تعریف امواج رادیویی

تعریف امواج رادیویی:
همان طور که اشاره کردیم، امواج رادیویی که ماهیتی الکترومغناطیسی دارند، بخشی از طیف الکترومغناطیسی بوده که فرکانسی کمتر از ناحیه مادون قرمز (Infrared) داشته و طبق رابطه نتیجه می شود که امواج رادیویی طول موجی بیشتر از امواج مادون قرمز یا فروسرخ دارند.

ناحیه فرکانسی امواج رادیویی از30Hzدر طول موج10.000kmشروع و تا فرکانس300GHzدر طول موج1mm
ادامه دارد.

البته در علوم مهندسی و برخی مراجع، فرکانس های باند VHF به بالا را خود ناحیه ای جداگانه موسوم به امواج میکروویو در نظر می گیرند (شکل 1).

امواج رادیویی همانند سایر امواج الکترومغناطیسی در محیط خلأ (ضریب شکست 1) با سرعت نور  منتشر می شوند. امواج رادیویی، حاصل حرکت بارهای الکتریکی شتابدار، از جمله جریان های الکتریکی متغیر با زمان (AC) است.

شکل زیر شماتیک مداری ساده ای را جهت تولید امواج رادیویی نشان می دهد:

شکل (3): شماتیکی ساده از عملکرد یک آنتن. نوسانگر LC جریانی متناوب تولید کرده که این جریان از طریق ترانسفورماتور، باعث القای جریانی در مدار آنتن شده و در نتیجه آنتن شروع به تابش امواج الکترومغناطیسی رونده می کند.

امواج رادیویی به صورت طبیعی نیز توسط رعد و برق یا اجرام نجومی نیز ساطع می شوند. 

تصویر (4): نمایی از دکل های مخابراتی با آنتن های مختلف

امروزه امواج رادیویی جزء جداناپذیری از زندگی روزمره انسان ها بوده و فناوری های مهم ارتباطی نظیر تلفن همراه، شبکه و اینترنت بی سیم، رادار، سیستم های ناوبری، ماهواره ها و … بر پایه فیزیک امواج رادیویی کار می کنند.

شکل زیر برخی از کاربرد های امواج رادیویی را در طیف الکترومغاطیسی نشان می دهد.

چگونگی انتشار امواج رادیویی در اتمسفر زمین، تابعی از فرکانس یا طول موج آن است. امواج با طول موج بلند می توانند از موانع بزرگ نظیر کوه ها پراکنده یا از طریق امواج زمین منتشر شوند.

امواج با طول موج کوتاه تر می توانند از طریق یونسفر بازتاب و در فاصله های خیلی دوری به آنتن گیرنده فرود آیند. انتشار امواج با طول موج های خیلی کوتاه تر (فرکانس بالا) را نیز همانند نور (لیزر)، می توان به صورت خطی صاف در نظر گرفت.

در ادامه بیشتر در خصوص این مطلب صحبت خواهیم کرد.

جهت جلوگیری از تداخل امواج بین کاربرد های مختتف، پروتکل، قوانین و استاندارد هایی توسط سازمان های جهانی IEEE و ITU تدوین و باند های فرکانسی خاصی برای کاربرد های مختلف اختصاص داده شده است.

به طور مثال فرکانس امواج Wifi در دو فرکانس2.4GHzو5GHz استانداردسازی شده اند.