مفهوم الموجات الراديوية
هي نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي المعروف باستخدامه في تقنيات الاتصالات، مثل التلفزيون والهواتف المحمولة وأجهزة الراديو، تستقبل هذه الأجهزة موجات الراديو وتحولها إلى اهتزازات ميكانيكية في السماعة لإنشاء موجات صوتية.
طيف الترددات الراديوية: هو جزء صغير نسبيًا من الطيف الكهرومغناطيسي، ينقسم الكهرومغناطيسي بشكل عام إلى سبع مناطق من أجل تقليل الطول الموجي وزيادة الطاقة والتردد، وفقًا لجامعة روتشستر.
التعيينات الشائعة هي الموجات الراديوية والموجات الدقيقة والأشعة تحت الحمراء (IR) والضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية (UV) والأشعة السينية وأشعة غاما.
تمتلك موجات الراديو أطول أطوال موجية في الكهرومغناطيسي، وفقًا لوكالة ناسا والتي تتراوح من حوالي 0.04 بوصة (1 ملم) إلى أكثر من 62 ميلاً (100 كيلومتر)، ولديهم أيضًا أدنى ترددات، من حوالي 3000 دورة في الثانية أو 3 كيلوهرتز وصولاً إلى حوالي 300 مليار هيرتز أو 300 جيجا هرتز، كما يعتبر الطيف الراديوي مورد محدود.
نطاقات تردد الموجات الراديوية
- تردد منخفض للغاية ELF.
- تردد منخفض جداً VLF.
- تردد منخفض LF.
- تردد متوسط MF.
- تردد عالي HF.
- تردد عال جدا VHF.
- تردد عال جدا UVF.
- تردد عالي فائق SHF.
- تردد عالي للغاية EHF.
الترددات المنخفضة و المتوسطة
موجات الراديو ذات التردد المنخفض للغاية وهي أدنى ترددات الراديو، لها مدى طويل وهي مفيدة في اختراق المياه والصخور للتواصل مع الغواصات وداخل المناجم والكهوف.
أقوى مصدر طبيعي للموجات المنخفضة للغاية والمنخفضة جداً هو البرق، وفقًا لمجموعة ستانفورد، حيث يمكن أن للموجات التي تنتج عن عملية حدوث الصواعق ذهابًا وإيابًا أن تراتد بين الأرض والأيونوسفير (طبقة الغلاف الجوي ذات التركيز العالي من الأيونات والإلكترونات الحرة)، ويمكن لاضطرابات البرق هذه أن تشوه الإشارات اللاسلكية المهمة التي تنتقل إلى الأقمار الصناعية.
تتضمن نطاقات الراديو المنخفضة والمتوسطة الراديو البحري والجوي، وكذلك الراديو التجاري AM )(amplitude modulation، حيث تنخفض نطاقات تردد الراديو بين 535 كيلو هرتز إلى 1.7 ميجا هرتز، ويمتاز أن له مدى طويل، خاصة في الليل عندما يكون الأيونوسفير أفضل في انكسار الموجات إلى الأرض، لكنه يكون أكثر عرضةً للتداخل الذي يؤثر على جودة الصوت. عندما يتم حظر الإشارة جزئيًا على سبيل المثال، بواسطة مبنى ذي جدران معدنية مثل ناطحة سحاب فسيتم تقليل حجم الصوت وفقًا لذلك.
ترددات عالية
تتضمن نطاقات التردد العالي وVHF وUHF راديو (frequency modulation (FM والصوت التلفزيوني الإذاعي وراديو الخدمة العامة والهواتف المحمولة ونظام تحديد المواقع العالمي (نظام تحديد المواقع العالمي).
حيث تستخدم هذه النطاقات عادةً “تعديل التردد” (FM)؛ بهدف القيام بتشفير أو إقناع إشارة صوتية أو بيانات في موجة الموجة الحاملة. وفي أثناء حدوث تلك التعديلات سيبقى اتساع الإشارة ثابتًا مع تغير التردد أعلى أو أقل بمعدل ومقدار يتوافق مع إشارة الصوت أو البيانات.
ينتج عن FM جودة إشارة أفضل من AM؛ لأن العوامل البيئية لا تؤثر على التردد بالطريقة التي تؤثر بها على السعة، ويتجاهل جهاز الاستقبال الاختلافات في السعة طالما أن الإشارة لا تزال فوق الحد الأدنى. تقع ترددات راديو FM بين 88 ميجاهرتز و 108 ميجاهرتز، وفقًا لكيفية عمل الأشياء.
راديو الموجات القصيرة
يستخدم راديو الموجات القصيرة ترددات في نطاق الموجات الديكامترية (HF)، من حوالي 1.7 ميجاهرتز إلى 30 ميجاهرتز، وفقًا للرابطة الوطنية لمذيعي الموجات القصيرة (NASB). وضمن هذا النطاق، ينقسم طيف الموجة القصيرة إلى عدة قطاعات، بعضها مخصص لمحطات البث العادية، مثل صوت أمريكا، هيئة الإذاعة البريطانية وصوت روسيا.
في جميع أنحاء العالم، هناك المئات من محطات الموجات القصيرة، وفقًا لـ NASB، حيث يمكن سماع محطات الموجات القصيرة على بعد آلاف الأميال؛ لأن الإشارات ترتد من الأيونوسفير وترتد على بعد مئات أو آلاف الأميال من نقطة منشأها.
ترددات أعلى
يمثل كل من SHF و EHF أعلى ترددات في النطاق الراديوي، حيث يعتبر أحيانًا جزءًا من نطاق الموجات الدقيقة، كما تميل الجزيئات الموجودة في الهواء إلى القيام بعملية امتصاص لتك الترددات؛ الأمر الذي يجعل كل من نطاقها وتطبيقاتها محدوداً، ومع ذلك تسمح أطوالها الموجية القصيرة بتوجيه الإشارات في حزم ضيقة بواسطة هوائيات طبق مكافئ (هوائيات أطباق الأقمار الصناعية)، ويسمح ذلك بإجراء اتصالات ذات نطاق ترددي عالٍ قصير المدى بين مواقع ثابتة.
أما في مجال التطبيقات قصيرة المدى فقد يتم استخدام SHF،؛ نظراً لأن تأثره في الهواء يكون أقل من EHF، كما يمكن لـ SHF العمل فقط في مسارات خط الرؤية، حيث تميل الموجات إلى ارتداد الأشياء مثل السيارات والقوارب والطائرات، ولأن الأمواج ترتد عن الأجسام يمكن أيضًا استخدام SHF للرادار.
