रेडियो तरंगें प्रकाश उत्सर्जन क्या है। रेडियो तरंगों का सिद्धांत: शैक्षिक कार्यक्रम। रेडियो स्पेक्ट्रम आवंटन

आयनित गैस का ढांकता हुआ निरंतरता एकता से कम है और कंपन आवृत्ति पर निर्भर करता है। मीडिया जिसमें रेडियो तरंगों के प्रसार की गति आवृत्ति पर निर्भर करती है, फैलाने वाला मीडिया कहलाता है। फैलने वाले मीडिया में, रेडियो तरंग प्रसार के चरण और समूह वेग प्रतिष्ठित हैं। वेव फ्रंट की गति को गति देने वाली गति को चरण कहा जाता है। चरण वेग सूत्र (1.45) या (ढांकता हुआ के गुणों वाले मीडिया के लिए) द्वारा निर्धारित किया जाता है (1.55)। इसलिए, अभिव्यक्ति के अनुसार नुकसान को ध्यान में रखते हुए एक आयनित गैस के लिए (4.8)

नतीजतन, प्रत्येक आवृत्ति की अपनी चरण गति होती है, और यह गति प्रकाश की गति से अधिक होती है।

एक संकेत संचारित करने के लिए, कुछ गड़बड़ी पैदा करना आवश्यक है - साइनसॉइडल दोलनों के संचरण की शुरुआत, एक ब्रेक या एक आवेग, अर्थात, तरंगों के एक निश्चित समूह को संचारित करने के लिए (चित्र 4.8)।

एक गैर-फैलाने वाले माध्यम में, तरंगों का एक समूह अविभाजित होता है। एक फैलाने वाले माध्यम में, नाड़ी स्पेक्ट्रम की प्रत्येक आवृत्तियों को एक अलग गति से प्रेषित किया जाता है, और एक पूरे के रूप में नाड़ी को एक अलग गति से प्रेषित किया जाता है। एक प्रसार माध्यम में तरंग प्रसार के खेल की समूह गति निर्धारित करने के लिए, "इलेक्ट्रोडायनामिक्स" पाठ्यक्रम से ज्ञात सूत्र का उपयोग करें:

हर के अंतर की गणना के बाद

समीकरण (4.36) सरल है:

सूत्रों की तुलना (4.35) और (4.37) आयनित गैस में तरंग प्रसार के चरण और समूह वेग के बीच संबंध को दर्शाता है:

υ जीआर υ 2 \u003d с २। (4.38)

इस प्रकार, एक आयनित गैस में, संकेत प्रकाश की गति से कम गति पर फैलता है।

जब ऑपरेटिंग आवृत्ति आयनीकृत गैस की प्राकृतिक आवृत्ति (ω →, 0) के पास पहुंचती है, तो समूह वेग घट जाता है (ses जीआर → 0), और चरण वेग तेजी से बढ़ता है (→ f → ∞)। वास्तव में, एक वास्तविक आयनित गैस में तरंग ऊर्जा के नुकसान के कारण, चरण वेग एक बड़े परिमित मूल्य तक पहुंच जाता है।

एक पल्स को संचारित करने के लिए, एक निश्चित आवृत्ति बैंड को प्रसारित करना आवश्यक है, जिसकी चौड़ाई पल्स अवधि के विपरीत आनुपातिक है। नाड़ी हार्मोनिक्स का प्रत्येक समूह अपने स्वयं के समूह वेग के साथ प्रचार करता है। यदि नाड़ी बहुत छोटी नहीं है और इसका स्पेक्ट्रम चौड़ा नहीं है, तो नाड़ी हार्मोनिक्स के अलग-अलग समूहों के समूह वेग में अंतर छोटा है और यह माना जा सकता है कि पूरी नाड़ी वाहक आवृत्ति के समूह वेग के अनुरूप गति से फैलती है। छोटी दालों में आवृत्तियों का एक व्यापक स्पेक्ट्रम होता है और आयनमंडल से गुजरते समय विकृत हो जाते हैं। एक आयताकार पल्स के विरूपण की प्रकृति को अंजीर में दिखाया गया है। 4.9।

उच्च हार्मोनिक्स का एक समूह एक बड़े समूह वेग के साथ प्रचार करता है और एक आवेग पैदा करता है - एक अग्रदूत (देखें। 8.8), भाग- b)। ऊर्जा का मुख्य भाग आवेग का "शरीर" है (चित्र देखें। 4.9। पार्ट बी-सी) वाहक आवृत्ति के अनुरूप गति पर प्रचार करता है। कम हार्मोनिक्स का एक समूह एक कम समूह वेग के साथ प्रचार करता है और एक मंद पल्स बनाता है (चित्र देखें। 4.9, भाग सी-डी), पल्स स्वयं "धुंधला" हो जाता है। जब पल्स छोटा होता है और वाहक आवृत्ति आयनित गैस की प्राकृतिक आवृत्ति के करीब होती है, तो विकृतियां गंभीर होती हैं। जब आयनमंडल के माध्यम से प्रसार, फैलाव विकृतियां कई माइक्रोसेकंड की अवधि के साथ दालों से गुजरती हैं। फैलाव के कारण लंबे समय तक टेलीग्राफ दाल व्यावहारिक रूप से विकृत नहीं होती है।

क्या हैं रेडियो तरंगें

रेडियो तरंगें विद्युत चुम्बकीय कंपन हैं जो प्रकाश की गति (300,000 किमी / सेकंड) की गति से अंतरिक्ष में फैलती हैं। वैसे, प्रकाश भी रेडियो तरंगों (प्रतिबिंब, अपवर्तन, क्षीणन, आदि) के समान गुणों वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं।

रेडियो तरंगें अंतरिक्ष के माध्यम से एक विद्युत चुम्बकीय दोलक द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा ले जाती हैं। और वे तब पैदा होते हैं जब विद्युत क्षेत्र बदलता है, उदाहरण के लिए, जब एक बारी बिजली या जब स्पार्क्स अंतरिक्ष के माध्यम से कूदते हैं, अर्थात। तेजी से एक के बाद एक वर्तमान दालों के बाद की एक श्रृंखला।

विद्युत चुम्बकीय विकिरण की विशेषता आवृत्ति, तरंग दैर्ध्य और संचारित ऊर्जा की शक्ति है। विद्युत चुम्बकीय तरंगों की आवृत्ति से पता चलता है कि उत्सर्जक में विद्युत प्रवाह की दिशा में प्रति सेकंड कितनी बार परिवर्तन होता है और इसलिए, अंतरिक्ष में प्रत्येक बिंदु पर बिजली और चुंबकीय क्षेत्र की परिमाण में कितनी बार परिवर्तन होता है। आवृत्ति को हर्ट्ज़ (Hz) में मापा जाता है - महान जर्मन वैज्ञानिक हेनरिक रुडोल्फ हर्ट्ज़ के नाम पर इकाइयाँ। 1 हर्ट्ज प्रति सेकंड एक दोलन है, 1 मेगाहर्ट्ज़ (मेगाहर्ट्ज) प्रति सेकंड एक मिलियन दोलन है। यह जानते हुए कि विद्युत चुम्बकीय तरंगों की गति की गति प्रकाश की गति के बराबर है, अंतरिक्ष में उन बिंदुओं के बीच की दूरी निर्धारित करना संभव है जहां विद्युत (या चुंबकीय) क्षेत्र एक ही चरण में है। इस दूरी को वेवलेंथ कहा जाता है। मीटर में तरंग दैर्ध्य की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

या मोटे तौर पर,
जहां मेगाहर्ट्ज में विद्युत चुम्बकीय विकिरण की आवृत्ति f है।

सूत्र से पता चलता है कि, उदाहरण के लिए, 1 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति लगभग तरंग दैर्ध्य से मेल खाती है। 300 मीटर। बढ़ती आवृत्ति के साथ, तरंग दैर्ध्य घट जाती है, घटने के साथ - अपने आप को लगता है। निम्नलिखित में, हम यह सुनिश्चित करेंगे कि तरंग दैर्ध्य सीधे रेडियो संचार एंटीना की लंबाई को प्रभावित करता है।

विद्युत चुम्बकीय तरंगें स्वतंत्र रूप से हवा या बाहरी स्थान (वैक्यूम) से गुजरती हैं। लेकिन अगर कोई धातु का तार, एंटीना या कोई अन्य संचालक निकाय तरंगों के रास्ते पर मिलते हैं, तो वे इसे अपनी ऊर्जा देते हैं, जिससे इस कंडक्टर में एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है। लेकिन लहर की सारी ऊर्जा कंडक्टर द्वारा अवशोषित नहीं होती है, इसका हिस्सा इसकी सतह से परिलक्षित होता है और या तो वापस चला जाता है या अंतरिक्ष में बिखर जाता है। वैसे, रडार में विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उपयोग इस पर आधारित है।

विद्युत चुम्बकीय तरंगों की एक और उपयोगी संपत्ति उनके रास्ते में कुछ बाधाओं के आसपास झुकने की उनकी क्षमता है। लेकिन यह तभी संभव है जब वस्तु के आयाम तरंग दैर्ध्य से कम हों, या उसके साथ तुलना की जाए। उदाहरण के लिए, एक हवाई जहाज का पता लगाने के लिए, रडार रेडियो तरंग की लंबाई उसके ज्यामितीय आयाम (10 मीटर से कम) से कम होनी चाहिए। यदि शरीर तरंग दैर्ध्य से अधिक लंबा है, तो यह इसे प्रतिबिंबित कर सकता है। लेकिन यह प्रतिबिंबित नहीं हो सकता है। मिलिट्री स्टील्थ तकनीक के बारे में सोचें जो कि लोकोमोटिव, एब्जॉर्बिंग मटीरियल और कोटिंग्स को विकसित करती है ताकि लोकेटर्स को वस्तुओं की दृश्यता कम हो सके।

विद्युत चुम्बकीय तरंगों द्वारा की गई ऊर्जा जनरेटर की शक्ति (उत्सर्जक) और उससे दूरी पर निर्भर करती है। वैज्ञानिक रूप से, यह इस तरह से लगता है: प्रति इकाई क्षेत्र में ऊर्जा प्रवाह सीधे विकिरण शक्ति के लिए आनुपातिक है और दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती के लिए आनुपातिक है। इसका मतलब यह है कि संचार रेंज ट्रांसमीटर की शक्ति पर निर्भर करती है, लेकिन इससे दूरी पर काफी हद तक।

स्पेक्ट्रम वितरण

रेडियो इंजीनियरिंग में उपयोग की जाने वाली रेडियो तरंगें एक क्षेत्र या अधिक वैज्ञानिक रूप से कवर करती हैं - 10,000 मीटर (30 kHz) से 0.1 मिमी (3,000 हर्ट्ज) तक का स्पेक्ट्रम। यह विद्युत चुम्बकीय तरंगों के विशाल स्पेक्ट्रम का केवल एक हिस्सा है। रेडियो तरंगों (कम लंबाई में) के बाद थर्मल या अवरक्त किरणें होती हैं। उनके बाद दृश्यमान प्रकाश तरंगों का एक संकीर्ण खंड है, फिर - पराबैंगनी, एक्स-रे और गामा किरणों के स्पेक्ट्रम - ये सभी एक ही प्रकृति के विद्युत चुम्बकीय दोलनों हैं, केवल तरंग दैर्ध्य में भिन्न होते हैं और इसलिए, आवृत्ति में।

यद्यपि पूरे स्पेक्ट्रम को क्षेत्रों में विभाजित किया गया है, लेकिन उनके बीच की सीमाएं पारंपरिक रूप से उल्लिखित हैं। क्षेत्र लगातार एक दूसरे का अनुसरण करते हैं, एक को दूसरे में पास करते हैं, और कुछ मामलों में ओवरलैप करते हैं।

अंतर्राष्ट्रीय समझौतों द्वारा, रेडियो संचार में उपयोग की जाने वाली रेडियो तरंगों के पूरे स्पेक्ट्रम को श्रेणियों में विभाजित किया गया है:

रेंज आवृत्तियों	फ्रीक्वेंसी रेंज नाम	नाम तरंग सीमा	वेवलेंथ
	बहुत कम आवृत्तियों (VLF)	Myriameter
	कम आवृत्तियों (LF)	किलोमीटर
300-3000 kHz	मध्य आवृत्तियों (मिडरेंज)	Hectometric
	ट्रेबल (एचएफ)	दस मीटर
	बहुत उच्च आवृत्तियों (VHF)	मीटर
300-3000 मेगाहर्ट्ज	अल्ट्रा हाई फ्रीक्वेंसी (UHF)	मिटर का दशमांश
	अति उच्च आवृत्तियों (माइक्रोवेव)	सेंटीमीटर
	अत्यधिक उच्च आवृत्तियों (EHF)	मिलीमीटर
300-3000 गीगाहर्ट्ज़	हाइपर-हाई फ्रिक्वेंसी (HHF)	Decimillimeter

लेकिन ये रेंज बहुत व्यापक हैं और, बदले में, वर्गों में विभाजित हैं, जिसमें तथाकथित प्रसारण और टेलीविजन बैंड, स्थलीय और विमानन के लिए बैंड, अंतरिक्ष और समुद्री संचार, डेटा ट्रांसमिशन और चिकित्सा के लिए, रडार और रेडियो नेविगेशन के लिए, आदि शामिल हैं। प्रत्येक रेडियो सेवा को रेंज या निश्चित आवृत्तियों का अपना खंड आवंटित किया जाता है।

विभिन्न सेवाओं के बीच स्पेक्ट्रम का आवंटन।

यह टूटना काफी भ्रामक है, यही वजह है कि कई सेवाएं अपनी "आंतरिक" शब्दावली का उपयोग करती हैं। आमतौर पर, निम्नलिखित नामों का उपयोग भूमि मोबाइल संचार के लिए आवंटित बैंड को नामित करने के लिए किया जाता है:

	आवृत्ति सीमा	स्पष्टीकरण
		इसके वितरण की प्रकृति के कारण, यह मुख्य रूप से लंबी दूरी के संचार के लिए उपयोग किया जाता है।
	25.6-30.1 मेगाहर्ट्ज	नागरिक सीमा जिसमें व्यक्ति संवाद कर सकते हैं। विभिन्न देशों में, इस खंड पर 40 से 80 निश्चित आवृत्तियों (चैनल) आवंटित किए जाते हैं।
		मोबाइल स्थलीय संचार की सीमा। यह स्पष्ट नहीं है कि क्यों, लेकिन रूसी भाषा में ऐसा कोई शब्द नहीं था जो इस सीमा को परिभाषित करता हो।
	136-174 मेगाहर्ट्ज	मोबाइल स्थलीय संचार की सबसे आम सीमा।
	400-512 मेगाहर्ट्ज	मोबाइल स्थलीय संचार की सीमा। कभी-कभी इस खंड को एक अलग श्रेणी के लिए आवंटित नहीं किया जाता है, लेकिन वे कहते हैं VHF, 136 से 512 मेगाहर्ट्ज तक आवृत्ति बैंड लगाता है।
	806-825 और 851-870 मेगाहर्ट्ज	पारंपरिक "अमेरिकन" रेंज; संयुक्त राज्य अमेरिका में मोबाइल संचार द्वारा व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हमें ज्यादा वितरण नहीं मिला है।

आवृत्ति बैंड के आधिकारिक नाम विभिन्न सेवाओं के लिए आवंटित क्षेत्रों के नामों के साथ भ्रमित नहीं होने चाहिए। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मोबाइल स्थलीय संचार के लिए दुनिया के प्रमुख उपकरण इन क्षेत्रों के भीतर काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए मॉडल का उत्पादन करते हैं।

भविष्य में, हम भूमि मोबाइल रेडियो संचार में उनके उपयोग के संबंध में रेडियो तरंगों के गुणों के बारे में बात करेंगे।

कैसे रेडियो तरंगों को फैलता है

रेडियो तरंगों को ऐन्टेना के माध्यम से अंतरिक्ष में भेजा जाता है और एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में ऊर्जा के रूप में प्रचारित किया जाता है। यद्यपि रेडियो तरंगों की प्रकृति समान है, उनकी प्रसार क्षमता तरंगदैर्ध्य पर अत्यधिक निर्भर है।

रेडियो तरंगों के लिए, पृथ्वी बिजली का एक संवाहक है (हालांकि बहुत अच्छा नहीं)। पृथ्वी की सतह के ऊपर से गुजरते हुए रेडियो तरंगें धीरे-धीरे कमजोर होती जाती हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि विद्युत चुम्बकीय तरंगें पृथ्वी की सतह में विद्युत धाराओं को उत्तेजित करती हैं, जिसके लिए ऊर्जा का हिस्सा खर्च किया जाता है। उन। ऊर्जा पृथ्वी द्वारा अवशोषित होती है, और अधिक, तरंग दैर्ध्य (उच्च आवृत्ति) कम होती है।

इसके अलावा, तरंग की ऊर्जा भी कमजोर हो जाती है क्योंकि विकिरण अंतरिक्ष की सभी दिशाओं में फैलता है और इसलिए, ट्रांसमीटर से दूर रिसीवर है, कम ऊर्जा प्रति इकाई क्षेत्र में है और कम यह एंटीना में मिलता है।

लंबी-तरंग प्रसारण स्टेशन कई हजार किलोमीटर की दूरी पर प्राप्त किए जा सकते हैं, और सिग्नल स्तर आसानी से घटता है, बिना कूदता है। मध्यम तरंग स्टेशनों को एक हजार किलोमीटर के दायरे में सुना जा सकता है। छोटी तरंगों के लिए, ट्रांसमीटर से दूरी के साथ उनकी ऊर्जा तेजी से घट जाती है। यह इस तथ्य की व्याख्या करता है कि रेडियो विकास के समय, मुख्य रूप से संचार के लिए 1 से 30 किमी की लहरों का उपयोग किया जाता था। 100 मीटर से छोटी लहरों को आम तौर पर लंबी दूरी की संचार के लिए अनुपयुक्त माना जाता था।

हालांकि, लघु और पराबैंगनी तरंगों के आगे के अध्ययनों से पता चला है कि जब वे पृथ्वी की सतह के पास यात्रा करते हैं तो वे जल्दी से सड़ जाते हैं। जब विकिरण को ऊपर की ओर निर्देशित किया जाता है, तो छोटी तरंगें वापस आती हैं।

1902 में वापस, अंग्रेजी गणितज्ञ ओलिवर हीविसाइड और अमेरिकी इलेक्ट्रिकल इंजीनियर आर्थर एडविन केनेली ने लगभग एक साथ भविष्यवाणी की थी कि पृथ्वी के ऊपर हवा की एक आयनित परत है - एक प्राकृतिक दर्पण जो विद्युत चुम्बकीय तरंगों को दर्शाता है। इस परत को आयनोस्फीयर नाम दिया गया था।

पृथ्वी के आयन मंडल को दृष्टि की रेखा से अधिक दूरी पर रेडियो तरंगों के प्रसार की सीमा को बढ़ाने की अनुमति देने वाला था। यह धारणा 1923 में प्रायोगिक रूप से सिद्ध हो गई थी। आरएफ दालों को ऊपर की ओर सीधा प्रेषित किया गया था और लौटे संकेत प्राप्त हुए थे। दालों को भेजने और प्राप्त करने के बीच के समय की माप ने प्रतिबिंब परतों की ऊंचाई और संख्या निर्धारित करना संभव बना दिया।

लंबी और छोटी लहर का प्रसार।

आयनमंडल से परावर्तित होने के बाद, छोटी तरंगें पृथ्वी पर लौटती हैं, जिससे उनके नीचे "मृत क्षेत्र" के सैकड़ों किलोमीटर निकल जाते हैं। आयनोस्फीयर और पीठ की यात्रा करने के बाद, लहर "शांत" नहीं होती है, लेकिन पृथ्वी की सतह से परिलक्षित होती है और फिर से आयनमंडल में पहुंच जाती है, जहां यह फिर से परिलक्षित होता है, इस प्रकार, बार-बार प्रतिबिंबित होने पर, एक रेडियो तरंग दुनिया को कई बार प्रसारित कर सकती है।

यह पाया गया कि प्रतिबिंब की ऊँचाई मुख्य रूप से तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करती है। छोटी तरंग, इसका प्रतिबिंब जितना ऊंचा होता है और परिणामस्वरूप, "मृत क्षेत्र" जितना बड़ा होता है। यह निर्भरता केवल स्पेक्ट्रम के लघु-तरंग दैर्ध्य भाग (लगभग 25-30 मेगाहर्ट्ज तक) के लिए मान्य है। छोटी तरंग दैर्ध्य के लिए, आयनमंडल पारदर्शी होता है। लहरें उसे भेदती हैं और बाहरी अंतरिक्ष में जाती हैं।

आंकड़ा दिखाता है कि प्रतिबिंब न केवल आवृत्ति पर निर्भर करता है, बल्कि दिन के समय पर भी निर्भर करता है। यह इस तथ्य के कारण है कि आयनमंडल सौर विकिरण द्वारा आयनित होता है और धीरे-धीरे अंधेरे की शुरुआत के साथ अपनी प्रतिबिंबितता खो देता है। आयनीकरण की डिग्री सौर गतिविधि पर भी निर्भर करती है, जो पूरे वर्ष और साल-दर-साल सात साल के चक्र में बदलती है।

आयनमंडल की परावर्तक परतें और दिन की आवृत्ति और समय के आधार पर छोटी तरंगों का प्रसार।

प्रकाश किरणों के गुणों में वीएचएफ रेडियो तरंगें अधिक समान हैं। वे व्यावहारिक रूप से आयनोस्फीयर से प्रतिबिंबित नहीं करते हैं, पृथ्वी की सतह के चारों ओर बहुत थोड़ा झुकते हैं और दृष्टि की रेखा के भीतर फैलते हैं। इसलिए, अल्ट्राशॉर्ट तरंगों की कार्रवाई की सीमा छोटी है। लेकिन इससे रेडियो संचार के लिए एक निश्चित लाभ है। चूंकि वीएचएफ में तरंगें दृष्टि की रेखा के भीतर फैलती हैं, इसलिए आपसी प्रभाव के बिना एक दूसरे से 150-200 किमी की दूरी पर रेडियो स्टेशन रखना संभव है। और यह पड़ोसी स्टेशनों को कई बार एक ही आवृत्ति का उपयोग करने की अनुमति देता है।

छोटी और अल्ट्राशॉर्ट तरंगों का प्रसार।

DTSV और 800 मेगाहर्ट्ज रेंज में रेडियो तरंगों के गुण प्रकाश किरणों के भी करीब हैं और इसलिए एक और दिलचस्प और महत्वपूर्ण संपत्ति है। आइए याद रखें कि टॉर्च कैसे काम करता है। रिफ्लेक्टर के फोकस पर स्थित प्रकाश बल्ब से प्रकाश किरणों की एक संकीर्ण बीम में एकत्र किया जाता है जिसे किसी भी दिशा में भेजा जा सकता है। मोटे तौर पर उच्च आवृत्ति वाली रेडियो तरंगों के साथ भी ऐसा ही किया जा सकता है। आप उन्हें एंटीना दर्पण के साथ इकट्ठा कर सकते हैं और उन्हें संकीर्ण बीम में भेज सकते हैं। कम आवृत्ति की तरंगों के लिए इस तरह के एंटीना का निर्माण करना असंभव है, क्योंकि इसके आयाम बहुत बड़े होंगे (दर्पण का व्यास तरंग दैर्ध्य की तुलना में बहुत बड़ा होना चाहिए)।

निर्देशित तरंग उत्सर्जन की संभावना संचार प्रणाली की दक्षता में सुधार करती है। यह इस तथ्य के कारण है कि एक संकीर्ण बीम साइड दिशाओं में कम ऊर्जा अपव्यय प्रदान करता है, जो किसी दिए गए संचार रेंज को प्राप्त करने के लिए कम शक्तिशाली ट्रांसमीटरों के उपयोग की अनुमति देता है। दिशात्मक विकिरण अन्य संचार प्रणालियों के साथ कम हस्तक्षेप बनाता है जो बीम के अनुरूप नहीं हैं।

रेडियो तरंगें प्राप्त करने से दिशात्मक विकिरण का लाभ भी उठाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कई लोग परवलयिक उपग्रह व्यंजनों से परिचित हैं जो एक उपग्रह ट्रांसमीटर से विकिरण को एक बिंदु पर केंद्रित करते हैं जहां एक प्राप्त सेंसर स्थापित होता है। रेडियो खगोल विज्ञान में दिशात्मक प्राप्त एंटेना के उपयोग ने कई मौलिक वैज्ञानिक खोजों को संभव बनाया है। उच्च-आवृत्ति रेडियो तरंगों पर ध्यान केंद्रित करने की क्षमता ने रडार, रेडियो रिले संचार, उपग्रह प्रसारण, में उनके व्यापक उपयोग को सुनिश्चित किया है। वायरलेस ट्रांसमिशन डेटा, आदि

पैराबोलिक दिशात्मक उपग्रह डिश (ru.wikipedia.org से फोटो)।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कम तरंग दैर्ध्य के साथ, वायुमंडल में क्षीणन और ऊर्जा अवशोषण बढ़ता है। विशेष रूप से, 1 सेमी से कम तरंगों के प्रसार को कोहरे, बारिश, बादलों जैसी घटनाओं से प्रभावित होना शुरू होता है, जो संचार सीमा को सीमित करने वाली एक गंभीर बाधा बन सकती है।

हमने पाया है कि रेडियो तरंगों में तरंग दैर्ध्य के आधार पर अलग-अलग प्रसार गुण होते हैं और रेडियो स्पेक्ट्रम के प्रत्येक हिस्से का उपयोग किया जाता है, जहां इसके लाभों का सबसे अच्छा फायदा उठाया जाता है।

ऐतिहासिक रूप से, रेडियो तरंगों की खोज तब की गई थी जब प्रकाश की घटनाओं का पहले से ही अच्छी तरह से अध्ययन किया गया था, और जब पहले से ही मैक्सवेल का सिद्धांत था, जिसने प्रकाश तरंगों को ईथर में लोचदार तरंगों के रूप में वर्णित किया था, जिसमें एक विशिष्ट गति के साथ इसका प्रचार किया गया था। सी... जब यह पाया गया कि रेडियो तरंगों की गति इसी गति [F2] से मेल खाती है, तो, उन्होंने खुशी के लिए, निर्णय लिया कि प्रकाश और रेडियो तरंगों की भौतिक प्रकृति समान होती है, केवल उनकी आवृत्ति रेंज में भिन्न होती है। अब तक, पाठ्यपुस्तकों और संदर्भ पुस्तकों में "इलेक्ट्रोमैग्नेटिक तरंगों के पैमाने" की सुविधा होती है, जो शून्य से अनंत तक - सभी बोधगम्य आवृत्तियों को कवर करती है। यह राज्य की स्थिति सभी अधिक आश्चर्यजनक है क्योंकि प्रकाश और रेडियो तरंगों की मौलिक रूप से भिन्न प्रकृति के प्रत्यक्ष संकेत लंबे समय से ज्ञात हैं।

दोनों के बीच मुख्य अंतर यह है कि प्रकाश ऊर्जा का एक क्वांटम स्थानांतरण है, जबकि रेडियो तरंगें तरंग हैं। ध्यान दें कि हम इन घटनाओं के भौतिक सार के बारे में बात कर रहे हैं, न कि उनके गणितीय विवरण के बारे में। गणितीय रूप से, प्रकाश और रेडियो तरंगों को तरंगों के संदर्भ में और क्वांटा के संदर्भ में दोनों का वर्णन किया जा सकता है: कागज सब कुछ सहन करेगा। शारीरिक रूप से, एक बड़ा अंतर है। जब एक रेडियो तरंग उत्सर्जित, प्रचारित और प्राप्त होती है, तो आवेशित कण तरंग की आवृत्ति पर गति कर सकते हैं। जब तक जनरेटर काम करता है, उत्सर्जित एंटीना के साथ लगातार ड्राइविंग चार्ज, चार्ज किए गए कण आसपास के स्थान में लंबे समय तक फहराते हैं। प्रकाश के मामले में, प्रकाश आवृत्ति पर आवेशित कणों की कोई गति नहीं होती है। अगर ऊर्जा हस्तांतरण का तंत्र पूरी तरह से अलग है तो वे कहां हो सकते हैं? वैसे, यहां तक \u200b\u200bकि एक इलेक्ट्रॉन, अपने कम द्रव्यमान के साथ, मुक्त नहीं हो सकता है, इसकी आवृति गुणों के कारण प्रकाश आवृत्तियों पर कंपन करता है। सबसे पहले, यह माना जाता था कि परमाणुओं में बंधे इलेक्ट्रॉन इसके लिए सक्षम थे - उदाहरण के लिए, परमाणु के जे.जे. थॉमसन के मॉडल के अनुसार। लेकिन इस मॉडल को रदरफोर्ड-बोहर मॉडल के पक्ष में छोड़ दिया गया था ... फोटॉनों की अवधारणा का गठन किया गया था ... जो कि प्रथम सोल्वे कांग्रेस के संकल्प के अनुसार, परमाणुओं द्वारा उत्सर्जित और अवशोषित होते हैं। हाथों हाथ... इससे यह हुआ कि परमाणुओं में आवेशित कणों के दोलन नहीं होते हैं जो फोटॉन की आवृत्ति को निर्धारित करते हैं। आप देखते हैं कि रूढ़िवादी स्वयं कहां आए हैं: रेडियो तरंगों के मामले में, चार्ज कणों के दोलन मौजूद हैं, लेकिन प्रकाश के मामले में, वे नहीं हैं। लेकिन वे उसी भौतिक प्रकृति को रेडियो तरंगों और प्रकाश के लिए जारी रखते थे। इसे और अधिक रहस्यमय बनाने के लिए!

लेकिन आवेशित कणों की दोलनों की मौजूदगी या अनुपस्थिति के बीच यह अंतर केवल आवृत्ति रेंज में अंतर के कारण नहीं है - इस मामले में, यह सिद्धांत का विषय है [D10]। नाविक, जिसका काम हम ऊपर उल्लिखित करते हैं ( 3.4 ), ऊर्जा के केवल क्वांटम स्थानान्तरण का कार्य करता है, अर्थात्, परमाणु से परमाणु तक उत्तेजना ऊर्जा के स्थानान्तरण, लेकिन निश्चित रूप से इलेक्ट्रॉन से इलेक्ट्रॉन तक नहीं। क्योंकि उत्तेजना ऊर्जा प्राप्त करने और छोड़ने में सक्षम वस्तु के पास एक उपयुक्त संरचनात्मक संगठन होना चाहिए, जो स्वतंत्रता की एक आंतरिक डिग्री प्रदान करता है जो उत्तेजना ऊर्जा की बहुत संभावना देता है। और एक मुक्त इलेक्ट्रॉन, जो एक प्राथमिक कण है, में इस तरह की स्वतंत्रता की आंतरिक डिग्री नहीं है। इसलिए, एक इलेक्ट्रॉन उत्तेजना ऊर्जा की एक मात्रा प्राप्त नहीं कर सकता है और तदनुसार, इसे नहीं दे सकता है।

जो कहा गया है वह यह महसूस करने के लिए पर्याप्त है कि प्रकाश और रेडियो तरंगें मौलिक रूप से भिन्न भौतिक घटनाएं हैं। हम नीचे रेडियो तरंगों की प्रकृति के सवाल पर लौटेंगे ( 5.3 ), लेकिन अब निम्नलिखित पर ध्यान दें। जब प्रकाश की पारंपरिक अवधारणाओं की तुलना उड़ान के फोटोन के रूप में की जाती है, और हमारी अवधारणाओं की एक श्रृंखला के रूप में परमाणु ऊर्जा का परमाणु से परमाणु में स्थानांतरण होता है, तो उनका मूलभूत अंतर हड़ताली होता है। पारंपरिक दृष्टिकोण में, पदार्थ द्वारा "स्पैट आउट" का आत्मनिर्भर अस्तित्व है जो पदार्थ से स्वतंत्र है: एक फोटॉन माना जाता है कि इंटरस्टेलर स्पेस में लंबे प्रकाश वर्ष उड़ने में सक्षम है जब तक कि यह एक परमाणु को हिट नहीं करता है जो इसे अवशोषित करेगा। हमारे दृष्टिकोण में, प्रकाश पदार्थ से अलगाव में मौजूद नहीं है, क्योंकि प्रकाश ऊर्जा केवल परमाणुओं पर स्थानीयकृत होती है, और, क्वांटम के दौरान एक परमाणु से दूसरे में स्थानांतरित होती है, यह परमाणुओं को अलग करने वाले स्थान के साथ नहीं चलती है। और अब, चूंकि शिक्षाविदों ने फोटोन को चार मौलिक, बिल्कुल स्थिर कणों में सूचीबद्ध किया है, इसलिए शिक्षाविदों ने, जो पदार्थ से स्वतंत्र फोटॉनों के अस्तित्व के विचार की रक्षा में है, एक स्पर्श विचार प्रयोग किया है। मान लीजिए, वे कहते हैं, प्रकाश की एक शक्तिशाली फ्लैश हमसे दस प्रकाश वर्ष दूर से उत्पन्न हुई थी, जिसके बाद एमिटर तुरंत ध्वस्त हो गया था ... और हम मुश्किल से दसवें वर्ष के अंत तक रिसीवर बनाने में कामयाब रहे - लेकिन हमें अभी भी प्रकाश संकेत मिला है। जहां, वे कहते हैं, क्या इन दस वर्षों में प्रकाश ऊर्जा थी, जब एमिटर अब नहीं था, और रिसीवर अभी तक नहीं था? हम उत्तर देते हैं: इंटरस्टेलर स्पेस में प्रकाश ऊर्जा को परमाणु से परमाणु में स्थानांतरित किया गया था, निर्माणाधीन रिसीवर की ओर बढ़ रहा था। "फिर," शिक्षाविदों ने पूरी तरह से प्रशंसा की, "प्रेषित प्रकाश की सीमित तीव्रता परमाणुओं की एकाग्रता द्वारा निर्धारित की जाएगी, जिस पर इसे" फेंक दिया गया था "! यह सांद्रता जितनी कम होगी, प्रकाश उतना ही खराब होगा! और ऐसा नहीं है: प्रयोगशालाओं में हम लेजर तीव्रता को एक अल्ट्राहैग वैक्यूम के माध्यम से पारित करते हैं! " हां, यह प्रयोगशालाओं में काम करता है। लेकिन यह पता चला है क्योंकि यहाँ एक अल्ट्राहैग वैक्यूम के साथ वॉल्यूम बड़े नहीं हैं: वैक्यूम चैम्बर के प्रवेश द्वार की खिड़की पर स्थित परमाणुओं को भेजने के लिए, नेविगेटर सफलतापूर्वक अपने बाहर निकलने की खिड़की पर या उसके अंदर लक्ष्य पर परमाणुओं को पाता है। यहाँ, "लेज़र इंटेंसिटी" को अल्ट्रा-हाई वैक्यूम के एक छोटे सेक्शन से गुजारा जाता है जैसे कि यह सेक्शन बिल्कुल भी मौजूद नहीं है। लेकिन अगर अल्ट्राहिग वैक्यूम वाले सेक्शन में पर्याप्त बड़ी सीमा होती, तो सब कुछ अलग तरह से होता। यह हमारे लिए तर्कसंगत लगता है कि नेविगेटर के पास प्राप्तकर्ता परमाणु की तलाश में स्कैनिंग स्पेस की एक निश्चित अधिकतम त्रिज्या है। यदि, इस सीमित दायरे तक पहुंचने पर, प्राप्तकर्ता परमाणु का पता नहीं लगाया जाता है, तो स्कैन समाप्त हो जाता है (और, संभवतः, इसका नया चक्र तुरंत समाप्त हो जाता है)। फिर, एक उच्च वैक्यूम के माध्यम से प्रकाश के मार्ग के एक खंड की पर्याप्त रूप से बड़ी लंबाई के साथ, यह इस मामले की ठीक कम एकाग्रता है जो इस खंड के प्रकाश संचरण क्षमता के सीमक के रूप में काम करना चाहिए।

और, वास्तव में, इस बात का सबूत है कि सब कुछ उस तरह से बाहरी अंतरिक्ष में होता है। उदाहरण के लिए, "सौर स्थिरांक" स्थिर क्यों है? पृथ्वी की कक्षा के दायरे में प्रति इकाई क्षेत्र में सौर विकिरण की शक्ति? वास्तव में, यहां तक \u200b\u200bकि सक्रिय सूर्य के वर्षों में, बढ़ी हुई सनस्पॉट गठन और बाहर की ओर इसी ऊर्जा उत्पादन में वृद्धि के साथ, नामित शक्ति व्यावहारिक रूप से [R5] नहीं बदलती है। वे आमतौर पर सूर्य में निहित स्वचालित विनियमन के कुछ तंत्र द्वारा सौर विकिरण शक्ति के स्थिरीकरण की इस घटना को समझाने की कोशिश करते हैं। इस तरह के तंत्र पर विश्वास करना मुश्किल है, सूर्य की सतह के वीडियो फुटेज को देखकर: यह सतह फोड़े और राक्षसी प्रमुखता को बाहर निकालती है। ऊर्जा बाहर फूट रही है, लेकिन कुछ इसे वापस पकड़ रहा है। और यह हमें एक प्रशंसनीय संस्करण लगता है कि " सूर्य से आने वाले विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के प्रवाह को अत्यधिक दुर्लभ अंतरिक्ष वातावरण की सीमित वहन क्षमता द्वारा स्थिर किया जाता है"[K5]। यदि अन्तरिक्षीय अंतरिक्ष में परमाणुओं की सांद्रता अधिक परिमाण का एक क्रम होती, तो सूर्य हमें जला देता। यहाँ देखें: जब सूर्य और पृथ्वी के बीच से एक बड़ा धूमकेतु गुज़रा और "घबड़ाया हुआ" पर्याप्त रूप से, इसकी पूंछ, जिसका निर्देशन सूर्य से हुआ, इसने पदार्थ की बढ़ी हुई सांद्रता के साथ एक खंड बनाया। इस खंड के माध्यम से, सूर्य ने पृथ्वी को सामान्य से अधिक बेक किया, जिससे जलवायु संबंधी विसंगतियों और प्राकृतिक आपदाओं में वृद्धि हुई। ऐसा लगता है कि धूमकेतु के बारे में सदियों की गहराई से आने वाली प्रसिद्धि, दुर्भाग्य और प्रलय के कष्टों के रूप में, अंधविश्वास पर नहीं, बल्कि वास्तविक कारण और प्रभाव संबंधों पर आधारित है।

लेकिन यह कहानी है, इसलिए बोलने के लिए, बीते दिनों के मामलों। क्या विज्ञान और तकनीक के अत्याधुनिक से ज्यादा कुछ आधुनिक है? पर कैसे! यह एक सावधानीपूर्वक कहानी है कि कैसे लेजर बीम के साथ अंतरिक्ष वस्तुओं को मारने का विचार शर्मनाक है। आखिरकार, उन्होंने गैस-डायनेमिक कॉम्बेट लेज़रों के नमूने बनाए जो कवच के माध्यम से जलते हैं और क्रूज मिसाइलों को मारते हैं। सच है, वे पृथ्वी की सतह के पास एक मानक वातावरण में ऐसा करते हैं। यदि हम फ़ोटिंग फ़ोटोन की अवधारणा से आगे बढ़ते हैं, तो अंतरिक्ष में इन पराबैंगनीकिरणों का सामना और भी बेहतर तरीके से करना चाहिए। लेकिन नहीं। यह केवल फिल्मों में है और कंप्यूटर गेम"स्टार वार्स" के विषय पर निर्मित, स्पेसशिप को लेजर बीम द्वारा श्रेड्स पर उड़ाया जाता है। लेकिन वास्तव में, यह पता चला है कि लेजर बीम, जो कवच के माध्यम से हवा के माध्यम से जलता है, अंतरिक्ष में मुश्किल से जासूस उपग्रह के प्रकाश-संवेदनशील तत्वों को अक्षम करने के हास्यास्पद कार्य के साथ मुकाबला करता है। याद रखें, प्रिय पाठक, एक दौर था जब अमेरिकी रणनीतिक रक्षा पहल (एसडीआई) मीडिया में केंद्रीय विषय था? उन्होंने बात की, इस पहल के बारे में बात की, और फिर अचानक - एक बार! - और सब कुछ तुरंत शांत था। और बाद में केंद्रीय टेलीविजन पर, "वर्म्या" कार्यक्रम में, एक छोटी कहानी थी: अंतरिक्ष युद्ध के लेजर के प्रदर्शन परीक्षणों में, इसके बीम के नीचे गिरने वाले वॉरहेड का मॉडल वास्तव में श्रेड्स के लिए उड़ा दिया गया था - लेकिन ऐसा इसलिए है क्योंकि बहादुर अमेरिकी योद्धाओं ने विवेकपूर्ण तरीके से इसमें एक विस्फोटक उपकरण स्थापित किया, और सही समय पर बटन पर क्लिक किया। ईमानदार होने के लिए, वे सफल नहीं हुए: कुछ ने कॉस्मिक वैक्यूम में उड़ते हुए फोटॉन को पृथ्वी की सतह के निकट के रूप में उड़ने से रोका। वैसे, अंतरिक्ष में उम्मीदों पर खरा उतरने वाले लेज़र इंटरनेट पर विशेष फ़ोरम में क्यों नहीं उठे, इसका सवाल था। और, आप जानते हैं, इस प्रश्न को गंभीरता से लिया गया था! वकीलों की भीड़ ने इस सवाल का जवाब देना शुरू किया, जिसके परिणामस्वरूप विफलता का कारण बना। यहां, उदाहरण के लिए, उनकी धारणाओं में से एक: उड़ान में वारहेड, आप देखते हैं, घूमते हैं, इसलिए लेजर स्पॉट इसकी सतह के साथ चलता है, इसलिए लेजर इसे "नहीं" लेता है। खैर, बस एक बुरी किस्मत: वे एक रणनीतिक रक्षा लेजर riveted, इसे अंतरिक्ष में डाल दिया ... और सब कुछ नरक में ढह गया! विज्ञान और प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में कोई भी सबसे आगे नहीं हो सकता है कि वारहेड उड़ान में घूमेगा!

भौतिकी की पाठ्यपुस्तकों में रेडियो तरंग सीमा के विषय पर संक्षिप्त सूत्र होते हैं, जिन्हें कभी-कभी विशेष शिक्षा और कार्य अनुभव वाले लोगों द्वारा भी पूरी तरह से नहीं समझा जाता है। लेख में, हम कठिनाइयों का सहारा लिए बिना सार का पता लगाने की कोशिश करेंगे। रेडियो तरंगों की खोज सबसे पहले निकोला टेस्ला ने की थी। अपने समय में, जहां कोई उच्च तकनीक वाला उपकरण नहीं था, टेस्ला को पूरी तरह से समझ नहीं आया कि यह घटना क्या थी, जिसे उन्होंने बाद में ईथर कहा। एक वैकल्पिक वर्तमान कंडक्टर एक रेडियो तरंग की उत्पत्ति है।

रेडियो तरंगों के स्रोत

रेडियो तरंगों के प्राकृतिक स्रोतों में खगोलीय पिंड और बिजली शामिल हैं। रेडियो तरंगों का एक कृत्रिम रेडिएटर एक विद्युत कंडक्टर है जिसमें एक वैकल्पिक विद्युत प्रवाह होता है। एक उच्च-आवृत्ति जनरेटर की कंपन ऊर्जा को रेडियो एंटीना के माध्यम से आसपास के स्थान में वितरित किया जाता है। रेडियो तरंगों का पहला काम करने वाला स्रोत पोपोव का रेडियो ट्रांसमीटर-रेडियो रिसीवर था। इस उपकरण में, फ़ंक्शन एक एंटीना से जुड़े एक उच्च-वोल्टेज भंडारण द्वारा किया गया था - एक हर्ट्ज वाइब्रेटर। कृत्रिम रूप से निर्मित रेडियो तरंगों का उपयोग स्थिर और मोबाइल रडार, रेडियो प्रसारण, रेडियो संचार, संचार उपग्रह, नेविगेशन और कंप्यूटर सिस्टम के लिए किया जाता है।

रेडियो तरंग रेंज

रेडियो संचार में उपयोग की जाने वाली तरंगें आवृत्ति रेंज 30 kHz - 3000 GHz में होती हैं। तरंग, प्रसार सुविधाओं की तरंग दैर्ध्य और आवृत्ति के आधार पर, रेडियो तरंग सीमा 10 उप-बैंडों में विभाजित होती है:

1. एसडीवी - अतिरिक्त लंबा।
2. DV - लंबा।
3. एसवी - मध्यम।
4. केवी - छोटा।
5. वीएचएफ - अल्ट्रशॉर्ट।
6. एमवी - मीटर।
7. यूएचएफ - डेसीमीटर।
8. सीएमबी - सेंटीमीटर।
9. MMV - मिलीमीटर।
10. SMMV - सबमिलिमिटर

रेडियो फ्रीक्वेंसी रेंज

रेडियो तरंग स्पेक्ट्रम पारंपरिक रूप से वर्गों में विभाजित है। आवृत्ति और लंबाई के आधार पर, रेडियो तरंगों को 12 उप-बैंडों में विभाजित किया जाता है। रेडियो तरंगों की आवृत्ति रेंज आवृत्ति से संबंधित है प्रत्यावर्ती धारा संकेत। अंतर्राष्ट्रीय रेडियो नियमों में रेडियो तरंगों को 12 नामों से दर्शाया जाता है:

एक रेडियो तरंग की आवृत्ति में वृद्धि के साथ, इसकी लंबाई कम हो जाती है, एक रेडियो तरंग की आवृत्ति में कमी के साथ, यह बढ़ जाती है। इसकी लंबाई के आधार पर प्रसार एक रेडियो तरंग की सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति है।

रेडियो तरंगों के प्रसार 300 मेगाहर्ट्ज - 300 गीगाहर्ट्ज को उनके उच्च आवृत्ति के कारण अल्ट्रा-उच्च माइक्रोवेव आवृत्तियों कहा जाता है। यहां तक \u200b\u200bकि उप-बैंड बहुत व्यापक हैं, इसलिए वे बदले में, अंतराल में विभाजित होते हैं, जिसमें कुछ टेलीविज़न और रेडियो प्रसारण बैंड शामिल हैं, जो समुद्री और अंतरिक्ष संचार के लिए, स्थलीय और विमानन, रडार और रेडियो नेविगेशन के लिए, मेडिकल डेटा के प्रसारण के लिए, और इसी तरह। इस तथ्य के बावजूद कि रेडियो तरंगों की पूरी श्रृंखला क्षेत्रों में विभाजित है, उनके बीच संकेतित सीमाएं सशर्त हैं। भूखंड एक दूसरे का लगातार अनुसरण करते हैं, एक दूसरे में गुजरते हैं, और कभी-कभी ओवरलैप होते हैं।

रेडियो तरंग प्रसार की विशेषताएं

रेडियो तरंगों का प्रसार अंतरिक्ष के एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में एक वैकल्पिक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र द्वारा ऊर्जा का हस्तांतरण है। एक वैक्यूम में, रेडियो तरंगें रेडियो तरंगों से फैलती हैं। जब रेडियो तरंगें पर्यावरण के संपर्क में आती हैं, तो रेडियो तरंगों का प्रसार मुश्किल हो सकता है। यह संकेत विकृति में खुद को प्रकट करता है, प्रसार की दिशा में परिवर्तन, चरण और समूह के वेग का क्षय।

प्रत्येक प्रकार की लहर को एक अलग तरीके से लागू किया जाता है। लंबे समय तक बेहतर बाधाओं से बच सकते हैं। इसका मतलब है कि रेडियो तरंगों की सीमा पृथ्वी और पानी के विमान के साथ-साथ फैल सकती है। पनडुब्बियों और समुद्री जहाजों में लंबी लहरों का उपयोग व्यापक है, जो आपको समुद्र में कहीं भी संपर्क में रहने की अनुमति देता है। सभी बीकन और बचाव स्टेशनों के रिसीवर पांच सौ किलोहर्ट्ज़ की आवृत्ति के साथ छह सौ मीटर की दूरी पर हैं।

विभिन्न बैंडों में रेडियो तरंगों का प्रसार उनकी आवृत्ति पर निर्भर करता है। लंबाई जितनी कम होगी और आवृत्ति उतनी ही अधिक होगी, लहर पथ पथरीला होगा। तदनुसार, इसकी आवृत्ति जितनी कम होगी और इसकी लंबाई उतनी ही अधिक होगी, यह बाधाओं के चारों ओर झुकने में सक्षम है। रेडियो तरंग दैर्ध्य की प्रत्येक श्रेणी में प्रसार की अपनी विशेषताएं हैं, हालांकि, आसन्न सीमाओं की सीमा पर, विशिष्ट विशेषताओं में तेज बदलाव नहीं देखा जाता है।

प्रसार की विशेषता

अल्ट्रा-लंबी और लंबी लहरें ग्रह की सतह के चारों ओर जाती हैं, जो हजारों किलोमीटर तक सतह की किरणें फैलाती हैं।

मध्यम तरंगें मजबूत अवशोषण के अधीन हैं, इसलिए, वे केवल 500-1500 किलोमीटर की दूरी तय करने में सक्षम हैं। जब इस सीमा में आयनमंडल को घनीभूत किया जाता है, तो एक संकेत को एक स्थानिक बीम द्वारा प्रेषित किया जा सकता है, जो कई हजार किलोमीटर पर संचार प्रदान करता है।

लघु तरंगें केवल ग्रह की सतह द्वारा अपनी ऊर्जा के अवशोषण के कारण कम दूरी पर फैलती हैं। स्थानिक व्यक्ति बार-बार पृथ्वी की सतह और आयनमंडल से परावर्तित होने में सक्षम होते हैं, लंबी दूरी को पार करने के लिए, सूचना के हस्तांतरण को अंजाम देते हैं।

Ultrashort वाले बड़ी मात्रा में सूचना प्रसारित करने में सक्षम हैं। इस सीमा में रेडियो तरंगें आयनमंडल में अंतरिक्ष में प्रवेश करती हैं, इसलिए वे स्थलीय संचार के लिए व्यावहारिक रूप से अनुपयुक्त हैं। ग्रह की सतह के चारों ओर झुकने के बिना, इन श्रेणियों की सतह तरंगों को एक सीधी रेखा में उत्सर्जित किया जाता है।

ऑप्टिकल बैंड में बड़ी मात्रा में जानकारी का प्रसारण संभव है। सबसे अधिक बार, तीसरे ऑप्टिकल वेवबैंड का उपयोग संचार के लिए किया जाता है। पृथ्वी के वायुमंडल में, वे क्षीणन के अधीन हैं, इसलिए वास्तव में वे 5 किमी तक की दूरी पर एक संकेत संचारित करते हैं। लेकिन ऐसी संचार प्रणालियों का उपयोग दूरसंचार निरीक्षणों से परमिट प्राप्त करने की आवश्यकता को समाप्त कर देता है।

मॉड्यूलेशन सिद्धांत

सूचना प्रसारित करने के लिए, रेडियो तरंग को एक संकेत के साथ संशोधित किया जाना चाहिए। ट्रांसमीटर संशोधित रेडियो तरंगों को संशोधित करता है, अर्थात संशोधित होता है। लघु, मध्यम और लंबी तरंगों को आयाम संशोधित किया जाता है, इसलिए उन्हें एएम कहा जाता है। मॉड्यूलेशन से पहले, वाहक तरंग निरंतर आयाम के साथ यात्रा करती है। सिग्नल वोल्टेज के अनुरूप ट्रांसमिशन के लिए आयाम मॉडुलन इसके आयाम को बदलता है। रेडियो तरंग का आयाम सिग्नल वोल्टेज के सीधे अनुपात में बदलता है। Ultrashort तरंगों को आवृत्ति संशोधित किया जाता है, यही वजह है कि उन्हें एफएम के रूप में संदर्भित किया जाता है। एक अतिरिक्त आवृत्ति लगाता है जो सूचना वहन करती है। दूरी पर एक संकेत संचारित करने के लिए, इसे उच्च आवृत्ति संकेत के साथ संशोधित किया जाना चाहिए। एक संकेत प्राप्त करने के लिए, आपको इसे उपकार तरंग से अलग करने की आवश्यकता है। फ्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन कम हस्तक्षेप बनाता है, लेकिन रेडियो स्टेशन को वीएचएफ पर प्रसारित करने के लिए मजबूर किया जाता है।

रेडियो तरंगों की गुणवत्ता और दक्षता को प्रभावित करने वाले कारक

रेडियो रिसेप्शन की गुणवत्ता और दक्षता दिशात्मक विकिरण की विधि से प्रभावित होती है। एक उदाहरण एक उपग्रह डिश होगा जो एक स्थापित सेंसर के स्थान पर विकिरण को निर्देशित करता है। इस पद्धति ने रेडियो खगोल विज्ञान के क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति करना और विज्ञान में कई खोज करना संभव बना दिया। उन्होंने उपग्रह प्रसारण, वायरलेस तरीके से और बहुत कुछ बनाने की संभावनाओं की खोज की। यह पता चला कि रेडियो तरंगें सूर्य से निकलने में सक्षम हैं, हमारे सौर मंडल के बाहर के कई ग्रह, साथ ही ब्रह्मांडीय नेबुला और कुछ तारे भी। यह माना जाता है कि हमारी आकाशगंगा के बाहर ऐसी वस्तुएं हैं जिनके पास शक्तिशाली रेडियो उत्सर्जन है।

रेडियो तरंगों की श्रेणी, रेडियो तरंगों का प्रसार न केवल सौर विकिरण से प्रभावित होता है, बल्कि मौसम संबंधी परिस्थितियों से भी प्रभावित होता है। तो, मीटर की लहरें, वास्तव में, मौसम संबंधी स्थितियों पर निर्भर नहीं करती हैं। और सेंटीमीटर के प्रसार की सीमा दृढ़ता से मौसम संबंधी स्थितियों पर निर्भर करती है। यह इस तथ्य के कारण होता है कि बारिश के दौरान या हवा में नमी के उच्च स्तर के साथ जलीय वातावरण में, छोटी लहरें बिखरी या अवशोषित होती हैं।

उनकी गुणवत्ता भी रास्ते में बाधाओं से प्रभावित होती है। ऐसे क्षणों में, संकेत लुप्त होती है, जबकि श्रवण काफी बिगड़ा हुआ है या कुछ पल या अधिक के लिए पूरी तरह से गायब हो जाता है। एक उदाहरण होगा टीवी की प्रतिक्रिया एक हवाई जहाज के उड़ान भरने की जब छवि झिलमिलाहट और सफेद धारियां दिखाई देती हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि लहर विमान से परिलक्षित होती है और टीवी एंटीना से गुजरती है। टीवी और रेडियो ट्रांसमीटर के साथ इस तरह की घटनाएं शहरों में अधिक बार होती हैं, क्योंकि रेडियो तरंगों की सीमा इमारतों, उच्च वृद्धि वाले टावरों पर परिलक्षित होती है, जिससे लहर पथ बढ़ जाता है।

रेडियो फ्रीक्वेंसी रेंज और रेडियो संचार के लिए इसका उपयोग

2.1 रेडियो प्रसार की मूल बातें

रेडियो संचार विद्युत चुम्बकीय तरंगों (रेडियो तरंगों) का उपयोग करके दूरी पर सूचना का प्रसारण प्रदान करता है।

रेडियो तरंगें - ये विद्युत चुम्बकीय दोलन हैं जो प्रकाश की गति (300,000 किमी / सेकंड) की गति से अंतरिक्ष में फैलते हैं। वैसे, प्रकाश विद्युत चुम्बकीय तरंगों को भी संदर्भित करता है, जो उनके समान गुणों (प्रतिबिंब, अपवर्तन, क्षीणन, आदि) को निर्धारित करता है।

रेडियो तरंगें अंतरिक्ष के माध्यम से एक विद्युत चुम्बकीय दोलक द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा ले जाती हैं। और वे तब पैदा होते हैं जब विद्युत क्षेत्र बदलता है, उदाहरण के लिए, जब एक वैकल्पिक विद्युत प्रवाह एक चालक से गुजरता है या जब स्पार्क्स अंतरिक्ष के माध्यम से फिसल जाता है, अर्थात। तेजी से एक के बाद एक वर्तमान दालों के बाद की एक श्रृंखला।

चित्र: 2.1 एक विद्युत चुम्बकीय तरंग की संरचना।

विद्युत चुम्बकीय विकिरण की विशेषता आवृत्ति, तरंग दैर्ध्य और संचारित ऊर्जा की शक्ति है। विद्युत चुम्बकीय तरंगों की आवृत्ति से पता चलता है कि उत्सर्जक में विद्युत प्रवाह की दिशा में प्रति सेकंड कितनी बार परिवर्तन होता है और इसलिए, अंतरिक्ष में प्रत्येक बिंदु पर बिजली और चुंबकीय क्षेत्र की परिमाण में कितनी बार परिवर्तन होता है।

आवृत्ति को हर्ट्ज़ (Hz) में मापा जाता है - महान जर्मन वैज्ञानिक हेनरिक रुडोल्फ हर्ट्ज़ के नाम पर इकाइयाँ। 1 हर्ट्ज प्रति सेकंड एक दोलन है, 1 मेगाहर्ट्ज़ (मेगाहर्ट्ज) प्रति सेकंड एक मिलियन दोलन है। यह जानते हुए कि विद्युत चुम्बकीय तरंगों की गति की गति प्रकाश की गति के बराबर है, यह अंतरिक्ष में उन बिंदुओं के बीच की दूरी को निर्धारित करना संभव है जहां विद्युत (या चुंबकीय) क्षेत्र एक ही चरण में है। इस दूरी को वेवलेंथ कहा जाता है।

तरंग दैर्ध्य (मीटर में) सूत्र का उपयोग करके गणना की जाती है:

, या के बारे में

जहां मेगाहर्ट्ज में विद्युत चुम्बकीय विकिरण की आवृत्ति f है।

यह उस फार्मूले से देखा जा सकता है, उदाहरण के लिए, 1 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति लगभग 300 मीटर की तरंग दैर्ध्य से मेल खाती है। आवृत्ति में वृद्धि के साथ, तरंगदैर्ध्य घट जाती है, घट जाती है, बढ़ जाती है।

विद्युत चुम्बकीय तरंगें स्वतंत्र रूप से हवा या बाहरी स्थान (वैक्यूम) से गुजरती हैं। लेकिन अगर कोई धातु का तार, एंटीना या कोई अन्य संचालक निकाय तरंग के मार्ग पर मिलता है, तो वे इसे अपनी ऊर्जा देते हैं, जिससे इस कंडक्टर में एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है। लेकिन सभी तरंग ऊर्जा कंडक्टर द्वारा अवशोषित नहीं होती हैं, कुछ इसकी सतह से परिलक्षित होती हैं। वैसे, यह रडार में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के उपयोग का आधार है।

विद्युत चुम्बकीय तरंगों (साथ ही अन्य तरंगों) की एक और उपयोगी संपत्ति उनके रास्ते में निकायों के चारों ओर झुकने की उनकी क्षमता है। लेकिन यह केवल तभी संभव है जब शरीर का आकार तरंग दैर्ध्य से कम हो, या इसके साथ तुलना की जाए। उदाहरण के लिए, एक हवाई जहाज का पता लगाने के लिए, रडार रेडियो तरंग की लंबाई उसके ज्यामितीय आयाम (10 मी से कम) से कम होनी चाहिए। यदि शरीर तरंग दैर्ध्य से अधिक लंबा है, तो यह इसे प्रतिबिंबित कर सकता है। लेकिन यह प्रतिबिंबित नहीं हो सकता है - "चुपके" याद रखें।

विद्युत चुम्बकीय तरंगों द्वारा की गई ऊर्जा जनरेटर (एमिटर) की शक्ति और उससे दूरी पर निर्भर करती है, अर्थात। प्रति इकाई क्षेत्र में ऊर्जा का प्रवाह विकिरण शक्ति के सीधे आनुपातिक होता है और रेडिएटर से दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है। इसका मतलब यह है कि संचार रेंज ट्रांसमीटर की शक्ति पर निर्भर करती है, लेकिन इससे दूरी पर काफी हद तक।

उदाहरण के लिए, पृथ्वी की सतह पर सूर्य के विद्युत चुम्बकीय विकिरण का ऊर्जा प्रवाह 1 किलोवाट प्रति वर्ग मीटर तक पहुंचता है, जबकि एक मध्यम-तरंग प्रसारण रेडियो स्टेशन का ऊर्जा प्रवाह केवल वर्ग मीटर प्रति हज़ारवां और यहां तक \u200b\u200bकि एक वाट का मिलियन है।

2.2 रेडियो स्पेक्ट्रम का आवंटन

रेडियो इंजीनियरिंग में उपयोग की जाने वाली रेडियो तरंगें (रेडियो फ्रीक्वेंसी) एक स्पेक्ट्रम को 10,000 मीटर (30 kHz) से 0.1 मिमी (3,000 GHz) तक कवर करती हैं। यह विद्युत चुम्बकीय तरंगों के विशाल स्पेक्ट्रम का केवल एक हिस्सा है। रेडियो तरंगों (कम लंबाई में) के बाद थर्मल या अवरक्त किरणें होती हैं। उनके बाद दृश्यमान प्रकाश तरंगों का एक संकीर्ण खंड आता है, फिर - पराबैंगनी, एक्स-रे और गामा किरणों के स्पेक्ट्रम - ये सभी एक ही प्रकृति के विद्युत चुम्बकीय दोलनों हैं, केवल तरंग दैर्ध्य में भिन्न होते हैं और इसलिए, आवृत्ति में।

यद्यपि पूरे स्पेक्ट्रम को क्षेत्रों में विभाजित किया गया है, लेकिन उनके बीच की सीमाएं पारंपरिक रूप से उल्लिखित हैं। क्षेत्र लगातार एक दूसरे का अनुसरण करते हैं, एक को दूसरे में पास करते हैं, और कुछ मामलों में ओवरलैप करते हैं।

लेकिन ये श्रेणियां बहुत व्यापक हैं और, बदले में, वर्गों में विभाजित हैं, जिनमें तथाकथित प्रसारण और टेलीविजन बैंड, स्थलीय और विमानन के लिए बैंड, अंतरिक्ष और समुद्री संचार, डेटा ट्रांसमिशन और चिकित्सा के लिए, रडार और रेडियो नेविगेशन के लिए, आदि शामिल हैं। प्रत्येक रेडियो सेवा को रेंज या निश्चित आवृत्तियों का अपना खंड आवंटित किया जाता है। वास्तविकता में, रेडियो संचार उद्देश्यों के लिए, आवृत्ति रेंज में 10 kHz से 100 GHz तक के दोलनों का उपयोग किया जाता है। संचार के लिए एक या दूसरे आवृत्ति अंतराल का उपयोग कई कारकों पर निर्भर करता है, विशेष रूप से, विभिन्न श्रेणियों के रेडियो तरंगों के प्रसार की स्थिति पर, आवश्यक संचार रेंज, चयनित आवृत्ति अंतराल में ट्रांसमीटर शक्ति मूल्यों की व्यवहार्यता आदि।

अंतर्राष्ट्रीय समझौतों द्वारा, रेडियो संचार में उपयोग की जाने वाली रेडियो तरंगों के पूरे स्पेक्ट्रम को पर्वतमाला (तालिका 1) में विभाजित किया गया है:

तालिका एक

मद संख्या।	रेंज का नाम			सीमाएँ
	लहर की	अप्रचलित शब्द	आवृत्तियों	रेडियो तरंगें	आवृत्तियों
1	DKMGMVDecaMega मीटर		बहुत कम आवृत्तियों (ईएलएफ)	100.000-10.000km	3-30 हर्ट्ज
2	MGMVMegameter		अल्ट्रा-लो फ्रिक्वेंसी (ईएलएफ)	10.000-1.000 किमी	30-3.000Hz
3	GCMMVHect किलोमीटर		इन्फ्रा-लो फ़्रीक्वेंसी (LF)	1.000-100 किमी	0.3-3 kHz
4	MRMV	अभिभाषक	बहुत कम आवृत्ति (वीएलएफ) वीएलएफ	100-10 किमी	3-30kHz
5	KMVKilometer	डीवी	कम आवृत्तियों (एलएफ) एलएफ	10-1 कि.मी.	30-300kHz
6	GCMVHectameter	एसवी	मध्य आवृत्तियों (एमएफ) वीएफ	1000-100m	0.3-3 मेगाहर्ट्ज
7	DKMVDecameter	के। वी	ट्रेबल (एचएफ) एचएफ	100-10m	3-30 मेगाहर्ट्ज
8	MVMeter	वीएचएफ	बहुत उच्च आवृत्ति (VHF) VHF	10-1m	30-300 मेगाहर्ट्ज
9	DCMV	वीएचएफ	अल्ट्रा हाई फ्रीक्वेंसी (UHF) UHF	10-1 डी.एम.	0.3-3 गीगाहर्ट्ज़
10	SMVS सेंटीमीटर	वीएचएफ	अल्ट्रा-हाई फ्रिक्वेंसी (SHF) SHF	10-1 सेमी	3-30 गीगाहर्ट्ज़
11	MMVMillimeter	वीएचएफ	चरम उच्च आवृत्ति (EHF) EHF	10-1 मि.मी.	30-300 गीगाहर्ट्ज़
12	DCMMVDetsimilli- मीटर Submillie- मीटर	योग	हाइपर-हाई फ्रिक्वेंसी (HHF)	1-0.1 मिमी	0.3-3 THz
13	रोशनी			< 0,1 мм	\u003e 3 THz

चित्र: 2.2 विभिन्न सेवाओं के बीच स्पेक्ट्रम आवंटन का एक उदाहरण।

रेडियो तरंगों को ऐन्टेना के माध्यम से अंतरिक्ष में भेजा जाता है और एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में ऊर्जा के रूप में प्रचारित किया जाता है। यद्यपि रेडियो तरंगों की प्रकृति समान है, उनकी प्रसार क्षमता तरंगदैर्ध्य पर अत्यधिक निर्भर है।

रेडियो तरंगों के लिए, पृथ्वी बिजली का एक संवाहक है (हालांकि बहुत अच्छा नहीं)। पृथ्वी की सतह के ऊपर से गुजरते हुए रेडियो तरंगें धीरे-धीरे कमजोर होती जाती हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि विद्युत चुम्बकीय तरंगें पृथ्वी की सतह में विद्युत धाराओं को उत्तेजित करती हैं, जिसके लिए ऊर्जा का हिस्सा खर्च किया जाता है। उन। ऊर्जा पृथ्वी द्वारा अवशोषित होती है, और अधिक, तरंग दैर्ध्य (उच्च आवृत्ति) कम होती है।

इसके अलावा, तरंग की ऊर्जा भी कमजोर हो जाती है क्योंकि विकिरण अंतरिक्ष की सभी दिशाओं में फैलता है और इसलिए, ट्रांसमीटर से दूर रिसीवर है, कम ऊर्जा प्रति इकाई क्षेत्र में है और कम यह एंटीना में मिलता है।

लंबी-तरंग प्रसारण स्टेशन कई हजार किलोमीटर की दूरी पर प्राप्त किए जा सकते हैं, और सिग्नल स्तर आसानी से घटता है, बिना कूदता है। मध्यम तरंग स्टेशनों को एक हजार किलोमीटर के दायरे में सुना जा सकता है। छोटी तरंगों के लिए, ट्रांसमीटर से दूरी के साथ उनकी ऊर्जा तेजी से घट जाती है। यह इस तथ्य की व्याख्या करता है कि रेडियो विकास के समय, मुख्य रूप से संचार के लिए 1 से 30 किमी की लहरों का उपयोग किया जाता था। 100 मीटर से छोटी लहरों को आम तौर पर लंबी दूरी की संचार के लिए अनुपयुक्त माना जाता था।

हालांकि, लघु और पराबैंगनी तरंगों के आगे के अध्ययनों से पता चला है कि जब वे पृथ्वी की सतह के पास यात्रा करते हैं तो वे जल्दी से सड़ जाते हैं। जब विकिरण को ऊपर की ओर निर्देशित किया जाता है, तो छोटी तरंगें वापस आती हैं।

1902 में वापस, अंग्रेजी गणितज्ञ ओलिवर हीविसाइड और अमेरिकी इलेक्ट्रिकल इंजीनियर आर्थर एडविन केनेली ने लगभग एक साथ भविष्यवाणी की थी कि पृथ्वी के ऊपर हवा की एक आयनित परत है - एक प्राकृतिक दर्पण जो विद्युत चुम्बकीय तरंगों को दर्शाता है। इस परत को नाम दिया गया था योण क्षेत्र।

पृथ्वी के आयन मंडल को दृष्टि की रेखा से अधिक दूरी पर रेडियो तरंगों के प्रसार की सीमा को बढ़ाने की अनुमति देने वाला था। प्रयोगात्मक रूप से यह धारणा 1923 में साबित हुई थी। आरएफ दालों को ऊर्ध्वगामी रूप से प्रेषित किया गया और लौटे संकेत प्राप्त हुए। दालों को भेजने और प्राप्त करने के बीच के समय की माप ने प्रतिबिंब परतों की ऊंचाई और संख्या निर्धारित करना संभव बना दिया।

2.3 रेडियो तरंग प्रसार पर वायुमंडल का प्रभाव

रेडियो तरंगों के प्रसार की प्रकृति तरंगदैर्ध्य, पृथ्वी की वक्रता, मिट्टी, वायुमंडलीय रचना, दिन और वर्ष का समय, आयनमंडल की स्थिति, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र और मौसम संबंधी स्थितियों पर निर्भर करती है।

आइए हम वायुमंडल की संरचना पर विचार करें, जिसका रेडियो तरंगों के प्रसार पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। दिन और वर्ष के समय के आधार पर नमी की मात्रा और वायु घनत्व में परिवर्तन होता है।

पृथ्वी की सतह के आसपास की हवा एक वायुमंडल बनाती है जिसकी ऊँचाई लगभग 1000-2000 किमी है। पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना विषम है।

चित्र: २.३ वायुमंडल की संरचना।

लगभग 100-130 किमी की ऊँचाई तक वायुमंडल की परतें रचना में समरूप हैं। इन परतों में 78% नाइट्रोजन और 21% ऑक्सीजन युक्त हवा होती है। वायुमंडल की निचली परत 10-15 किमी मोटी (चित्र। 2.3) कहलाती है क्षोभ मंडल... इस परत में जल वाष्प होता है, जिसकी सामग्री बदलते मौसम संबंधी स्थितियों के साथ तेजी से उतार-चढ़ाव करती है।

क्षोभमंडल धीरे-धीरे में बदल जाता है समताप मंडल... सीमा वह ऊँचाई है जिस पर तापमान गिरता है।

पृथ्वी के ऊपर लगभग 60 किमी और उससे अधिक की ऊँचाई पर, सौर और ब्रह्मांडीय किरणों के प्रभाव के तहत, वायु आयनीकरण वायुमंडल में होता है: कुछ परमाणु मुक्त हो जाते हैं इलेक्ट्रॉनों तथा आयनों... ऊपरी वायुमंडल में, आयनीकरण नगण्य है, क्योंकि गैस बहुत दुर्लभ है (प्रति इकाई मात्रा में अणुओं की एक छोटी संख्या है)। जैसे-जैसे सूर्य की किरणें वायुमंडल की सघन परतों में प्रवेश करती हैं, आयनीकरण की डिग्री बढ़ती जाती है। पृथ्वी के निकट आने के साथ, सूरज की किरणों की ऊर्जा कम हो जाती है, और आयनीकरण की डिग्री फिर से घट जाती है। इसके अलावा, वातावरण की निचली परतों में, उच्च घनत्व के कारण, नकारात्मक चार्ज लंबे समय तक मौजूद नहीं रह सकते हैं; तटस्थ अणुओं की बहाली की एक प्रक्रिया है।

पृथ्वी से 60-80 किमी की ऊँचाई पर एक दुर्लभ वातावरण में आयनीकरण और उच्चतर लंबे समय तक बना रहता है। इन ऊंचाई पर, वातावरण बहुत दुर्लभ है, मुक्त इलेक्ट्रॉनों और आयनों का घनत्व इतना कम है कि टकराव होता है, और इसलिए तटस्थ परमाणुओं की बहाली अपेक्षाकृत दुर्लभ है।

ऊपरी वायुमंडल को आयनमंडल कहा जाता है। आयनित हवा का रेडियो तरंगों के प्रसार पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

दिन के दौरान, चार नियमित परतें या आयनीकरण मैक्सिमा बनती हैं - परतें घ, इ, एफ 1 और एफ 2। F 2 लेयर में उच्चतम आयनीकरण (प्रति यूनिट आयतन की मुक्त इलेक्ट्रॉनों की सबसे बड़ी संख्या) है।

सूर्यास्त के बाद, आयनीकृत विकिरण तेजी से गिरता है। तटस्थ अणुओं और परमाणुओं की बहाली होती है, जो आयनीकरण की डिग्री में कमी की ओर जाता है। रात में परतें पूरी तरह से गायब हो जाती हैं घ तथा एफ 2, परत आयनीकरण इ काफी कम हो जाती है, और परत एफ 2 कुछ क्षीणन के साथ आयनीकरण को बरकरार रखता है।

चित्र: 2.4 आवृत्ति और दिन के समय पर रेडियो तरंग प्रसार की निर्भरता।

आयनमंडल की परतों की ऊँचाई सूर्य के प्रकाश की तीव्रता के आधार पर हर समय बदलती रहती है। दिन के दौरान, आयनित परतों की ऊंचाई कम होती है, रात में यह अधिक होता है। हमारे अक्षांशों में गर्मियों में, आयनित परतों की इलेक्ट्रॉन सांद्रता सर्दियों में परत के अपवाद के साथ अधिक होती है एफ 2)। आयनीकरण की डिग्री भी सौर गतिविधि के स्तर पर निर्भर करती है, जो कि सनस्पॉट की संख्या से निर्धारित होती है। सौर गतिविधि की अवधि लगभग 11 वर्ष है।

तथाकथित आयनमंडलीय गड़बड़ी से जुड़ी अनियमित आयनीकरण प्रक्रियाएं ध्रुवीय अक्षांशों पर देखी जाती हैं।

ऐसे कई रास्ते हैं जो रेडियो तरंग प्राप्त एंटीना तक पहुंचने के लिए ले जाते हैं। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, पृथ्वी की सतह के ऊपर फैलने वाली रेडियो तरंगें और विवर्तन की घटना के कारण इसे ढंकना सतह या पृथ्वी तरंगों (दिशा 1, अंजीर। 2.5) कहलाता है। 2 और 3 दिशाओं में फैलने वाली तरंगों को कहा जाता है स्थानिक... उन्हें आयनोस्फेरिक और ट्रोफोस्फेरिक में विभाजित किया गया है। उत्तरार्द्ध केवल VHF रेंज में देखे गए हैं। योण क्षेत्र का तरंगों को आयन मंडल द्वारा परावर्तित या बिखरा हुआ कहा जाता है, क्षोभ मंडलीय - अशुभ परतों द्वारा परावर्तित या बिखरी हुई तरंगें या क्षोभमंडल के "दाने"।

चित्र: 2.5 रेडियो तरंगों के प्रसार के तरीके।

सतह की लहर इसके मोर्चे का आधार पृथ्वी को छूता है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 2.6। एक बिंदु स्रोत के साथ, इस लहर में हमेशा ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकरण होता है, क्योंकि लहर का क्षैतिज घटक पृथ्वी द्वारा अवशोषित होता है। स्रोत से पर्याप्त दूरी के साथ, तरंग दैर्ध्य में व्यक्त किया गया है, लहर मोर्चे के किसी भी खंड में एक विमान लहर है।

पृथ्वी की सतह, सतह की तरंगों की ऊर्जा का हिस्सा अपने साथ ले जाती है, क्योंकि पृथ्वी में सक्रिय प्रतिरोध है।

चित्र: 2.6 सतह तरंगों का प्रसार।

छोटी लहर, अर्थात्। उच्च आवृत्ति, अधिक वर्तमान पृथ्वी में प्रेरित होता है और नुकसान अधिक होता है। पृथ्वी में हानि मिट्टी की चालकता में वृद्धि के साथ घटती है, क्योंकि लहरें पृथ्वी में प्रवेश करती हैं, मिट्टी की चालकता जितनी कम होती है। पृथ्वी में ढांकता हुआ नुकसान भी होता है, जो लहर की कमी के साथ भी बढ़ता है।

1 मेगाहर्ट्ज से ऊपर की आवृत्तियों के लिए, सतह की लहर वास्तव में पृथ्वी द्वारा अवशोषण के कारण अत्यधिक क्षीण होती है और इसलिए स्थानीय कवरेज क्षेत्र को छोड़कर इसका उपयोग नहीं किया जाता है। टेलीविजन आवृत्तियों पर, क्षीणन इतना महान है कि सतह की लहर का उपयोग ट्रांसमीटर से 1-2 किमी से अधिक दूरी पर नहीं किया जा सकता है।

लंबी दूरी पर संचार मुख्य रूप से अंतरिक्ष तरंगों द्वारा किया जाता है।

अपवर्तन को प्राप्त करने के लिए, अर्थात् पृथ्वी पर एक लहर की वापसी, पृथ्वी की सतह के संबंध में लहर को एक निश्चित कोण पर उत्सर्जित किया जाना चाहिए। विकिरण का सबसे बड़ा कोण, जिस पर दिए गए फ्रीक्वेंसी की एक रेडियो तरंग जमीन पर वापस आती है क्रांतिक कोण दी गई आयनीकृत परत (चित्र 2.7) के लिए।

चित्र: 2.7 आकाश तरंग के मार्ग पर विकिरण के कोण का प्रभाव।

प्रत्येक आयनित परत की अपनी एक विशेषता होती है महत्वपूर्ण आवृत्ति तथा क्रांतिक कोण.

अंजीर में। 2.7 एक किरण को दर्शाता है जो एक परत द्वारा आसानी से अपवर्तित होती है इचूंकि किरण इस परत के महत्वपूर्ण कोण से नीचे के कोण पर प्रवेश करती है। बीम 3 क्षेत्र गुजरता है इलेकिन एक परत में पृथ्वी पर लौटता है एफ 2 क्योंकि यह परत के महत्वपूर्ण कोण से नीचे के कोण पर प्रवेश करता है एफ 2। बीम 4 भी परत से होकर गुजरती है इ... यह परत में प्रवेश करता है एफ 2 अपने महत्वपूर्ण कोण पर और पृथ्वी पर लौटता है। बीम 5 दोनों क्षेत्रों से गुजरता है और अंतरिक्ष में खो जाता है।

अंजीर में दिखाई गई सभी किरणें। 2.7 एक आवृत्ति को संदर्भित करता है। यदि कम आवृत्ति का उपयोग किया जाता है, तो दोनों क्षेत्रों के लिए बड़े महत्वपूर्ण कोण आवश्यक हैं; इसके विपरीत, यदि आवृत्ति बढ़ती है, तो दोनों क्षेत्रों में छोटे महत्वपूर्ण कोण होते हैं। यदि आप आवृत्ति बढ़ाना जारी रखते हैं, तो एक क्षण आएगा जब पृथ्वी के समानांतर ट्रांसमीटर से फैलने वाली लहर किसी भी क्षेत्र के लिए महत्वपूर्ण कोण से अधिक हो जाएगी। यह स्थिति लगभग 30 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर होती है। इस आवृत्ति के ऊपर, स्काईव्यू संचार अविश्वसनीय हो जाता है।

तो, प्रत्येक महत्वपूर्ण आवृत्ति का अपना महत्वपूर्ण कोण होता है, और इसके विपरीत, प्रत्येक महत्वपूर्ण कोण की अपनी महत्वपूर्ण आवृत्ति होती है। नतीजतन, किसी भी आकाश की लहर, जिसकी आवृत्ति महत्वपूर्ण के बराबर या उससे कम है, ट्रांसमीटर से एक निश्चित दूरी पर पृथ्वी पर वापस आ जाएगी।

अंजीर में। 2.7, किरण 2 एक महत्वपूर्ण कोण पर परत E पर पड़ता है। ध्यान दें कि परावर्तित लहर पृथ्वी से टकराती है (जब महत्वपूर्ण कोण पार हो जाता है, तो संकेत खो जाता है); अंतरिक्ष की लहर, आयनित परत तक पहुंच गई है, इससे परिलक्षित होती है और ट्रांसमीटर से एक महान दूरी पर पृथ्वी पर लौटती है। ट्रांसमीटर से कुछ दूरी पर, ट्रांसमीटर की शक्ति और तरंग दैर्ध्य के आधार पर, सतह की लहर प्राप्त करना संभव है। जहां से सतह की लहर का स्वागत समाप्त होता है, मौन क्षेत्र और यह समाप्त होता है जहां परिलक्षित स्थानिक लहर दिखाई देती है। मौन के क्षेत्र में एक तेज सीमा नहीं है।

चित्र: 2.8 सतह और स्थानिक तरंगों के रिसेप्शन क्षेत्र।

आवृत्ति बढ़ने पर, मात्रा मृत्यु क्षेत्र महत्वपूर्ण कोण में कमी के कारण बढ़ता है। दिन और मौसम के निश्चित समय पर ट्रांसमीटर से एक निश्चित दूरी पर एक संवाददाता के साथ संवाद करने के लिए, वहाँ है अधिकतम अनुमेय आवृत्तिजिसका उपयोग स्काईव्यू संचार के लिए किया जा सकता है। संचार के लिए प्रत्येक आयनमंडलीय क्षेत्र की अपनी अधिकतम स्वीकार्य आवृत्ति होती है।

आयनोस्फीयर में लघु, अतिरिक्त, पराबैंगनी तरंगें अपनी ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा खो देती हैं। उच्च आवृत्ति, कम पथ इलेक्ट्रॉनों को उनके दोलनों के दौरान गुजरता है, जिसके परिणामस्वरूप अणुओं के साथ उनकी टक्कर की संख्या कम हो जाती है, अर्थात, लहर ऊर्जा के नुकसान में कमी आती है।

कम आयनीकृत परतों में, नुकसान अधिक होते हैं, क्योंकि एक बढ़ा हुआ दबाव उच्च गैस घनत्व को इंगित करता है, और उच्च गैस घनत्व के साथ, कणों के टकराव की संभावना बढ़ जाती है।

आयनोस्फीयर की निचली परतों से लंबी तरंगें परावर्तित होती हैं, जिनमें किसी भी ऊंचाई के कोण पर सबसे कम इलेक्ट्रॉन सांद्रता होती है, जिसमें 90 ° के करीब शामिल हैं। मध्यम नमी वाली मिट्टी लंबी तरंगों के लिए लगभग एक चालक है, इसलिए वे पृथ्वी से अच्छी तरह से प्रतिबिंबित होते हैं। आयनोस्फीयर और पृथ्वी के एकाधिक प्रतिबिंब लंबी तरंगों की लंबी दूरी के प्रसार की व्याख्या करते हैं।

लंबी लहर का प्रसार सौर गतिविधि की अवधि और आयनोस्फेरिक गड़बड़ी पर वर्ष और मौसम संबंधी परिस्थितियों के समय पर निर्भर नहीं करता है। आयन मंडल से परावर्तित होने पर, लंबी तरंगें बड़े अवशोषण से गुजरती हैं। यही कारण है कि लंबी दूरी के संचार के लिए उच्च शक्ति ट्रांसमीटर आवश्यक हैं।

मध्यम तरंगें गरीब और मध्यम चालकता की आयनमंडल और मिट्टी में सराहनीय रूप से अवशोषित होते हैं। दिन के दौरान, केवल एक सतह की लहर देखी जाती है, क्योंकि अंतरिक्ष की लहर (300 मीटर से अधिक) आयनमंडल में लगभग पूरी तरह से अवशोषित होती है। पूर्ण आंतरिक परावर्तन के लिए, औसत तरंगों को आयनोस्फीयर की निचली परतों में एक निश्चित पथ से गुजरना चाहिए, जो कि, इलेक्ट्रॉनों की कम सांद्रता के कारण, एक महत्वपूर्ण वायु घनत्व होता है।

रात में, डी परत के गायब होने के साथ, आयनमंडल में अवशोषण कम हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप लगभग 1 किलोवाट की ट्रांसमीटर शक्ति के साथ 1500-2000 किमी की दूरी पर अंतरिक्ष तरंगों पर संचार बनाए रखना संभव है। गर्मियों की तुलना में सर्दियों में संचार की स्थिति कुछ बेहतर है।

मध्यम तरंगों का गुण यह है कि वे आयनमंडलीय गड़बड़ी से प्रभावित नहीं हैं।

अंतरराष्ट्रीय समझौते के अनुसार, संकट संकेत (एसओएस सिग्नल) लगभग 600 मीटर की लहरों पर प्रसारित होते हैं।

छोटी और मध्यम तरंगों पर स्काईव्यू संचार का सकारात्मक पक्ष कम ट्रांसमीटर शक्ति के साथ लंबी दूरी की संचार की संभावना है। परंतु अंतरिक्ष तरंग लिंकहै और महत्वपूर्ण नुकसान।

सर्वप्रथमदिन और वर्ष के दौरान वातावरण की आयनित परतों की ऊंचाई में परिवर्तन के कारण संचार की अस्थिरता। उसी बिंदु के साथ संचार बनाए रखने के लिए, आपको दिन में 2-3 बार तरंग दैर्ध्य को बदलना होगा। अक्सर, वातावरण की स्थिति में बदलाव के कारण कुछ समय के लिए संचार पूरी तरह से बाधित हो जाता है।

दूसरेमौन के एक क्षेत्र की उपस्थिति।

25 मीटर से छोटी लहरें उन्हें "दिन की लहरों" के रूप में जाना जाता है क्योंकि वे दिन के दौरान अच्छी तरह से फैलते हैं। "नाइट वेव्स" में 40 मीटर से अधिक लंबी तरंगें शामिल होती हैं। ये तरंगें रात में अच्छी तरह से फैलती हैं।

लघु रेडियो तरंगों के प्रसार की स्थिति आयनित परत Fg की स्थिति से निर्धारित होती है। इस परत की इलेक्ट्रॉन सांद्रता अक्सर सौर विकिरण की अनियमितता के कारण परेशान होती है, जो आयनोस्फेरिक गड़बड़ी और चुंबकीय तूफान का कारण बनती है। नतीजतन, लघु रेडियो तरंगों की ऊर्जा काफी अवशोषित होती है, जो रेडियो संचार को ख़राब करती है, यहां तक \u200b\u200bकि कभी-कभी यह पूरी तरह से असंभव बना देती है। आयनों की गड़बड़ी विशेष रूप से अक्सर ध्रुवों के करीब अक्षांशों पर देखी जाती है। इसलिए, शॉर्टवेव संचार अविश्वसनीय है।

सबसे उल्लेखनीय आयनमंडलीय गड़बड़ी उनकी अपनी आवधिकता होती है: उन्हें बाद में दोहराया जाता है 27 दिन (अपनी धुरी के चारों ओर सूर्य के घूमने का समय)।

शॉर्ट वेव रेंज में, औद्योगिक, वायुमंडलीय और पारस्परिक हस्तक्षेप का प्रभाव मजबूत है।

इष्टतम संचार आवृत्तियों छोटी लहरों पर रेडियो पूर्वानुमानों के आधार पर चुने जाते हैं, जिन्हें विभाजित किया जाता है दीर्घावधि तथा लघु अवधि... लंबी अवधि के पूर्वानुमान एक निश्चित अवधि (महीने, मौसम, वर्ष, और अधिक) के लिए आयनमंडल की अपेक्षित औसत स्थिति का संकेत देते हैं, जबकि अल्पकालिक पूर्वानुमान एक दिन, पांच दिनों के लिए बनाए जाते हैं और अपने औसत राज्य से आयनमंडल के संभावित विचलन की विशेषता रखते हैं। पूर्वानुमान आयनमंडल, सौर गतिविधि और स्थलीय चुंबकत्व की स्थिति के व्यवस्थित अवलोकन के परिणामस्वरूप ग्राफ़ के रूप में बनाए जाते हैं।

पराश्रव्य तरंगें (VHF) आयनमंडल से परावर्तित नहीं होते हैं, वे स्वतंत्र रूप से इससे गुजरते हैं, यानी इन तरंगों में स्थानिक आयनोस्फेरिक तरंग नहीं होती है। सतह अल्ट्रशॉर्ट तरंग, जिस पर रेडियो संचार संभव है, में दो महत्वपूर्ण कमियां हैं: सबसे पहले, सतह की लहर पृथ्वी की सतह और बड़ी बाधाओं के आसपास नहीं झुकती है, और, दूसरी बात, यह मिट्टी में दृढ़ता से अवशोषित होती है।

अल्ट्राशॉर्ट तरंगों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है जहां एक रेडियो स्टेशन की एक छोटी श्रृंखला की आवश्यकता होती है (संचार आमतौर पर लाइन-ऑफ-दृष्टि तक सीमित होता है)। इस मामले में, संचार एक स्थानिक क्षोभ मंडल तरंग द्वारा किया जाता है। इसमें आमतौर पर दो घटक होते हैं: एक सीधी किरण और एक किरण जो पृथ्वी से परावर्तित होती है (चित्र 2.9)।

चित्र: 2.9 आकाश की लहर की सीधी और परावर्तित किरणें।

यदि एंटेना काफी करीब हैं, तो दोनों बीम आमतौर पर प्राप्त एंटीना तक पहुंचते हैं, लेकिन तीव्रता अलग-अलग होती है। पृथ्वी से परावर्तित किरण पृथ्वी से परावर्तन के दौरान होने वाली हानियों के कारण कमजोर होती है। प्रत्यक्ष बीम में फ्री-स्पेस वेव के समान लगभग क्षीणन है। प्राप्त एंटीना पर, कुल संकेत इन दो घटकों के वेक्टर योग के बराबर है।

प्राप्त करने और प्रसारित करने वाले एंटेना आमतौर पर एक ही ऊंचाई के होते हैं, इसलिए परिलक्षित बीम पथ की लंबाई सीधे बीम से थोड़ी अलग होती है। प्रतिबिंबित लहर चरण से 180 ° बाहर है। इस प्रकार, परावर्तन के दौरान पृथ्वी में होने वाले नुकसानों की उपेक्षा करते हुए, यदि दो बीमों ने समान दूरी की यात्रा की है, तो उनकी वेक्टर राशि शून्य है, जिसके परिणामस्वरूप प्राप्त एंटीना में कोई संकेत नहीं होगा।

वास्तव में, परावर्तित किरण थोड़ी लंबी दूरी तय करती है, इसलिए, प्राप्त एंटीना में चरण का अंतर लगभग 180 ° होगा। चरण अंतर को तरंगदैर्ध्य के संदर्भ में पथ अंतर से निर्धारित किया जाता है, रैखिक इकाइयों में नहीं। दूसरे शब्दों में, इन शर्तों के तहत प्राप्त कुल संकेत मुख्य रूप से उपयोग की जाने वाली आवृत्ति पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, यदि ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य 360 मीटर है और पथ का अंतर 2 मीटर है, तो चरण शिफ्ट 180 ° से केवल 2 ° भिन्न होगा। नतीजतन, प्राप्त एंटीना में सिग्नल की लगभग पूर्ण कमी है। यदि तरंग दैर्ध्य 4 m है, तो वही 2 m पथ अंतर 180 ° चरण अंतर का कारण होगा, प्रतिबिंब में 180 ° चरण बदलाव के लिए पूरी तरह से क्षतिपूर्ति। इस मामले में, वोल्टेज में सिग्नल दोगुना हो जाता है।

यह इस प्रकार है कि कम आवृत्तियों पर अंतरिक्ष तरंगों का उपयोग संचार के लिए रुचि का नहीं है। केवल उच्च आवृत्तियों पर, जहां पथ अंतर का उपयोग तरंग दैर्ध्य के साथ किया जाता है, आकाश की लहर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

जब विमान हवा में और जमीन के साथ होता है तो वीएचएफ ट्रांसमीटर की सीमा काफी बढ़ जाती है।

सेवा वीएचएफ के फायदे छोटे एंटेना का उपयोग करने की संभावना को शामिल करना चाहिए। इसके अलावा, बड़ी संख्या में रेडियो स्टेशन परस्पर हस्तक्षेप के बिना वीएचएफ बैंड में एक साथ काम कर सकते हैं। कम, मध्यम और लंबी तरंग दैर्ध्य की तुलना में अधिक स्टेशनों को 10 से 1 मीटर तरंग दैर्ध्य रेंज में एक साथ तैनात किया जा सकता है।

वीएचएफ रिले लाइनों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। एक महान दूरी पर स्थित दो संचार बिंदुओं के बीच, कई VHF ट्रांसीवर स्थापित होते हैं, जो एक दूसरे की दृष्टि की रेखा के भीतर स्थित होते हैं। मध्यवर्ती स्टेशन स्वचालित रूप से काम करते हैं। रिले लाइनों का संगठन आपको वीएचएफ पर संचार रेंज को बढ़ाने और मल्टीचैनल संचार (कई टेलीफोन और टेलीग्राफ ट्रांसमिशन को एक साथ संचालित करने) की अनुमति देता है।

लंबी दूरी के रेडियो संचार के लिए वीएचएफ बैंड के उपयोग पर अब बहुत ध्यान दिया जाता है।

सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली संचार लाइनें 20-80 मेगाहर्ट्ज की सीमा में काम कर रही हैं और आयनोस्फेरिक बिखरने की घटनाओं का उपयोग कर रही हैं। यह माना जाता था कि आयनोस्फीयर के माध्यम से रेडियो संचार केवल 30 मेगाहर्ट्ज (10 मीटर से अधिक तरंग दैर्ध्य) से नीचे आवृत्तियों पर संभव है, और चूंकि यह सीमा पूरी तरह से भरी हुई है और इसमें चैनलों की संख्या में और वृद्धि असंभव है, रेडियो तरंगों के बिखराव प्रसार में रुचि समझ में आती है।

इस घटना में यह तथ्य शामिल है कि पराबैंगनी-आवृत्ति विकिरण की ऊर्जा आयनोस्फीयर में अनियमितताओं से बिखरी हुई है। ये अमानवीयता विभिन्न तापमान और आर्द्रता के साथ परतों के वायु धाराओं द्वारा बनाई गई हैं, आवेशित कणों, भटकने वाले कणों, उल्कापिंडों के आयनीकरण उत्पादों और अन्य अभी भी खराब अध्ययन किए गए स्रोतों से। चूंकि क्षोभमंडल हमेशा अमानवीय होता है, रेडियो तरंगों का बिखरा हुआ अपवर्तन व्यवस्थित रूप से मौजूद होता है।

रेडियो तरंगों का बिखराव एक अंधेरी रात में सुर्खियों के बिखरने जैसा है। प्रकाश बीम जितना अधिक शक्तिशाली होता है, उतना अधिक विसरित प्रकाश देता है।

जब पढ़ाई हो दूर तक फैल गया पराबैंगनी तरंगों की, संकेतों की श्रव्यता में तेज अल्पकालिक वृद्धि की घटना देखी गई थी। यादृच्छिक प्रकृति के इस तरह के विस्फोट कई मिलीसेकंड से लेकर कई सेकंड तक होते हैं। हालांकि, व्यवहार में, उन्हें दिन के दौरान रुकावटों के साथ मनाया जाता है जो शायद ही कुछ सेकंड से अधिक हो। बढ़ी हुई श्रव्यता के क्षणों की उपस्थिति मुख्य रूप से लगभग 100 किमी की ऊंचाई पर जलते उल्कापिंडों की आयनित परतों से रेडियो तरंगों के प्रतिबिंब के कारण होती है। इन उल्कापिंडों का व्यास कुछ मिलीमीटर से अधिक नहीं है, और उनके ट्रैक कई किलोमीटर तक फैलते हैं।

से उल्का पटरियों 50-30 मेगाहर्ट्ज (6-10 मीटर) की आवृत्ति वाली रेडियो तरंगें अच्छी तरह से परिलक्षित होती हैं।

इन उल्कापिंडों में से कई अरब हर दिन पृथ्वी के वायुमंडल में उड़ते हैं, जो हवा के आयनीकरण के उच्च घनत्व वाले आयनित ट्रेल्स को पीछे छोड़ते हैं। यह अपेक्षाकृत कम शक्ति के ट्रांसमीटरों का उपयोग करके लंबी दूरी के रेडियो लिंक का विश्वसनीय संचालन प्राप्त करना संभव बनाता है। ऐसी लाइनों पर स्टेशनों का एक अभिन्न हिस्सा एक स्मृति तत्व से सुसज्जित सहायक प्रत्यक्ष-मुद्रण उपकरण है।

चूंकि प्रत्येक उल्कापिंड का निशान केवल कुछ सेकंड तक रहता है, इसलिए शॉर्ट बर्स्ट में ट्रांसमिशन स्वचालित होता है।

कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों के माध्यम से संचार और टेलीविजन प्रसारण अब व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

इस प्रकार, रेडियो तरंग प्रसार के तंत्र के अनुसार, रेडियो संचार लाइनों का उपयोग करके लाइनों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

पृथ्वी की सतह के साथ रेडियो तरंगों के प्रसार की प्रक्रिया उसके चारों ओर झुकने के साथ (तथाकथित) सांसारिक या सतह तरंगें);

दृष्टि की रेखा के भीतर रेडियो तरंगों के प्रसार की प्रक्रिया ( सीधे लहर की);

आयनमंडल से रेडियो तरंगों का प्रतिबिंब ( योण क्षेत्र का लहर की);

क्षोभमंडल में रेडियो तरंगों के प्रसार की प्रक्रिया ( क्षोभ मंडलीय लहर की);

उल्का ट्रेल्स से रेडियो तरंगों का प्रतिबिंब;

कृत्रिम पृथ्वी के उपग्रहों से प्रतिबिंब या प्रत्यावर्तन;

गैस प्लाज्मा या कृत्रिम रूप से निर्मित सतहों के कृत्रिम रूप से निर्मित संरचनाओं से प्रतिबिंब।

2.4 विभिन्न बैंडों की रेडियो तरंगों के प्रसार की विशेषताएं

ट्रांसमीटर और रेडियो रिसीवर के बीच के स्थान में रेडियो तरंगों के प्रसार की स्थितियां पृथ्वी की सतह की परिमित चालकता और पृथ्वी के ऊपर माध्यम के गुणों से प्रभावित होती हैं। यह प्रभाव विभिन्न तरंग दैर्ध्य (आवृत्तियों) के लिए अलग है।

Myriameter तथा किलोमीटर लहर की (अभिभाषक तथा डीवी) स्थलीय और आयनोस्फेरिक दोनों का प्रचार कर सकते हैं। पृथ्वी की लहर की उपस्थिति, सैकड़ों और यहां तक \u200b\u200bकि हजारों किलोमीटर तक फैलती है, इस तथ्य से समझाया जाता है कि इन तरंगों की क्षेत्र शक्ति धीरे-धीरे दूरी के साथ कम हो जाती है, क्योंकि पृथ्वी या पानी की सतह द्वारा उनकी ऊर्जा का अवशोषण छोटा होता है। लंबी तरंग और मिट्टी की चालकता जितनी बेहतर होती है, उतना लंबा रेडियो संचार प्रदान किया जाता है।

सैंडी सूखी मिट्टी और चट्टानें काफी हद तक विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा को अवशोषित करती हैं। विवर्तन की घटना के कारण प्रचार करते समय, वे उत्तल पृथ्वी की सतह के चारों ओर झुकते हैं, रास्ते में आने वाली बाधाएँ: जंगल, पहाड़, पहाड़, आदि। ट्रांसमीटर से 300-400 किमी की दूरी से शुरू होकर, आयनमंडल (डी या ई परत से) के निचले क्षेत्र से परावर्तित एक आयनमंडलीय लहर प्रकट होती है। दिन के दौरान, डी परत की उपस्थिति के कारण, विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा का अवशोषण अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है। रात में, इस परत के गायब होने के साथ, संचार रेंज बढ़ जाती है। इस प्रकार, रात में लंबी तरंगों का मार्ग दिन के दौरान आम तौर पर बेहतर होता है। वीएलएफ और एलडब्ल्यू में वैश्विक संचार आयनमंडल और पृथ्वी की सतह द्वारा गठित गोलाकार वेवगाइड में फैलने वाली तरंगों द्वारा किया जाता है।

SDV-, DV- बैंड का लाभ:

वीएलएफ और एलडब्ल्यू रेडियो तरंगों में पानी के स्तंभ को भेदने की संपत्ति होती है, और कुछ मिट्टी संरचनाओं में भी फैलती है;

पृथ्वी के गोलाकार वेवगाइड में फैलने वाली तरंगों के कारण, हजारों किलोमीटर तक संचार प्रदान किया जाता है;

संचार सीमा आयनोस्फियरिक गड़बड़ी पर बहुत कम निर्भर करती है;

इन श्रेणियों में रेडियो तरंगों के अच्छे विवर्तन गुण धरती की लहर के साथ सैकड़ों और यहां तक \u200b\u200bकि हजारों किलोमीटर तक संचार प्रदान करना संभव बनाते हैं;

रेडियो लिंक के मापदंडों की स्थिरता प्राप्त बिंदु पर एक स्थिर सिग्नल स्तर सुनिश्चित करती है।

नुकसानएसडीवी-, डीवी, - रेंज:

रेंज के माना भागों की तरंगों का प्रभावी विकिरण केवल बहुत भारी एंटीना उपकरणों की मदद से प्राप्त किया जा सकता है, जिनमें से आयाम तरंग दैर्ध्य के साथ कम्यूटेट होते हैं। निर्माण और इस आकार के एंटीना उपकरणों की बहाली सीमित समय (सैन्य उद्देश्यों के लिए) मुश्किल;

चूंकि वास्तव में निर्मित एंटेना के आयाम तरंग दैर्ध्य से कम हैं, तो उनकी कम दक्षता का मुआवजा ट्रांसमीटरों की शक्ति को सैकड़ों या अधिक किलोवाट तक बढ़ाकर प्राप्त किया जाता है;

इस रेंज में और महत्वपूर्ण शक्तियों में गुंजयमान प्रणालियों का निर्माण आउटपुट चरणों के बड़े आकार को निर्धारित करता है: ट्रांसमीटर, एक और आवृत्ति के लिए तेजी से ट्यूनिंग की जटिलता;

वीएलएफ- और डीवी-बैंड रेडियो स्टेशनों की बिजली आपूर्ति के लिए), बड़े बिजली संयंत्रों की आवश्यकता है;

वीएलएफ और एलडब्ल्यू रेंज का एक महत्वपूर्ण नुकसान उनकी कम आवृत्ति क्षमता है;

औद्योगिक और वायुमंडलीय शोर का पर्याप्त उच्च स्तर;

दिन के समय प्राप्त बिंदु पर सिग्नल स्तर की निर्भरता।

वीएलएफ-, डीवी-बैंड रेडियो तरंगों के व्यावहारिक अनुप्रयोग का क्षेत्र:

पानी के नीचे की वस्तुओं के साथ संचार;

वैश्विक रीढ़ और भूमिगत संचार;

रेडियो बीकन, साथ ही लंबी दूरी की विमानन और नौसेना में संचार।

हेक्टोमीटर तरंगें (एसवी) सतह और अंतरिक्ष तरंगों द्वारा प्रचारित किया जा सकता है। इसके अलावा, सतह की लहर के साथ संचार की सीमा कम है (1000-1500 किमी से अधिक नहीं है), क्योंकि उनकी ऊर्जा लंबी तरंगों से अधिक मिट्टी द्वारा अवशोषित होती है। आयनमंडल में पहुंचने वाली तरंगें परत द्वारा तीव्रता से अवशोषित होती हैं घजब यह मौजूद है, लेकिन एक परत में अच्छी तरह से छुट्टी दे दी इ।

मध्यम तरंगों के लिए, संचार सीमा बहुत निर्भर है से दिन का समय। दिन के दौरान, मध्य तरंगें इतनी मजबूत होती हैं को अवशोषित आयनमंडल की निचली परतों में, आकाश की लहर व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है। रात की परत घ और परत के नीचे इ गायब हो जाते हैं, इसलिए मध्यम तरंगों का अवशोषण कम हो जाता है; और अंतरिक्ष तरंगें प्रमुख भूमिका निभाने लगती हैं। इस प्रकार, मध्यम तरंगों की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि दिन के दौरान उन पर संचार एक सतह तरंग द्वारा और रात में - दोनों सतह और स्थानिक तरंगों द्वारा एक साथ बनाए रखा जाता है।

सीबी बैंड के लाभ:

गर्मियों में रात में और सर्दियों में दिन के अधिकांश समय में, आयनोस्फेरिक तरंग द्वारा प्रदान की जाने वाली संचार रेंज हजारों किलोमीटर तक पहुंच जाती है;

मध्यम-तरंग वाले एंटीना उपकरण काफी प्रभावी होते हैं और मोबाइल रेडियो संचार के लिए भी स्वीकार्य आयाम होते हैं;

इस रेंज की आवृत्ति क्षमता वीएलएफ और एलडब्ल्यू रेंज की तुलना में अधिक है;

इस रेंज में रेडियो तरंगों के अच्छे विवर्तन गुण;

ट्रांसमीटरों की शक्ति वीएलएफ और एलडब्ल्यू बैंड की तुलना में कम है;

आयनमंडलीय गड़बड़ी और चुंबकीय तूफान पर कम निर्भरता।

सीबी रेंज के नुकसान:

शक्तिशाली प्रसारण रेडियो स्टेशनों के साथ MW बैंड की भीड़ व्यापक उपयोग में मुश्किलें पैदा करती है;

सीमित आवृत्ति बैंडविड्थ पैंतरेबाज़ी की आवृत्ति को मुश्किल बनाता है;

गर्मियों में दिन में NE पर संचार सीमा हमेशा सीमित होती है, क्योंकि यह केवल एक पृथ्वी तरंग द्वारा संभव है;

पर्याप्त रूप से उच्च ट्रांसमीटर शक्तियां;

अत्यधिक कुशल ऐन्टेना उपकरणों का उपयोग करना मुश्किल है, थोड़े समय में निर्माण और बहाली की जटिलता;

आपसी और वायुमंडलीय हस्तक्षेप का पर्याप्त रूप से उच्च स्तर।

सीबी रेडियो तरंगों के व्यावहारिक अनुप्रयोग का क्षेत्र; मध्यम-तरंग रेडियो स्टेशनों का उपयोग अक्सर आर्कटिक क्षेत्रों में किया जाता है, आयनोस्फेरिक और चुंबकीय गड़बड़ी के साथ-साथ लंबी दूरी के विमानन और नौसेना में व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले शॉर्ट-वेव रेडियो संचार के नुकसान के मामलों में एक बैकअप के रूप में।

घटती लहरें (KB) एक विशेष स्थान पर कब्जा। वे दोनों स्थलीय और आयनमंडलीय तरंगों का प्रसार कर सकते हैं। मोबाइल रेडियो स्टेशनों की विशिष्ट रूप से कम ट्रांसमीटर शक्तियों के साथ, जमीन की तरंगें कई दसियों किलोमीटर से अधिक नहीं की दूरी पर फैलती हैं, क्योंकि वे जमीन में महत्वपूर्ण अवशोषण का अनुभव करते हैं, जो बढ़ती आवृत्ति के साथ बढ़ता है।

अनुकूल परिस्थितियों में आयनमंडल से एकल या कई प्रतिबिंबों के कारण आयनोस्फियरिक तरंगें लंबी दूरी पर फैल सकती हैं। उनकी मुख्य संपत्ति यह है कि वे कमजोर रूप से आयन मंडल (परतों) के निचले क्षेत्रों द्वारा अवशोषित होते हैं घ तथा इ) और इसके ऊपरी क्षेत्रों (मुख्यतः परत द्वारा) परिलक्षित होते हैं एफ2 ... जमीन से 300-500 किमी की ऊंचाई पर स्थित है)। इससे दूरी के एक असीम व्यापक रेंज पर सीधे संचार के लिए अपेक्षाकृत कम-शक्ति वाले रेडियो स्टेशनों का उपयोग करना संभव हो जाता है।

आयनोस्फेरिक तरंगों द्वारा एचएफ रेडियो संचार की गुणवत्ता में उल्लेखनीय कमी सिग्नल फ़ेडिंग के कारण होती है। लुप्त होती की प्रकृति मुख्य रूप से प्राप्त स्थल पर पहुंचने वाली कई किरणों के हस्तक्षेप को कम कर दी जाती है, जिनमें से आयनोस्फियर की स्थिति में बदलाव के कारण चरण लगातार बदल रहा है।

सिग्नल प्राप्त करने के स्थान पर कई बीमों के आने के कारण निम्न हो सकते हैं:

आयनों पर आयन मंडल का विकिरण जिस पर किरणें गुजरती हैं

आयनमंडल और पृथ्वी से विभिन्न प्रतिबिंब, रिसेप्शन के बिंदु पर अभिसरण करते हैं;

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में बाइरफ्रींग की घटना, जिसके कारण दो बीम (साधारण और असाधारण), आयनमंडल की विभिन्न परतों से परावर्तित होकर, एक ही प्राप्त बिंदु तक पहुँचते हैं;

आयनमंडल की अमानवीयता, इसके विभिन्न क्षेत्रों से तरंगों के प्रतिबिंब को फैलाने के लिए अग्रणी, अर्थात्। कई प्राथमिक किरणों के बीम के प्रतिबिंब के लिए।

आयनोस्फीयर से परावर्तित होने पर तरंगों के ध्रुवीकरण में उतार-चढ़ाव के कारण फिडिंग भी हो सकती है, जिससे प्राप्त बिंदु पर विद्युत क्षेत्र के ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज घटकों के अनुपात में बदलाव होता है। ध्रुवीकरण लुप्त होती को हस्तक्षेप लुप्त होती की तुलना में बहुत कम बार देखा जाता है और उनकी कुल संख्या का 10-15% है।

लुप्त होती के परिणामस्वरूप, प्राप्त बिंदुओं पर संकेत स्तर एक विस्तृत श्रृंखला पर भिन्न हो सकता है - दसियों और यहां तक \u200b\u200bकि सैकड़ों बार। गहरी लुप्त होती के बीच का समय अंतराल एक यादृच्छिक मूल्य है और एक सेकंड के दसवें से कई सेकंड तक भिन्न हो सकता है, और कभी-कभी अधिक से उच्च संक्रमण के साथ। निम्न स्तर आसानी से या बहुत अचानक चला सकते हैं। फास्ट स्तर के बदलाव अक्सर धीमे लोगों के साथ ओवरलैप होते हैं।

आयनोस्फीयर के माध्यम से छोटी तरंगों के पारित होने की स्थितियां साल-दर-साल बदलती रहती हैं, जो सौर गतिविधि में लगभग समय-समय पर परिवर्तन से जुड़ी होती हैं, अर्थात्। सनस्पॉट्स (वुल्फ नंबर) की संख्या और क्षेत्र में परिवर्तन के साथ, जो विकिरण के स्रोत हैं जो वायुमंडल को आयनित करते हैं। अधिकतम सौर गतिविधि की पुनरावृत्ति अवधि 11.3। 4 वर्ष है। अधिकतम सौर गतिविधि के वर्षों के दौरान, अधिकतम उपयोग योग्य आवृत्तियों (MUF) में वृद्धि होती है, और ऑपरेटिंग आवृत्ति सीमाओं के क्षेत्र का विस्तार होता है।

अंजीर में। 2.10 में 1 किलोवाट की विकीर्ण शक्ति के लिए दैनिक एमयूएफ और कम से कम प्रयोग करने योग्य आवृत्तियों (एलयूएफ) भूखंडों के एक विशिष्ट परिवार को दिखाया गया है।

चित्र: 2.10 MUF और NUF घटता है।

दैनिक चार्ट का यह परिवार विशिष्ट भौगोलिक क्षेत्रों से मेल खाता है। यह इस प्रकार है कि एक निश्चित दूरी पर संचार के लिए लागू आवृत्ति रेंज बहुत छोटी हो सकती है। यह ध्यान में रखना चाहिए कि आयनोस्फेरिक पूर्वानुमान में त्रुटि हो सकती है, इसलिए, अधिकतम संचार आवृत्तियों का चयन करते समय, वे तथाकथित इष्टतम ऑपरेटिंग आवृत्ति (ओपीएफ) की रेखा से अधिक नहीं होने का प्रयास करते हैं, जो एमयूएफ लाइन के नीचे 20%% से गुजरता है। यह बिना कहे चला जाता है कि रेंज की कार्य चौड़ाई इससे और कम हो गई है। अधिकतम उपयोग योग्य आवृत्ति के करीब पहुंचने पर सिग्नल स्तर में कमी को आयनमंडल के मापदंडों की परिवर्तनशीलता द्वारा समझाया गया है।

इस तथ्य के कारण कि आयनमंडल की स्थिति में परिवर्तन होता है, आयनोस्फेरिक तरंग द्वारा संचार को दिन के दौरान आवृत्तियों के सही विकल्प की आवश्यकता होती है:

आवृत्तियों का उपयोग कर 12-30 मेगाहर्ट्ज,

मॉर्निंग और 8-12 मेगाहर्ट्ज, ईवनिंग 3-8 मेगाहर्ट्ज।

ग्राफ यह भी बताते हैं कि रेडियो संचार लाइन की लंबाई में कमी के साथ, लागू आवृत्तियों की सीमा कम हो जाती है (रात में 500 किमी तक की दूरी के लिए, यह केवल 1-2 मेगाहर्ट्ज हो सकता है)।

लंबी लाइनों के लिए रेडियो संचार की स्थितियां कम लोगों की तुलना में अधिक अनुकूल हैं, क्योंकि उनमें से कम हैं, और उनके लिए उपयुक्त आवृत्तियों की सीमा बहुत व्यापक है।

आयनोस्फेरिक और चुंबकीय तूफान एचएफ रेडियो संचार की स्थिति (विशेष रूप से ध्रुवीय क्षेत्रों) में एक महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकते हैं, अर्थात। सूर्य द्वारा प्रस्फुटित आवेशित कण धाराओं के प्रभाव में आयनमंडल और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की गड़बड़ी। ये धाराएँ अक्सर उच्च भू-चुंबकीय अक्षांशों के क्षेत्र में मुख्य परावर्तित आयनमंडलीय परत F2 को नष्ट कर देती हैं। चुंबकीय तूफान न केवल ध्रुवीय क्षेत्रों में, बल्कि पूरे विश्व में प्रकट हो सकते हैं। आयनोस्फेरिक गड़बड़ी की एक आवधिकता होती है और यह अपनी धुरी के चारों ओर सूर्य की क्रांति के समय से जुड़ी होती है, जो 27 दिनों के बराबर होती है।

लघु तरंगों को मौन क्षेत्र (मृत क्षेत्र) की उपस्थिति की विशेषता है। ज़ोन ऑफ़ साइलेंस (चित्र। 2.8) उन क्षेत्रों में लंबी दूरी पर रेडियो संचार के दौरान होता है जहां सतह की लहर अपने क्षीणन के कारण नहीं पहुंचती है, और अंतरिक्ष तरंग आयनोस्फीयर से अधिक दूरी पर परावर्तित होती है। यह संकीर्ण बीम एंटेना का उपयोग करते समय होता है जब क्षितिज पर छोटे कोणों पर विकिरण होता है।

एचएफ बैंड के लाभ:

आयनोस्फेरिक तरंगें अनुकूल परिस्थितियों में आयनमंडल से एकल या कई प्रतिबिंबों के माध्यम से लंबी दूरी की यात्रा कर सकती हैं। वे आयनोस्फीयर (डी और ई परतों) के निचले क्षेत्रों द्वारा कमजोर रूप से अवशोषित होते हैं और ऊपरी लोगों (मुख्य रूप से F2 परत द्वारा) से अच्छी तरह से परिलक्षित होते हैं;

दूरियों की एक विस्तृत विस्तृत श्रृंखला पर सीधे संचार के लिए अपेक्षाकृत कम-शक्ति वाले रेडियो स्टेशनों का उपयोग करने की क्षमता;

एचएफ बैंड की आवृत्ति क्षमता वीएलएफ, डीवी और मेगावाट बैंड की तुलना में बहुत अधिक है, जो एक साथ बड़ी संख्या में रेडियो स्टेशनों को संचालित करना संभव बनाता है;

डिकंप्रेटर वेवलेंथ रेंज में उपयोग किए जाने वाले एंटीना उपकरणों में स्वीकार्य (यहां तक \u200b\u200bकि चलती वस्तुओं पर स्थापना के लिए) आयाम हैं और दिशात्मक गुणों का उच्चारण कर सकते हैं। उनके पास एक छोटी तैनाती समय है, सस्ते हैं, और क्षति से आसानी से उबरने योग्य हैं।

एचएफ बैंड के नुकसान:

आयनोस्फेरिक तरंगों द्वारा रेडियो संचार किया जा सकता है यदि उपयोग की जाने वाली आवृत्तियां अधिकतम मान (MUF) से नीचे हैं, जो प्रतिबिंबित परतों के आयनीकरण की डिग्री द्वारा रेडियो संचार लाइन की प्रत्येक लंबाई के लिए निर्धारित की जाती हैं;

संचार तभी संभव है, जब ट्रांसमीटरों की शक्ति और उपयोग किए गए एंटेना के लाभ, आयनमंडल में ऊर्जा अवशोषण के साथ, स्वागत के बिंदु पर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की आवश्यक शक्ति प्रदान करते हैं। यह स्थिति प्रयोग करने योग्य आवृत्तियों (एलयूएफ) की निचली सीमा को सीमित करती है;

ब्रॉडबैंड ऑपरेटिंग मोड और आवृत्ति पैंतरेबाज़ी का उपयोग करने के लिए अपर्याप्त आवृत्ति क्षमता;

एक लंबी संचार रेंज के साथ एक साथ ऑपरेटिंग रेडियो स्टेशनों की एक बड़ी संख्या आपसी हस्तक्षेप का एक बड़ा स्तर बनाती है;

लंबी संचार सीमा से दुश्मन के लिए जानबूझकर हस्तक्षेप का उपयोग करना आसान हो जाता है;

लंबी दूरी पर संचार प्रदान करते समय मौन के क्षेत्रों की उपस्थिति;

आयनमंडल की प्रतिबिंबित परतों की संरचना की परिवर्तनशीलता, इसकी निरंतर गड़बड़ी और तरंगों के बहुपरत प्रसार के कारण उत्पन्न होने वाले संकेतों के लुप्त होने से एचएफ रेडियो संचार की गुणवत्ता में उल्लेखनीय कमी आई है।

एचएफ रेडियो तरंगों का व्यावहारिक अनुप्रयोग

KB रेडियो स्टेशन दूरस्थ ग्राहकों के साथ संचार के लिए सबसे व्यापक व्यावहारिक अनुप्रयोग पाते हैं।

मीटर तरंगों (वीएचएफ) में आवृत्ति रेंज के कई अनुभाग शामिल होते हैं जिनकी एक विशाल आवृत्ति क्षमता होती है।

स्वाभाविक रूप से, ये क्षेत्र रेडियो तरंग प्रसार के गुणों में एक दूसरे से काफी भिन्न होते हैं। वीएचएफ की ऊर्जा पृथ्वी द्वारा दृढ़ता से अवशोषित की जाती है (सामान्य स्थिति में, आवृत्ति के वर्ग के समानुपाती), इसलिए पृथ्वी तरंग जल्दी से भरती है। वीएचएफ के लिए, आयनमंडल से नियमित प्रतिबिंब असामान्य है, इसलिए, संचार की गणना एक पृथ्वी की लहर और मुक्त स्थान में एक लहर के प्रचार पर की जाती है। एक नियम के रूप में, 6-7 मीटर (43-50 मेगाहर्ट्ज) से कम अंतरिक्ष तरंगें, आयनोस्फीयर के माध्यम से गुजरती हैं जो इससे परिलक्षित नहीं होती हैं।

वीएचएफ का प्रसार एक सीधी रेखा में होता है, अधिकतम सीमा दृष्टि की रेखा से सीमित होती है। यह सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है:

जहां डीमैक्स लाइन-ऑफ-व्यू रेंज है, किमी;

h1 संचारण एंटीना की ऊंचाई है, मी;

h2 - ऐन्टेना ऊंचाई प्राप्त करना, मी।

हालांकि, अपवर्तन (अपवर्तन) के कारण, रेडियो तरंगों का प्रसार घुमावदार है। इस मामले में, सीमा सूत्र में, गुणांक 3.57 नहीं, बल्कि 4.1-4.5 होगा। इस सूत्र से यह निम्नानुसार है कि वीएचएफ संचार रेंज को बढ़ाने के लिए, ट्रांसमीटर और रिसीवर एंटेना को अधिक उठाना आवश्यक है।

ट्रांसमीटर पावर में वृद्धि से संचार रेंज में आनुपातिक वृद्धि नहीं होती है, इसलिए, इस रेंज में लो-पावर रेडियो स्टेशनों का उपयोग किया जाता है। ट्रोपोस्फेरिक और आयनोस्फेरिक बिखरने के कारण संचार में महत्वपूर्ण शक्ति के ट्रांसमीटर की आवश्यकता होती है।

पहली नज़र में, वीएचएफ पर जमीन की तरंगों द्वारा संचार की सीमा बहुत छोटी होनी चाहिए। हालांकि, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि आवृत्ति में वृद्धि के साथ, एंटीना उपकरणों की दक्षता बढ़ जाती है, जिसके कारण पृथ्वी में ऊर्जा के नुकसान की भरपाई की जाती है।

स्थलीय तरंगों द्वारा संचार सीमा तरंगदैर्ध्य पर निर्भर करती है। मीटर की तरंगों पर सबसे लंबी श्रृंखला प्राप्त की जाती है, विशेष रूप से एचएफ बैंड से सटे तरंगों पर।

मीटर तरंगों में संपत्ति होती है विवर्तन, अर्थात। संपत्ति असमान इलाके के आसपास झुकने के लिए। मीटर तरंगों पर संचार रेंज में वृद्धि ट्रोपोस्फेरिक की घटना से सुगम होती है अपवर्तन, अर्थात। क्षोभमंडल में अपवर्तन की घटना, जो बंद मार्गों पर संचार सुनिश्चित करती है।

मीटर तरंगों की श्रेणी में, रेडियो तरंगों की लंबी दूरी का प्रसार अक्सर देखा जाता है, जो कई कारणों से होता है। छिटपुट आयनीकृत बादल के गठन के साथ लंबी दूरी का प्रसार हो सकता है ( छिटपुट परत Fs)। यह ज्ञात है कि यह परत वर्ष या दिन के किसी भी समय दिखाई दे सकती है, लेकिन हमारे गोलार्ध के लिए - मुख्य रूप से देर से वसंत में और दिन के समय शुरुआती गर्मियों में। इन बादलों की एक विशेषता बहुत अधिक आयनिक एकाग्रता है, कभी-कभी पूरे वीएचएफ रेंज की तरंगों को प्रतिबिंबित करने के लिए पर्याप्त होती है। इस मामले में, प्राप्त बिंदुओं के सापेक्ष विकिरण स्रोतों के स्थान का क्षेत्र सबसे अधिक बार 2000-2500 किमी की दूरी पर होता है, और कभी-कभी करीब। एफएस परत से परावर्तित संकेतों की तीव्रता बहुत कम स्रोत शक्तियों पर भी बहुत अधिक हो सकती है।

अधिकतम सौर गतिविधि के वर्षों के दौरान मीटर तरंगों की लंबी दूरी के प्रसार का एक अन्य कारण नियमित F2 परत हो सकता है। यह प्रसार सर्दियों के महीनों में प्रतिबिंब बिंदुओं के प्रबुद्ध समय पर प्रकट होता है, अर्थात। जब आयन मंडल के निचले क्षेत्रों में तरंग ऊर्जा का अवशोषण न्यूनतम होता है। इस मामले में, संचार रेंज वैश्विक तराजू तक पहुंच सकती है।

उच्च-ऊँचाई वाले परमाणु विस्फोटों के दौरान मीटर तरंगों का लंबी दूरी का प्रसार भी हो सकता है। इस मामले में, वृद्धि हुई आयनीकरण के निचले क्षेत्र के अलावा, एक ऊपरी एक दिखाई देता है (एफएस परत के स्तर पर)। मीटर की लहरें निचले क्षेत्र में प्रवेश करती हैं, कुछ अवशोषण का अनुभव करती हैं, ऊपरी एक से परिलक्षित होती हैं और पृथ्वी पर वापस आती हैं। इस मामले में तय की गई दूरी 100 से 2500 किमी तक होती है। क्षेत्र की ताकत परिलक्षित उन तरंगें आवृत्ति पर निर्भर करती हैं: सबसे कम आवृत्तियाँ निचले आयनीकरण क्षेत्र में सबसे बड़े अवशोषण से गुजरती हैं, और सबसे ऊपरी ऊपरी क्षेत्र से अपूर्ण प्रतिबिंब का अनुभव करती हैं।

KB और मीटर तरंगों के बीच का इंटरफ़ेस 10 मीटर (30 MHz) के तरंग दैर्ध्य पर गुजरता है। रेडियो तरंगों का प्रसार गुण अचानक नहीं बदल सकता, अर्थात वहाँ एक क्षेत्र या आवृत्तियों का अनुभाग होना चाहिए संक्रमणकालीन... फ़्रीक्वेंसी रेंज का ऐसा सेक्शन 20-30 मेगाहर्ट्ज का एक सेक्शन है। न्यूनतम सौर गतिविधि (साथ ही रात में, गतिविधि के चरण की परवाह किए बिना) के वर्षों के दौरान, ये आवृत्तियां आयनोस्फेरिक तरंगों द्वारा लंबी दूरी के संचार के लिए व्यावहारिक रूप से अनुपयुक्त हैं और उनका उपयोग बेहद सीमित है। इसी समय, संकेतित स्थितियों के तहत, इस क्षेत्र में तरंग प्रसार के गुण मीटर तरंगों के गुणों के बहुत करीब हो जाते हैं। यह कोई संयोग नहीं है कि आवृत्तियों के इस खंड का उपयोग रेडियो संचार के हितों में किया जाता है, जो मीटर तरंगों के लिए उन्मुख होता है।

VHF बैंड के लाभ:

एंटेना के छोटे आयाम एक स्पष्ट दिशात्मक विकिरण का एहसास करना संभव बनाते हैं, जो रेडियो तरंग ऊर्जा के तेजी से क्षीणन के लिए क्षतिपूर्ति करता है;

प्रसार की स्थिति आम तौर पर दिन और वर्ष के समय, साथ ही साथ सौर गतिविधि पर निर्भर नहीं होती है;

सीमित संचार सीमा सतह क्षेत्रों पर समान आवृत्तियों के कई उपयोग की अनुमति देती है, जिसकी सीमाओं के बीच की दूरी समान आवृत्तियों के साथ रेडियो स्टेशनों की सीमा से कम नहीं है;

निचले दिशात्मक एंटेना (प्राकृतिक और कृत्रिम) और जानबूझकर हस्तक्षेप संकीर्ण दिशात्मक एंटेना के कारण और ओगसीमित संचार सीमा;

विशाल आवृत्ति क्षमता, जो एक साथ संचालन स्टेशनों की एक बड़ी संख्या के लिए शोर-प्रतिरक्षा ब्रॉडबैंड संकेतों के उपयोग की अनुमति देती है;

रेडियो संचार के लिए ब्रॉडबैंड सिग्नल का उपयोग करते समय, रेडियो लिंक की आवृत्ति अस्थिरता पर्याप्त है 10f \u003d 10 -4;

महत्वपूर्ण ऊर्जा हानि के बिना आयनोस्फीयर में प्रवेश करने के लिए वीएचएफ की क्षमता ने लाखों किलोमीटर में मापी गई दूरी पर अंतरिक्ष रेडियो संचार को पूरा करना संभव बना दिया;

उच्च गुणवत्ता वाले रेडियो चैनल;

मुक्त स्थान में बहुत कम ऊर्जा हानि के कारण, अपेक्षाकृत कम-शक्ति वाले रेडियो स्टेशनों से लैस विमान के बीच संचार रेंज कई सौ किलोमीटर तक पहुंच सकती है;

मीटर तरंगों की लंबी दूरी के प्रसार की संपत्ति;

ट्रांसमीटरों की कम शक्ति और संचार रेंज की शक्ति पर एक छोटी निर्भरता।

VHF बैंड के नुकसान:

पृथ्वी की लहर द्वारा रेडियो संचार की छोटी रेंज, दृष्टि की रेखा द्वारा व्यावहारिक रूप से सीमित;

संकीर्ण निर्देशित एंटेना का उपयोग करते समय, कई संवाददाताओं के साथ काम करना मुश्किल होता है;

जब एक गोलाकार निर्देशन के साथ एंटेना का उपयोग करते हैं, तो संचार रेंज, खुफिया सुरक्षा, और शोर प्रतिरक्षा कम हो जाती है।

VHF-Dianazon रेडियो तरंगों के व्यावहारिक अनुप्रयोग का दायरा रेंज का उपयोग बड़ी संख्या में रेडियो स्टेशनों द्वारा एक साथ किया जाता है, खासकर जब से उनके बीच पारस्परिक हस्तक्षेप की सीमा, एक नियम के रूप में, छोटी है। पृथ्वी तरंगों के प्रसार के गुण सामरिक नियंत्रण लिंक में संचार के लिए अल्ट्रशॉर्ट तरंगों का एक विस्तृत अनुप्रयोग प्रदान करते हैं, जिसमें विभिन्न प्रकार के मोबाइल ऑब्जेक्ट शामिल हैं। अंतर-दूरी पर संचार।

प्रत्येक बैंड के फायदे और नुकसान को ध्यान में रखते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि कम-शक्ति वाले रेडियो स्टेशनों के लिए सबसे स्वीकार्य रेंज डेसीमीटर (KB) और मीटर (VHF) वेवलेंथ हैं।

2.5 रेडियो संचार की स्थिति पर परमाणु विस्फोटों का प्रभाव

परमाणु विस्फोटों में, तात्कालिक गामा विकिरण, पर्यावरण के परमाणुओं के साथ बातचीत करते हुए तेज गति से तेज इलेक्ट्रॉनों की एक धारा बनाता है, मुख्य रूप से विस्फोट के केंद्र से रेडियल दिशा में, और सकारात्मक आयन, जो व्यावहारिक रूप से जगह में बने रहते हैं। इस प्रकार, कुछ समय के लिए अंतरिक्ष में, सकारात्मक और नकारात्मक आरोपों का अलगाव होता है, जो विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के उद्भव की ओर जाता है। उनकी छोटी अवधि के कारण, इन क्षेत्रों को आमतौर पर कहा जाता है इलेक्ट्रोमैग्नेटिक पल्स (एमी) परमाणु विस्फोट। इसके अस्तित्व की अवधि लगभग 150-200 मिलीसेकंड है।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक पल्स (परमाणु विस्फोट का पांचवा हानिकारक कारक) विशेष सुरक्षा उपायों की अनुपस्थिति में, यह नियंत्रण और संचार उपकरणों को नुकसान पहुंचा सकता है, लंबी बाहरी रेखाओं से जुड़े विद्युत उपकरणों के संचालन को बाधित कर सकता है।

परमाणु विस्फोट से एक विद्युत चुम्बकीय नाड़ी के प्रभाव के लिए संचार, सिग्नलिंग और नियंत्रण प्रणाली सबसे अधिक अतिसंवेदनशील होते हैं। रेडियो स्टेशनों के एंटेना पर एक जमीन या वायु परमाणु विस्फोट के ईएमपी के प्रभाव के परिणामस्वरूप, उनमें एक विद्युत वोल्टेज प्रेरित होता है, जिसके प्रभाव में इन्सुलेशन का टूटना, ट्रांसफार्मर, तारों का पिघलना, गिरफ्तारी की विफलता, इलेक्ट्रॉनिक लैंप को नुकसान हो सकता है, अर्धचालक उपकरण, कैपेसिटर, प्रतिरोध, आदि।

यह स्थापित किया गया है कि जब ईएमपी को उपकरणों पर लागू किया जाता है, तो उच्चतम सर्किट इनपुट सर्किट पर प्रेरित होता है। ट्रांजिस्टर के संबंध में, निम्न निर्भरता देखी जाती है: ट्रांजिस्टर का लाभ जितना अधिक होगा, इसकी ढांकता हुआ शक्ति कम होगी।

रेडियो उपकरणों में 2-4 kV से अधिक की निरंतर वोल्टेज ढांकता हुआ ताकत होती है। यह देखते हुए कि एक परमाणु विस्फोट का विद्युत चुम्बकीय नाड़ी अल्पकालिक है, सुरक्षात्मक उपकरणों के बिना उपकरणों की अंतिम विद्युत शक्ति को उच्च माना जा सकता है - लगभग 8-10 केवी।

टेबल 1 अनुमानित दूरी दिखाता है (किमी में) जिसमें परमाणु विस्फोट के समय रेडियो स्टेशनों के एंटेना में 10 और 50 केवी से अधिक के उपकरणों के लिए खतरनाक वोल्टेज प्रेरित होते हैं।

तालिका एक

अधिक दूरी पर, EMR का प्रभाव बहुत दूर के बिजली के निर्वहन के प्रभाव के समान है और इससे उपकरण को नुकसान नहीं होता है।

विशेष सुरक्षा उपायों को लागू करने के मामले में रेडियो उपकरणों पर एक विद्युत चुम्बकीय नाड़ी का प्रभाव तेजी से कम हो जाता है।

बचाव का सबसे स्नेहपूर्ण तरीका संरचनाओं में स्थित रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरण विद्युत प्रवाहकीय (धातु) स्क्रीन का उपयोग होता है, जो आंतरिक तारों और केबलों पर प्रेरित वोल्टेज के परिमाण को काफी कम करता है। बिजली की सुरक्षा के साधनों के समान सुरक्षात्मक उपकरण का उपयोग किया जाता है: जल निकासी और लॉकिंग कॉइल, फ्यूज लिंक, डीकॉउलिंग डिवाइस, लाइन से उपकरणों के लिए स्वचालित डिस्कनेक्ट सर्किट।

एक अच्छा सुरक्षात्मक उपाय एक बिंदु पर उपकरणों की एक विश्वसनीय ग्राउंडिंग भी है। यह ब्लॉकों में रेडियो इंजीनियरिंग उपकरणों को लागू करने के लिए भी प्रभावी है, प्रत्येक ब्लॉक की सुरक्षा और संपूर्ण डिवाइस को एक पूरे के रूप में। यह एक असफल इकाई को जल्दी से एक निरर्थक एक के साथ बदलना संभव बनाता है (सबसे महत्वपूर्ण उपकरण में, इकाइयों को स्वचालित स्विचिंग के साथ दोहराया जाता है जब मुख्य क्षतिग्रस्त होते हैं)। कुछ मामलों में, ईएमपी से बचाव के लिए सेलेनियम तत्वों और स्टेबलाइजर्स का उपयोग किया जा सकता है।

इसके अलावा, लागू किया जा सकता है सुरक्षात्मक प्रवेश उपकरण, जो विभिन्न रिले या इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हैं जो सर्किट में ओवरवॉल्टेज पर प्रतिक्रिया करते हैं। जब एक वोल्टेज पल्स आता है, विद्युत चुम्बकीय पल्स द्वारा लाइन में प्रेरित होता है, तो वे डिवाइस से बिजली बंद कर देते हैं या बस काम कर रहे सर्किट को तोड़ देते हैं।

सुरक्षात्मक उपकरणों का चयन करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि ईएमपी के प्रभाव को व्यापकता की विशेषता है, अर्थात् विस्फोट क्षेत्र में पकड़े गए सभी सर्किटों में सुरक्षात्मक उपकरणों का एक साथ ट्रिगर। इसलिए, लागू सुरक्षा योजनाएं विद्युत चुम्बकीय पल्स की समाप्ति के तुरंत बाद सर्किट के संचालन को स्वचालित रूप से पुनर्स्थापित करना चाहिए।

परमाणु विस्फोट के दौरान लाइनों में उत्पन्न होने वाले तनाव के लिए उपकरणों का प्रतिरोध काफी हद तक निर्भर करता है सही संचालन लाइनों और सुरक्षात्मक उपकरणों के स्वास्थ्य की सावधानीपूर्वक निगरानी।

सेवा परिचालन की महत्वपूर्ण आवश्यकताएं उपकरणों की लाइन और इनपुट सर्किट के इन्सुलेशन की विद्युत शक्ति की एक आवधिक और समय पर जांच, समय पर पहचान और उभरते तार ग्राउंडिंग को समाप्त करना, गिरफ़्तारियों की गतिशीलता, फ़्यूज़-लिंक आदि की निगरानी करना शामिल है।

उच्च ऊंचाई वाला परमाणु विस्फोट वृद्धि हुई आयनीकरण के क्षेत्रों के गठन के साथ। लगभग 20 किमी तक ऊंचाई वाले विस्फोटों में, आयनित क्षेत्र को पहले चमकदार क्षेत्र के आकार तक सीमित किया जाता है, और फिर विस्फोट बादल द्वारा। 20-60 किमी की ऊंचाई पर, आयनित क्षेत्र के आयाम विस्फोट बादल के आयामों से कुछ बड़े होते हैं, खासकर इस ऊंचाई सीमा की ऊपरी सीमा पर।

उच्च ऊंचाई पर परमाणु विस्फोट के दौरान, वातावरण में वृद्धि हुई आयनीकरण के दो क्षेत्र दिखाई देते हैं।

पहला क्षेत्र विस्फोट के क्षेत्र में सदमे की लहर द्वारा गोला बारूद के आयनीकृत पदार्थ और हवा के आयनीकरण के कारण बनता है। क्षैतिज दिशा में इस क्षेत्र के आयाम दसियों और सैकड़ों मीटर तक पहुंचते हैं।

दूसरा क्षेत्र वायु द्वारा मर्मज्ञ विकिरण के अवशोषण के परिणामस्वरूप 60-90 किमी की ऊंचाई पर वायुमंडल में विस्फोट के केंद्र के नीचे वृद्धि हुई आयनीकरण होता है। जिस दूरी पर विकीर्ण विकिरण क्षैतिज दिशा में आयनीकरण करते हैं, वह सैकड़ों और यहां तक \u200b\u200bकि हजारों किलोमीटर तक होता है।

उच्च ऊंचाई वाले परमाणु विस्फोट से उत्पन्न होने वाले आयनीकरण के क्षेत्र रेडियो तरंगों को अवशोषित करते हैं और उनके प्रसार की दिशा को बदलते हैं, जिससे रेडियो उपकरण के संचालन में एक महत्वपूर्ण व्यवधान होता है। इस मामले में, रेडियो संचार में रुकावट आती है, और कुछ मामलों में यह पूरी तरह से बाधित होता है।

उच्च ऊंचाई वाले परमाणु विस्फोटों के विद्युत चुम्बकीय नाड़ी के हानिकारक प्रभाव की प्रकृति मूल रूप से ईएमपी के जमीन और वायु विस्फोटों के हानिकारक प्रभाव की प्रकृति के समान है।

उच्च ऊंचाई वाले विस्फोटों के विद्युत चुम्बकीय नाड़ी के हानिकारक प्रभाव के खिलाफ सुरक्षा के उपाय जमीन और वायु विस्फोटों के ईएमपी के खिलाफ समान हैं।

2.5.1 आयनीकरण और विद्युत चुम्बकीय विकिरण के खिलाफ संरक्षण

उच्च ऊंचाई वाले परमाणु विस्फोट (HNE)

आरएस के साथ हस्तक्षेप परमाणु हथियारों के विस्फोट के परिणामस्वरूप हो सकता है, साथ ही कम अवधि (10-8 सेकंड) के शक्तिशाली विद्युत चुम्बकीय दालों के उत्सर्जन और वायुमंडल के विद्युत गुणों में परिवर्तन होता है।

ईएमपी (रेडियो फ्लैश) होता है:

सर्वप्रथम विस्फोटों से आयनीकरण विकिरण के प्रभाव के तहत उत्पन्न विद्युत निर्वहन के बादल के असममित विस्तार के परिणामस्वरूप;

दूसरे विस्फोट के उत्पादों से बने एक अत्यधिक प्रवाहकीय गैस (प्लाज्मा) के तेजी से विस्तार के कारण।

अंतरिक्ष में एक विस्फोट के बाद, एक आग का गोला बनाया जाता है, जो एक अत्यधिक आयनित क्षेत्र है। यह गोला पृथ्वी की सतह के ऊपर (लगभग 100-120 किमी / घंटा की गति से) तेजी से फैलता है, झूठे विन्यास के एक क्षेत्र में बदल जाता है, क्षेत्र की मोटाई 16-20 किमी तक पहुंच जाती है। एक गोले में इलेक्ट्रॉनों की एकाग्रता 105-106 इलेक्ट्रॉनों / सेमी 3 तक पहुंच सकती है, अर्थात, आयनोस्फेरिक परत में इलेक्ट्रॉनों की सामान्य एकाग्रता की तुलना में 100-1000 गुना अधिक है। घ.

30 किमी से अधिक ऊंचाई पर उच्च ऊंचाई वाले परमाणु विस्फोट (एचएनई) बड़े क्षेत्रों में लंबे समय तक वायुमंडल की विद्युत विशेषताओं को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं, और इसलिए, रेडियो तरंगों के प्रसार पर एक मजबूत प्रभाव पड़ता है।

इसके अलावा, IYE के दौरान उत्पन्न होने वाला एक शक्तिशाली विद्युत चुम्बकीय नाड़ी उच्च वोल्टेज (10,000-50,000 वी तक) को प्रेरित करता है और तार संचार लाइनों में कई हजार एम्पीयर तक धाराओं को उत्पन्न करता है।

ईएमपी की शक्ति इतनी महान है कि इसकी ऊर्जा 30 मीटर तक पृथ्वी को भेदने और विस्फोट के उपकेंद्र से 50-200 किमी के दायरे में ईएमएफ को प्रेरित करने के लिए पर्याप्त है।

हालांकि, IJW का मुख्य प्रभाव यह है कि विस्फोट के दौरान जारी की गई भारी मात्रा में ऊर्जा, साथ ही न्यूट्रॉन, एक्स-रे, पराबैंगनी और गामा किरणों के तीव्र प्रवाह से वायुमंडल में अत्यधिक आयनीकृत क्षेत्रों का निर्माण होता है और आयनमंडल में इलेक्ट्रॉनों के घनत्व में वृद्धि होती है, जो बदले में आगे बढ़ती है। रेडियो तरंगों के अवशोषण और नियंत्रण प्रणाली के कामकाज की स्थिरता में व्यवधान।

2.5.2 IJV के लक्षण

किसी दिए गए क्षेत्र में या इसके पास का EYE, HF तरंग रेंज में दूर के स्टेशनों के स्वागत के एक त्वरित समाप्ति के साथ है।

संचार की समाप्ति के समय, फोन में एक छोटा क्लिक किया जाता है, और उसके बाद केवल रिसीवर के स्वयं के शोर और वज्र के रूप में कमजोर दरारें सुनी जाती हैं।

एचएफ पर संचार की समाप्ति के कुछ मिनट बाद, वीएचएफ पर तरंगों की मीटर रेंज में दूर के स्टेशनों से हस्तक्षेप तेजी से बढ़ता है।

रडार की सीमा और समन्वय माप की सटीकता कम हो जाती है।

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की सुरक्षा आवृत्ति रेंज के सही उपयोग और IYA के उपयोग के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले सभी कारकों पर आधारित है।

2.5.3 मूल परिभाषाएँ:

परिलक्षित रेडियो तरंग (प्रतिबिंबित लहर ) क्या एक रेडियो तरंग दो मीडिया के बीच या मध्यम अशुभताओं से इंटरफेस से प्रतिबिंब के बाद फैल रही है;

प्रत्यक्ष रेडियो तरंग (सीधी लहर ) क्या एक रेडियो तरंग सीधे स्रोतों से रिसेप्शन की जगह तक फैल रही है;

स्थलीय रेडियो तरंग (पृथ्वी की लहर ) - पृथ्वी की सतह के पास और सीधी लहर सहित एक रेडियो तरंग, पृथ्वी से परावर्तित एक तरंग और एक सतह तरंग;

आयनमंडलीय रेडियो तरंग (आयनमंडलीय तरंग ) आयनमंडल से परावर्तन या उस पर प्रकीर्णन के परिणामस्वरूप एक रेडियो तरंग का प्रसार होता है;

रेडियो तरंगों का अवशोषण (अवशोषण ) - पर्यावरण के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप थर्मल ऊर्जा में आंशिक संक्रमण के कारण एक रेडियो तरंग की ऊर्जा में कमी;

बहुपथ (बहुपथ ) - रेडियो तरंगों के प्रसार से प्राप्त होने वाले एंटीना तक कई रास्तों के साथ;

परत की प्रभावी प्रतिबिंब ऊंचाई (प्रभावी ऊंचाई ) आयनित परत से रेडियो तरंग के प्रतिबिंब की काल्पनिक ऊंचाई, रेडियो तरंग की ऊंचाई और लंबाई पर इलेक्ट्रॉन सांद्रता के वितरण के आधार पर, ऊर्ध्वाधर ध्वनि के प्रसारण और स्वागत के बीच के समय में निर्धारित होता है कि ऊर्ध्वाधर साउंडिंग के तहत परावर्तित आयनोस्फेरिक लहर के रिसेप्शन के बीच इस धारणा के तहत कि पूरे मार्ग के साथ रेडियो तरंग की गति गति के बराबर है

आयनमंडलीय कूद (छलांग ) क्या पृथ्वी की सतह पर एक बिंदु से दूसरे तक एक रेडियो तरंग के प्रसार का मार्ग है, जिसके साथ आयनमंडल से एक प्रतिबिंब के साथ गुजरता है;

अधिकतम प्रयोग करने योग्य आवृत्ति (Muf) - रेडियो उत्सर्जन की उच्चतम आवृत्ति जिस पर कुछ निश्चित परिस्थितियों में दिए गए बिंदुओं के बीच रेडियो तरंगों का आयनोस्फेरिक प्रसार होता है, यह वह आवृत्ति है जो अभी भी आयनमंडल से परिलक्षित होती है;

इष्टतम ऑपरेटिंग आवृत्ति (Orch) - IF के नीचे रेडियो उत्सर्जन की आवृत्ति, जिस पर स्थिर रेडियो संचार कुछ भूभौतिकीय स्थितियों में किया जा सकता है। आमतौर पर, ORF MUF से 15% कम है;

ऊर्ध्वाधर आयनमंडलीय लग रहा है (वर्टिकल साउंडिंग ;

आयनमंडलीय अशांति - वायुमंडल में आयनीकरण के वितरण में उल्लंघन, जो आमतौर पर दी गई भौगोलिक स्थितियों के लिए औसत आयनीकरण विशेषताओं में परिवर्तन से अधिक है;

आयनमंडलीय तूफान - उच्च तीव्रता का दीर्घकालिक आयनमंडलीय अशांति।