда.
Свободното пространство е еднородна непоглъщаща среда с относителна [[диелектрична проницаемост]], равна на единица (ε'=1). То включва [[атмосфера]]та и [[космос|космическото пространство]] (въздух и [[вакуум]]). Радиовълните, както и другите електромагнитни вълни, се разпространяват в пространствотосвободното пространство със скоростта на [[светлина]]та (299,792,458във вакуум m/s)<ref> ''Penrose, R (2004). The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe. Vintage Books. pp. 410–1. ISBN 978-0-679-77631-4. „... the most accurate standard for the metre is conveniently defined so that there are exactly 299,792,458 of them to the distance travelled by light in a standard second, giving a value for the metre that very accurately matches the now inadequately precise standard metre rule in Paris.''</ref>. Основни свойства на радиовълните са [[отражение]], [[пречупване]], заглъхване, [[дифракция]], [[интерференция]] и др.
 
<math>v = c = 299</math> <math>792</math> <math>458</math> <math>m/s</math> <math>\approx</math> <math>3.10</math><sup>8</sup> <math>m/s</math> .
 
Знаейки скоростта на движение на електромагнитните вълни, може да се определи разстоянието между точките в пространството, където електрическото (или магнитно) поле се намират в еднаква [[фаза]]. Това разстояние се нарича дължина на вълната.
 
Дължината на радиовълните (в метри) се определя по формулата:
 
<math>\lambda = {299,79c \over f}</math>,
 
където честотата на електромагнитното излъчване е в херци <math>f [Hz]</math>, или за по-лесно:
или за по-лесно:
 
<math>\lambda \approx {300 \over f}</math>
 
където честотата е в мегахерци <math>f [MHz]</math>.
където <math>f</math> е честота на електромагнитното излъчване в MHz.
 
На честота 1 MHz съответства дължина на вълната от приблизително 300 m. С увеличаване на честотата дължината на вълната намалява, и обратно, с намаляване на честотата дължината става по-голяма. Дължината на радиовълната пряко определя размерите на предавателните и приемателни [[Антена|радиоантени]].
 
== Свойства ==
Основни свойства на радиовълните са [[отражение]], [[пречупване]], затихване, поглъщане, разсейване, [[дифракция]], [[интерференция]] и др.
Радиовълните, както и другите електромагнитни вълни, се разпространяват в пространството със скоростта на [[светлина]]та (299,792,458 m/s)<ref> ''Penrose, R (2004). The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe. Vintage Books. pp. 410–1. ISBN 978-0-679-77631-4. „... the most accurate standard for the metre is conveniently defined so that there are exactly 299,792,458 of them to the distance travelled by light in a standard second, giving a value for the metre that very accurately matches the now inadequately precise standard metre rule in Paris.''</ref>. Основни свойства на радиовълните са [[отражение]], [[пречупване]], заглъхване, [[дифракция]], [[интерференция]] и др.
 
Електромагнитните вълни свободно преодоляватпреминават безпрепятствено през въздуха илии космическото пространство ([[вакуум]]), но ако на пътя им има метален проводник, антена или друго електропроводимо тяло, то вълните отдават част от своята [[енергия]] на този обект, създавайки по този начин [[променлив ток]] в него. Винаги част от излъчената енергия се [[Отражение|отразява]] от повърхностите. Върху това свойство е основана [[радиолокация]]та.
 
Друго полезно свойствоДифракция на електромагнитните вълни (както и на всички другивълните вълни)се енарича тяхнатаспособността способностим да заобикалят телапрепятстия по пътя си. Това е възможно, само ако телата са по-малки от дължината на вълната или са сравними с нея. Например, за да бъде засечен [[самолет]], дължината на вълната на радиолокатора трябва да бъде по-малка от геометрическите размери на самолета (по-малка от 10 m). Ако тялото е по-голямо от дължината на вълната, то може да я отрази. Има обаче и случаи, в които тялото може и да не отрази радиовълната, например, ако е изградено по технологията „[[Стелт технология|Stealth]]”.
 
== Разпространение ==
Енергията, която пренасят електромагнитните вълни, зависи от мощността на генератора ([[радиопредавател]]я) и разстоянието до него. Научно казано, това звучи така: потокът енергия на единица площ е право пропорционален на излъчената мощност и обратно пропорционален на квадрата на разстоянието до предавателя. Това означава, че далечината на приемане зависи от мощността на предавателя, но в по-голяма степен зависи от разстоянието до него. Например, енергийният поток на електромагнитното излъчване от [[Слънце]]то достига до 1 kW (киловат) на квадратен метър на повърхността на [[Земя]]та, а потокът енергия на една средновълнова предавателна станция – едва хилядни или даже милионни части от W (ват) на квадратен метър.
 
Радиовълните се излъчват чрез [[антена]] и се разпространяват във вид на енергия на електромагнитното поле. И въпреки че природата на радиовълните е една, тяхната способност за разпространение силно зависи от дължината на вълната. Земята представлява електрически проводник (макар и не добър)полупроводник и преминавайки над повърхността ѝ, радиовълните постепенно отслабват. Това се дължи на факта, че електромагнитните вълни предизвикват ток на повърхността на планетата, с което се губи и част от енергията. Тоест, енергията се поглъща от Земята, при това толкова повече, колкото е по-къса вълната (по-висока честотата). Енергията отслабва още и защото радиоизлъчването се разпространява във всички посоки, и следователно, колкото по-отдалечен е приемникът от предавателя, толкова по-малко енергия се пада на единица площ и толкова по-малко попада в антената.
 
== Разпределение на радиочестотния спектър ==
{{основна|Електромагнитен спектър}}
 
Радиовълните (радиочестоти), използвани в радиотехниката, заемат област (или спектър) от 100 km (3 kHz) до 0,1 mm (3000 GHz). Това е малка област от спектъра на [[Електромагнитни вълни|електромагнитните вълни]], обхващаща вълните с голяма дължина. След радиовълните, по степен на намаляване на дължината следва областта на [[Инфрачервено излъчване|инфрачервените лъчи]], после е тесният участък на [[Видима светлина|видимата светлина]], след него са диапазоните на [[Електромагнитен спектър#Ултравиолетова светлина|ултравиолетовите]], [[Рентгенови лъчи|рентгеновите]] и [[Електромагнитен спектър#Гама лъчи|гама лъченията]]. Всички те са електромагнитни трептения с една природа, различаващи се само по дължина на вълната, и съответно по честотата.
 
Вътре в диапазона на радиочестотите също има обособени под-областиподобласти, но границите между тях са условни. Те следват една след друга, а понякога даже се припокриват. Най-общо според дължината на вълната радиовълните се делят на:
 
* свръхдълги λ = 10 – 100 km
 
=== ITU диапазони ===
Международният съюз по телекомуникации ITU има нарочен регламент за радио диапазоните Radio Regulations. Според чл. 2, радио спектърътрадиоспектърът се подразделя на девет честотни диапазона, които се обозначават с последователни цели числа, както е посочено в таблицата <ref>{{Цитат уеб| уеб_адрес= http://life.itu.int/radioclub/rr/frr.htm| заглавие= Radio Regulations, Volume 1, Article 2 |достъп_дата = 12 юли 2017|фамилно_име= |първо_име= |дата= 2008|труд= |издател=ITU |цитат= |език= en}}</ref>.
 
{| class="wikitable" style="text-align:center"
|+Диапазони според ITU
|-
! Номер диапазонна диапазона !! СъкращениеНаименование и <br>съкратено означение !! Честотен диапазон !! Диапазон от дължини на вълната<sup>†</sup>
|-
| 4 || [[Много ниски честоти]] ([[:en:Very low frequency|VLF]] )|| 3 – 30 kHz || 10 – 100 km
|-
| 5 || [[Ниски честоти]] ([[:en:Low frequency|LF]]) || 30 – 300 kHz || 1 – 10 km
|-
| 6 || [[Средни честоти]] ([[:en:Medium frequency|MF]]) || 300 – 3000 kHz || 100 – 1000 m
|-
| 7 || [[Високи честоти]] ([[:en:High frequency|HF]]) || 3 – 30 MHz || 10 – 100 m
|-
| 8 || [[Много високи честоти]] ([[:en:Very high frequency|VHF]]) || 30 – 300 MHz || 1 – 10 m
|-
| 9 || [[Ултрависоки честоти]] ([[:en:Ultra high frequency|UHF]]) || 300 – 3000 MHz || 101 – 10010 cmdm
|-
| 10 || [[Свръхвисоки честоти]] ([[:en:Super high frequency|SHF]]) || 3 – 30 GHz || 1 – 10 cm
|-
| 11 || [[Крайно високи честоти]] ([[:en:Extremely high frequency|EHF]]) || 30 – 300 GHz || 1 – 10 mm
|-
| 12 || [[Терахерцови честоти|Хипервисоки честоти]] ([[:en:Tremendously high frequency|THF]]) || 300 – 3000 GHz || 0.,1 – 1 mm
|-
|}
|-
! Честотна лента
! Вълнов обхват (съкращение)
! Вид вълни (съкращение)
! Предназначение
|-
| 148,5 – 285 kHz
| 2020 – 1052,6 m
| Дълги вълни (ДВ/LW)
| наземно радиоразпръскване
|-
| 526,5 – 1606,5 kHz
| 570 – 186,7 m
| Средни вълни (СВ/MW/AM)
| наземно радиоразпръскване
|-
| 3950 – 4063 kHz
| 76 – 73,8 m
| Къси вълни (КВ/SW), 60 m
| наземно радиоразпръскване
|-
| 5900 – 6200 kHz
| 50,8 – 48,3 m
| Къси вълни (КВ/SW), 49 m
| наземно радиоразпръскване
|-
| 7100 – 7350 kHz
| 42,25 – 40,8 m
| Къси вълни (КВ/SW), 41 m
| наземно радиоразпръскване
|-
| 9500 – 9900 kHz
| 31,6 – 30,3 m
| Къси вълни (КВ/SW), 31 m
| наземно радиоразпръскване
|-
| 11650 – 12075 kHz
| 25,75 – 24,84 m
| Къси вълни (КВ/SW), 25 m
| наземно радиоразпръскване
|-
| 13600 – 13800 kHz
| 22,05 – 21,74 m
| Къси вълни (КВ/SW), 21 m
| наземно радиоразпръскване
|-
| 15100 – 15600 kHz
| 19,54 – 19,87 m
| Къси вълни (КВ/SW), 19 m
| наземно радиоразпръскване
|-
| 17550 – 17900 kHz
| 17,09 – 16,76 m
| Къси вълни (КВ/SW), 16 m
| наземно радиоразпръскване
|-
| 21450 – 21850 kHz
| 14 – 13,73 m
| Къси вълни (КВ/SW), 13 m
| наземно радиоразпръскване
|-
| 25670 – 26100 kHz
| 14 – 11,49 m
| Къси вълни (КВ/SW), 11 m
| наземно радиоразпръскване
|-
| 87,5 – 108 MHz
| 3,43 – 2,77 m
| Ултракъси вълни (УКВ/FM)
| наземно радиоразпръскване
|-
| 174 – 230 MHz
| 1,724 – 1,304 m
| Ултракъси вълни (МВ/HF), <br>6 – 12 канал
| наземно телевизионно разпръскване
|-
| 470 – 822 MHz
| 63,83 – 36,5 cm
| Ултракъси вълни (ДМВ/UHF), <br>21 – 68 канал
| наземно телевизионно разпръскване
|-
| 11,7 – 12,5 GHz
| 2,56 – 2,4 cm
| Свръхкъси вълни (СКВ/Ku-Band)
| спътниково ТВ-радиоразпръскване
|-
| 40 – 42,5 GHz
| 7,5 – 7,06 mm
| Свръхкъси вълни (СКВ/Ka-Band)
| спътниково ТВ-радиоразпръскване
|-
| 84 – 86 GHz
| 3,57 – 3,48 mm
| Свръхкъси вълни (СКВ/Ki-Band)
| спътниково ТВ-радиоразпръскване
3152

редакции