Az elektromágneses tér egy hullámfolyamat, hasonló ahhoz, mint amikor egy követ bedobnak egy tóba, és hullám keletkezik

Rádióhullámnak nevezzük az elektromágneses sugárzás osztályát, amelynek frekvenciája benne van az úgynevezett rádióelektromos spektrumban, amely 0 és 300 gigahertz közötti tartományba esik. Ettől a frekvenciától kezdve már infravörös, látható, ultraibolya fényről kezdtünk beszélni.

rádióhullámok

Az elektromágneses tér egy hullámfolyamat, hasonló ahhoz, mint amikor egy követ bedobnak egy tóba, és kialakul egy hullám, amelynek magas és alacsony szintje van (csúcsok és völgyek), és változó. Ugyanígy, bár nem látjuk, az elektromágneses tér megváltozik; értékei előbb magasabbak, majd alacsonyabbak és így tovább hullámzóak.

És mi a frekvencia? A gyakoriság ahhoz kapcsolódik, hogy az a hullám milyen gyorsan hullámzik, vagyis azzal, hogy milyen gyorsan halad a maximumtól a minimumig, vagy mennyire közel vannak a maximumok és a minimumok az időben, mert az a fontos szempont, hogy ez az érték változó legyen. A maximumok vagy minimumok közötti időt, vagyis az ismétlődő értékek között periódusnak nevezzük. És a periódus fordítottja, hány fordulat van arra a ciklusra, amelyet másodpercenként adtunk, frekvenciának nevezzük, és hertzben mérjük (amelyek nem nagyobbak és nem kevesebbek, mint másodpercenkénti ciklusok). Például, ha van egy 0,1 másodperces időszakom, ez azt jelenti, hogy egy másodperc alatt 10 csúcsot találtam. Ha egy buszra gondolunk, amelyik megkerül egy kört, akkor azt mondhatjuk, hogy a busz időtartama egy óra, vagy mondhatjuk azokat a kanyarokat, amelyeket a busz egy óra alatt megtesz, a busz által megtett fordulatok a frekvencia és az idő, egy fordulat megtétele az az időszak.

A hullám frekvenciája, vagyis az, hogy milyen gyorsan hajtja végre ezeket a variációkat, megváltoztatja annak jellemzőit, viselkedését. És mivel képesek vagyunk különböző frekvenciájú hullámok létrehozására, ez lehetővé teszi számunkra a spektrum rendezését. Ez lehetővé teszi számunkra például annak eldöntését, hogy amikor egy 900 megahertzes hullámot generálunk, akkor azt mobiltelefonáláshoz, vagy egy 2,4 gigahertzes hullámot használjuk, amelyet a Wi-Fi-hez használunk. Ezek mind rádióhullámok, de különböző frekvenciákkal.

A hullám frekvenciája, vagyis az, hogy milyen gyorsan hajtja végre ezeket a variációkat, megváltoztatja annak jellemzőit, viselkedését. És mivel képesek vagyunk különböző frekvenciájú hullámok létrehozására, ez lehetővé teszi számunkra a spektrum rendezését

Mindenféle vezeték nélküli kommunikációhoz használjuk őket, és a vezetéken keresztüli kommunikációhoz is. De a legnépszerűbb a vezeték nélküli használat: televízió, kommunikáció a mobiltelefonnal, az adatok, amelyeket a mobil küld vagy fogad, vagy hogyan kommunikálunk a Wi-Fi-vel, az FM rádióval ... mert egy antennás vevő képes fogadni az információt és továbbítani nekünk.

Amit át akartunk adni: képet, hangot stb., Először átalakítottuk az átvitelre alkalmas formátumra, amely általában digitális formátum; hogy a digitális formátumú információkat a rádióhullám továbbítja, és a vevő elérésekor a hullám által szállított bitek azzá válnak, amilyenek voltak az elején: kép vagy hang.

A rádiós kommunikáció analóg volt. Ezután az információkat úgy küldték el, ahogy vannak. Ha mikrofonba beszélek, a hang az áram variációit produkálja, és ezt használták a rádióhullám módosítására, és közvetlenül az antennán keresztül továbbították. Most ezt a hangot bitekbe kódolva továbbítják, mert a digitalizált információ sokkal robusztusabb.

És hogyan továbbítják ezt az információt a rádióhullámban? Meg kell változtatnunk a hullám néhány jellemzőjét attól függően, hogy milyen üzenetet akarsz küldeni. A legkönnyebb megérteni, hogy megváltoztatja az amplitúdót. A rádióhullám amplitúdója növekszik és csökken két lehetséges érték között. Meg tudom változtatni ezeket az értékeket, nagyobbá vagy kisebbé tenni a küldeni kívánt információk alapján. Hívjuk ezt a modulációt, moduláljuk a hullámot azzal az információval, amelyet el akarunk vinni. Ha el akarok küldeni 1, 2, 3; Küldök egy hullámot, amelynek először amplitúdója 1, majd amplitúdója 2, majd amplitúdója 3. És amikor eléri a vevőt, a vevő megnézi az amplitúdót és azt mondja: 1, 2, 3. De ahelyett, hogy 1, 2, 3 lehet valaki hangja, vagy bármilyen információt kódoló bit. Jellemzőinek megváltoztatásával a rádióhullám a távolságban továbbítja a kívánt információkat.

Rádióhullámokat is használunk az étel melegítésére a mikrohullámú sütőben. Ezek megegyeznek a wifivel, mi történik, ha a mikrohullámú sütőben több energiát töltünk be, mint amennyit a levegőn keresztül továbbítunk, mert nem akarjuk az embereket fűteni, igaz? És bizonyos frekvenciák miatt a vízmolekulák rezonálhatnak és felmelegedhetnek.

A rádióhullámokat arra is használják, hogy túlmutassanak azon, amit emberi képességeink megengednek, például a radarral akkor is tudhatjuk, hogy mi van körülöttünk, még akkor is, ha nagyon messze van, vagy akár rejtve van. A fény szintén elektromágneses hullám, de meghatározott frekvenciákkal, amelyeket látunk, és általában nem hívjuk őket rádióhullámoknak, hanem látható frekvenciákról beszélünk. De ahogy a fényképezőgéppel fénnyel rögzítem a képeket, más frekvenciájú rádióhullámokkal a falakon vagy a testünkön keresztül is rögzíthetem a képeket.

Ana Garcia Armada telekommunikációs mérnök, a madridi Carlos III Egyetem professzora és a mobil szélessávú kommunikációra és az 5G technológiára szakosodott kutató.

A kérdést e-mailben küldte: Victor porres

Válaszolunk egy heti tudományos konzultáció, amelyet a Dr. Antoni Esteve Alapítvány támogat, és amely megválaszolja az olvasók tudományos és technológiai kérdéseit. Tudósok és technológusok, az AMIT (Nőkutatók és Technológusok Egyesülete) tagjai, akik megválaszolják ezeket a kérdéseket. Küldje el kérdéseit a [email protected] címre vagy a Twitteren #nosotrasrespondemos.

Koordináció és írás: Toro Viktória