Радиоволны

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок

Предположим, ты снимаешь трубку телефонного аппарата, набираешь или называешь нужный номер. Вскоре ты слышишь голос товарища, а он — твой. Какие электрические явления происходят во время вашего телефонного разговора?

Звуковые колебания воздуха, созданные тобой, преобразуются микрофоном в электрические колебания звуковой частоты, которые по проводам передаются к аппарату твоего собеседника. Там, на другом конце линии, они с помощью телефона преобразуются в колебания воздуха, воспринимаемые твоим приятелем как звуки. В радиовещании, как и в телефонии, микрофон и телефон или головка громкоговорителя являются конечными звеньями цепи радиопередачи и радиоприема. Но средством, связывающим их, служат не провода, а радиоволны.

«Сердцем» передатчика любой радиостанции является генератор колебаний высокой частоты. Он вырабатывает (генерирует) ток высокой, но строго постоянной для данной радиостанции частоты. Этот ток, усиленный до необходимой мощности поступает в антенну и возбуждает в окружающем ее пространстве электромагнитные колебания той же частоты — радиоволны. Скорость удаления радиоволн от антенны радиостанции равна скорости света: 300000 км/с, что почти в миллион раз быстрее распространения звука в воздухе. Это значит, что если на Московской радиовещательной станции в некоторый момент времени включили передатчик, то ее радиоволны меньше чем за 1/30 с дойдут до Владивостока, а звук за это время успеет распространиться всего лишь на 10 м.

Радиоволны распространяются не только в воздухе, но и там, где его нет, например в космическом пространстве. Этим они коренным образом отличаются от звуковых волн, для которых совершенно необходим воздух или какая-либо другая плотная среда, например вода. Когда радиовещательная станция начинает свои передачи, диктор иногда сообщает, что данная радиостанция работает на волне такой-то длины. Волну, бегущую по поверхности воды, мы видим и при известной ловкости можем измерить ее длину. Длину же радиоволн можно измерить только с помощью специальных приборов или рассчитать математическим способом, если мы знаем частоту тока, возбуждающего эти волны.

Длина радиоволны — это расстояние, на которое распространяется энергия электромагнитного поля за период колебания тока в антенне радиостанции. Понимать это надо так. За время одного периода тока в антенне передатчика в пространстве вокруг нее возникает одна радиоволна. Чем выше частота тока, тем больше следующих друг за другом радиоволн излучается антенной в течение каждой секунды. Допустим, частота тока в антенне радиостанции составляет 1 МГц. Значит период этого тока и рожденного им электромагнитного поля равен одной миллионной доле секунды. За 1 с радиоволна проходит расстояние 300000 км, или 300000000 м. За одну миллионную долю секунды она пройдет расстояние в миллион раз меньше, т.е. 300000000:1000000. Следовательно, длина волны данной радиостанции равна 300 м.

Длина волны радиостанции зависит от частоты тока в ее антенне: чем больше частота тока, тем короче волна и, наоборот, чем меньше частота тока, тем длиннее волна. Чтобы узнать длину волны радиостанции, надо скорость распространения радиоволн, выраженную в метрах, разделить на частоту тока в ее антенне. А чтобы, наоборот, узнать частоту тока в антенне радиостанции, надо скорость распространения радиоволн разделить на длину волны радиостанции.

Для перевода частоты колебаний в мегагерцах в длину волны в метрах и обратно удобно пользоваться такими формулами:

0 d585b 4a765878 orig.png

где \lambda — длина волны; f — частота колебаний; 300 — скорость распространения радиоволн, выраженная в тысячах километров в секунду.

Хочу тебя предупредить: не путай понятие о дине волны, на которой работает радиостанция, с дальностью ее действия, т. е. с расстоянием, на котором ее передачи могут быть приняты. Дальность действия радиостанции, правда, зависит от длины волны, но не отождествляется с нею. Так, передача на волне длиной в несколько десятков метров может быть услышана на расстоянии в несколько тысяч километров, но не всегда слышна на более близких расстояниях. В то же время передача радиостанции, работающей на волне длиной в сотни и тысячи метров, часто не слышна на таких больших расстояниях, на которых слышны передачи коротковолновых станций.

Итак, каждая радиовещательная станция работает на определенной, отведенной для нее частоте, называемой несущей. Длины волн различных радиостанций неодинаковы, но строго постоянны для каждой их них. Это и дает возможность принимать передачи каждой радиостанции в отдельности, а не все одновременно.