Radijo bangos

Radijo bangos – laisvai erdvėje sklindančios elektromagnetinės bangos, ilgesnės nei 0,1 mm (10^-4m).

Greitis

Radijo bangos greitis c laisvoje erdvėje lygus 299 792,458 km/s. Skaičiavimams neretai naudojama suapvalinta greičio reikšmė: c = 300 000 km/s = 300 000 000 m/s.

Ilgis ir dažnis

Radijo bangos ilgiu λ vadinamas mažiausias atstumas bangos sklidimo kryptimi tarp dviejų taškų, svyruojančių vienoda faze. Bangos ilgio vienetas yra metras (m). Žinant bangos ilgį metrais, dažnį f kilohercais (kHz) galime apskaičiuoti pagal formulę:

$f={\frac {300000}{\lambda }}$

Skirstymas

Radijo bangos skirstomos pagal jų ilgį arba dažnį:

pavadinimas	santrumpa		bangos ilgis		dažnis
	lietuvių k.	anglų k.	nuo	iki	nuo	iki
miriametrinės bangos labai žemi dažniai	LŽD	VLF	10 km	100 km	3 kHz	30 kHz
kilometrinės (ilgosios) bangos žemieji dažniai	ŽD	LF	1 km	10 km	30 kHz	300 kHz
hektometrinės (vidutinės) bangos vidutiniai dažniai	VD	MF	100 m	1 km	300 kHz	3000 kHz
dekametrinės (trumposios) bangos aukštieji dažniai	AD	HF	10 m	100 m	3 MHz	30 MHz
metrinės (ultratrumposios) bangos labai aukšti dažniai	LAD	VHF	1 m	10 m	30 MHz	300 MHz
decimetrinės (ultratrumposios) bangos ultra aukšti dažniai	UAD	UHF	10 cm	1 m	300 MHz	3000 MHz
centimetrinės bangos super aukšti dažniai	SAD	SHF	1 cm	10 cm	3 GHz	30 GHz
milimetrinės bangos ypač aukšti dažniai	YAD	EHF	1 mm	1 cm	30 GHz	300 GHz
decimilimetrinės bangos hiper aukšti dažniai	HAD	HHF	0,1 mm	1 mm	300 GHz	3000 GHz

Sklidimas

Radijo bangų sklidimui turi įtakos sklidimo terpės savybės ir sklidimo kelyje sutikti objektai. Sklindant radijo bangoms, gali atsirasti atspindžiai, pasireikšti refrakcija, difrakcija, absorbcija, sklaida, pakisti poliarizacija. Radijo bangoms sklindant atmosferoje, didesnę ar mažesnę įtaką daro viršutinių jonosferos sluoksnių jonizacija (dėl Saulės aktyvumo), vandens garų kiekis, krituliai, temperatūrų skirtumas tarp atmosferos sluoksnių ir kiti faktoriai. Visa tai reiškia, kad priklausomai nuo ilgio ir sklidimo sąlygų, radijo bangos gali įveikti labai skirtingus kelius ir atstumus. Todėl patikimo ryšio tarp konkrečių taškų užtikrinimui, gali būti svarbūs ne tik radijo bangų siuntimo dažniai bei siuntimo įrenginių parametrai, bet ir paros bei metų laikas, oro sąlygos ir aplinkos savybės ir joje esantys objektai.

Galimi šie radijo bangų sklidimo atvejai:

1. Laisvoji erdvė. Radijo bangos sklinda be kliūčių, siuntimo ir priėmimo įrenginiai yra tiesioginio matomumo zonoje.
2. Paviršinis sklidimas. Radijo bangos sklinda išilgai žemės, sekdamos Žemės paviršiaus kreivumą. Toks sklidimas būdingas ilgosioms ir vidutinėms bangoms, radijo bangos prasiskverbdamos į Žemės paviršių, jame sukelia sroves ir todėl kiekvienas žemės paviršiaus taškas tampa nauju radijo bangų šaltiniu. Gaunamas geras priėmimas iš už horizonto.
3. Jonosferinis sklidimas. Dekametrinės ir metrinės radijo bangos atsispindi nuo jonosferos, kurios dielektrinė skvarba gerokai skiriasi nuo apatinių atmosferos sluoksnių dielektrinės skvarbos. Atsispindėjusių bangų priėmimas galimas ir esant toli už horizonto. Tačiau toks priėmimas dažniausiai netrunka nuolat, kadangi labai priklauso nuo jonosferos būsenos.

Panaudojimas

Kai 1864 m. Džeimsas Klarkas Maksvelas (James Clerk Maxwell) pirmasis aprašė elektrodinamikos dėsnius ir išvedė matematines lygtis, vėliau pavadintas jo vardu, to meto eksperimentinė fizika buvo toli nuo galimybės praktiniu būdu patikrinti gautus rezultatus. Tik 1887 m. Heinrichas Hercas (Heinrich Hertz) sėkmingai patvirtino D.K. Maksvelo teiginius: buvo gauti radijo bangų sklidimo laisvoje erdvėje įrodymai. Po to prasidėjo informacijos perdavimo galimybių radijo bangomis paieška. Ilgą laiką informacijos perdavimas buvo bene vienintelis radijo bangų naudojimo tikslas. Vėliau mokslo pasiekimai ir naujos technologinės galimybės įgalino gerokai išplėsti radijo bangų taikymo sritis. Mūsų dienomis tokių sričių sąrašas tapo pakankamai ilgas. Galima būtų paminėti šiuos pavyzdžius:

• radijo ryšys,
• radijo transliavimas,
• televizija,
• belaidė telefonija (judriojo ryšio telefonai, belaidžiai rageliai),
• nuotolinis valdymas (garažo vartai, belaidė kompiuterio klaviatūra, pelė ir kt.),
• radiolokacija (fizinių objektų erdvėje sekimas, judėjimo parametrų nustatymas),
• radijo pelengavimas (krypties į radijo bangų šaltinį nustatymas),
• laivų ir orlaivių navigacija,
• matavimo prietaisai (greičio matavimo radarai, aukštimačiai ir kt.),
• padėties nustatymas (naudojant GPS palydovus),
• apsaugos ir kontrolės priemonės,
• pramonės, mokslo ir medicinos prietaisai,
• maisto ruošimas (mikrobangės krosnelės).

Kalbant apie spektro naudojimą, dažniau minimos ne „bangos“, o „dažniai“. Radijo dažnių spektras yra ribotas natūralus gamtinis resursas, kurį valdo valstybė. Šiuolaikinės visuomenės poreikis naudotis pažangiausiomis ryšių technologijomis ir gauti vis kokybiškesnes elektroninių ryšių paslaugas, nuolat didina radijo dažnių paklausą. Nors radijo dažnių spektras atrodo pakankamai platus, jame sunkiai „telpa“ visi jo naudotojai. Todėl, siekiant užtikrinti suderinamumą tarp radijo dažnių naudotojų bei sudaryti sąlygas verslui ir visuomenei naudotis naujos dinamiškos ryšių aplinkos teikiamais privalumais, atliekamas radijo dažnių valdymas. Efektyvus radijo dažnių valdymas – prielaida naujoms technologijoms įsitvirtinti. Tradicinis būdas derinti besikertančius poreikius naudotis dažniais yra pagrįstas planavimu, nustatant kas ir kokiomis sąlygomis turi teisę naudotis radijo dažniais.

Literatūra

• G. Greiner Shortwave Communication. Schiele & Schön, 1990, 71 p.
• A. Kežionis. Telekomunikacijų principai. 2004 m. vasario 20 d. Redakcija.

Nuorodos

• http://www.itu.int
• http://www.rrt.lt
• http://rfk.ff.vu.lt/doc/t_elektrodinamika.pdf Archyvuota kopija 2013-11-01 iš Wayback Machine projekto.