التكنولوجيا الراديوية ونقل وكشف إشارات الاتصال التي تتكون من موجات كهرومغناطيسية تنتقل عبر الهواء في خط مستقيم أو عن طريق الانعكاس من الأيونوسفير أو من قمر صناعي للاتصالات.
المبادئ الفيزيائية الأساسية
يشمل الإشعاع الكهرومغناطيسي الضوء وكذلك الموجات الراديوية ، ولهما خصائص مشتركة. كلاهما يتم نشرهما عبر الفضاء في خطوط مستقيمة تقريبًا بسرعة حوالي 300،000،000 متر (186،000 ميل) في الثانية ولديهما سعة تختلف بشكل دوري مع مرور الوقت ؛ أي أنها تتأرجح من سعة صفر إلى الحد الأقصى والعودة مرة أخرى. يُطلق على عدد المرات التي تتكرر فيها الدورة في ثانية واحدة التردد (يرمز إلى f) بالدورات في الثانية ، والوقت المستغرق لإكمال دورة واحدة هو 1 / f ثانية ، ويسمى أحيانًا الفترة. لإحياء ذكرى الرائد الألماني هاينريش هيرتز ، الذي أجرى بعض التجارب الراديوية المبكرة ، تسمى الدورة في الثانية الآن هيرتز بحيث يتم كتابة دورة واحدة في الثانية كهرتز واحد (اختصار هرتز). يتم اختصار الترددات الأعلى كما هو موضح في الجدول 3.
مصطلحات التردد واختصاراتها
| مصطلح | دورة في الثانية | اختصار | ما يعادل |
|---|---|---|---|
| 1 هيرتز | 1 | 1 هرتز | |
| 1 كيلو هيرتز | 1،000 | 1 كيلو هرتز | 1000 هرتز |
| 1 ميغا هرتز | 1،000،000 (10 6) | 1 ميجا هرتز | 1000 كيلوهرتز |
| 1 جيجا هرتز | 1،000،000،000 (10 9) | 1 جيجا هرتز | 1000 ميجاهرتز |
إن الموجة الراديوية التي يتم نشرها عبر الفضاء سيكون لها في أي لحظة تباين في السعة على طول اتجاه سفرها مشابهًا لتغيرها الزمني ، تمامًا مثل الموجة التي تسافر على جسم مائي. تُعرف المسافة من قمة الموجة إلى التالية باسم الطول الموجي.
ترتبط الطول الموجي والتردد. قسمة سرعة الموجة الكهرومغناطيسية (ج) على الطول الموجي (المعين بالحرف اليوناني لامدا ، λ) يعطي التردد: f = c / λ. وبالتالي يبلغ طول الموجة 10 أمتار تردد 300.000.000 مقسومًا على 10 أو 30.000.000 هرتز (30 ميجا هرتز). الطول الموجي للضوء أقصر بكثير من طول الموجة الراديوية. في وسط طيف الضوء ، يبلغ طول الموجة حوالي 0.5 ميكرون (0.0000005 متر) ، أو تردد 6 × 10 14 هرتز أو 600000 جيجا هرتز (واحد جيجا هرتز يساوي 100000000 هرتز). عادة ما يتم أخذ الحد الأقصى للتردد في الطيف الراديوي حوالي 45 جيجا هرتز ، وهو ما يقابل الطول الموجي حوالي 6.7 ملم. يمكن توليد الموجات الراديوية واستخدامها بترددات أقل من 10 كيلو هرتز (λ = 30،000 متر).
آلية انتشار الموجة
تتكون الموجة الراديوية من المجالات الكهربائية والمغناطيسية التي تهتز بشكل متبادل بزاوية قائمة مع بعضها البعض في الفضاء. عندما يعمل هذين الحقلين بشكل متزامن في الوقت المناسب ، يقال أنهما في مرحلة زمنية ؛ أي أن كلاهما يصلان إلى الحد الأقصى والحد الأدنى معًا ، وكلاهما يمر من الصفر معًا. مع زيادة المسافة من مصدر الطاقة ، تزداد المساحة التي تنتشر فيها الطاقة الكهربائية والمغناطيسية ، بحيث تنخفض الطاقة المتاحة لكل وحدة مساحة. تقل شدة الإشارة اللاسلكية ، مثل شدة الضوء ، كلما زادت المسافة من المصدر.
هوائي الإرسال هو جهاز يعرض طاقة التردد اللاسلكي المولدة بواسطة جهاز إرسال إلى الفضاء. يمكن تصميم الهوائي لتركيز الطاقة الراديوية في شعاع مثل كشاف كشاف وبالتالي زيادة فعاليته في اتجاه معين (انظر الإلكترونيات).
