Waarom worden radiogolven gekozen voor transmissie op korte afstand?

Waarom worden radiogolven gekozen voor transmissie op afstand en dichtbij?

INLEIDING

In de steentijd werd informatie te voet of via beesten zoals paarden of kamelen verspreid. De snelheid waarmee informatie werd verspreid was erg traag. Een persoon te voet zou dagen of zelfs maanden nodig hebben om een ​​stukje informatie over een afstand af te leveren.

Met het gebruik van beesten ging de verspreiding van informatie een beetje sneller en werd het steeds sneller, zoals de snelheid van de bliksem met onze overgang naar de eenentwintigste eeuw, een tijdperk van verkende wetenschap en technologie. Dingen zijn echt eenvoudiger geworden en kunnen sneller.

Je zou in je kamer kunnen zitten en een nummer op je telefoon kunnen bellen en direct verbonden zijn met een vriend die miljoenen kilometers verderop is. De berichten die we typen en de gesprekken die we voeren via onze mobiele telefoons, worden allemaal overgebracht via elektromagnetische golven of em-golven zoals anderen het noemen.

Er zijn verschillende soorten EM (elektromagnetische golven) golven, maar we zullen ons uitsluitend concentreren op radiogolven; wat het is? hoe wordt het vermeerderd? hoe kan het worden gedetecteerd? en natuurlijk hoe maak je een eenvoudige radio-ontvanger? Laten we, om het beter te begrijpen, eerst een paar dingen bekijken.

EM WAVE

Elektromagnetische golf of EM-golf is een vorm van elektromagnetische straling die het gevolg is van de ontlading van elektriciteit of zelfs bliksem. Elke ontlading van elektriciteit kan resulteren in EM-golven met een golflengte die dicht bij die van radiogolven ligt.

Elektromagnetische straling bezit golfeigenschappen, d.w.z. EM-golven kunnen worden voortgeplant, afgebogen, gebroken enz. EM-golven kunnen worden gestoord, d.w.z. het ondergaat interferentie wanneer een EM-golf met dezelfde of dichtbij bereikfrequentie kruist zijn pad. EM-golven variëren van radiogolven met een lage frequentie en een lange golflengte tot gammastraling met de hoogste frequentie en de kortste golflengte, vandaar dat gammastraling de hoogste energie heeft.

RADIO WAVE

Radiogolven zijn een vorm van elektromagnetische straling. Het heeft een lage frequentie die ongeveer varieert van 150 kHz tot 100 MHz.

OSCILLATOREN

Om beter te begrijpen hoe gegevens via radio's worden verzonden, is het noodzakelijk dat we het hebben over een oscillator. Een oscillator is van twee soorten; er is de mechanische oscillator en een elektrische oscillator, maar we zullen ons alleen concentreren op de elektrische oscillator. Een elektrische oscillator of vibrator kan worden gemaakt door een condensator op een spoel aan te sluiten.

Het systeem is gemaakt om te oscilleren door de condensator van een elektrische lading te voorzien. De energie wordt afwisselend tussen de platen van de condensator en in de spoel opgeslagen in de vorm van een magnetisch veld. Energie wordt overgedragen van de spoel naar de condensator en van de condensator naar de spoel, en weer terug als het systeem oscilleert.

De stroom van energie omvat de stroom van elektrische stroom. De stroom van elektrische stroom zorgt ervoor dat een deel van de energie van het systeem wordt omgezet in interne energie in de condensator, spoel en de verbindingsdraden.

RADIOZENDER

Als er een ontlading van elektriciteit is, wordt elektromagnetische straling van radiofrequentie geproduceerd. Knetterend geluid wordt geproduceerd op een radiotoestel wanneer het bliksemt als gevolg van interferentie tussen de radiogolf die door de bliksem wordt geproduceerd en die uitgezonden door een nabijgelegen station. Een kleine vonk in huis kan een ruis veroorzaken op een radiotoestel.

Een vonk wordt geproduceerd door een schakelaar aan en uit te zetten, vooral die met veel stroom. Vonken geproduceerd door thermostaatschakelaars in fornuizen en koelkasten, vonken bij het contact van een elektrische bel enz. kunnen allemaal een EM-golf produceren die wordt gedetecteerd door een radiotoestel. Vroege radiozenders werkten volgens het principe van vonkproductie. Moderne zenders werken anders. Ze bestaan ​​uit verschillende secties;

1. Oscillator :het bestaat uit een condensator en een spoel. De condensator en de spoel zijn zo gekozen dat de schakeling oscilleert met een frequentie van enkele kHz of MHz. Als het circuit is aangesloten op een antenne of antenne, ontstaat er een oscillerend elektrisch veld in de draad.
2. Feedback-versterker :Door energieverlies kan de oscillator de antenne niet van energie voorzien, tenzij deze wordt voorzien van energie om het verlies te compenseren. Aan de oscillator geleverde energie Moet in resonantie zijn met de oscillator. Om dit te bereiken, nemen we een klein deel van de oscillerende stroom van de oscillator, terwijl de rest naar de antenne gaat. De minuscule fractie van de stroom die we nemen, wordt in een versterker gevoerd. De uitgang van de versterker is een grote oscillerende stroom. Het heeft de frequentie als de oscillator. De grote elektrische stroom wordt vervolgens in de oscillator gevoerd, zodat deze de energie levert die nodig is om de schakeling continu te laten oscilleren.

MODULATOR

Een radiozender kan alleen een continue spanning van radiogolven met constante frequentie en amplitude produceren als de zender alleen een oscillator en een feedbackversterker bevat. Hoe meer modulator de frequentie moduleert (FM).

In een radiozender wordt de audiofrequentie e.m.f in de modulator ingevoerd. De draaggolf wordt ook in de modulator ingevoerd. De modulator moduleert vervolgens de amplitude van de draaggolf om de golfvorm van de audiofrequentie emf te volgen. De amplitude-gemoduleerde draaggolf wordt vervolgens naar de antenne gevoerd.

RADIOGOLFDETECTIE

Om bepaalde redenen worden radiogolven weerkaatst door een parabolische reflector die op een ontvangststation op vele kilometers afstand is gericht. Reflectoren worden gebruikt voor transmissie van en naar telecommunicatiesatellieten en voor microgolfradioverbindingen die worden gebruikt in telecommunicatiesystemen.

Als de elektromagnetische straling een metalen voorwerp bereikt, produceert het daarin een minieme elektrische stroom. De antenne wordt gebruikt om de radiogolven op te vangen. De antenne of antenne draagt ​​stromen die worden geproduceerd door alle nabije uitzendingen die hem bereiken. Wanneer we ernaar proberen te luisteren, zouden we geen duidelijk onderscheidend geluid horen omdat er veel van de geluidsgolven zijn die door de radio-ontvanger worden ontvangen.

Om een ​​duidelijk geluid te horen dat door een van de zendstations wordt uitgezonden, wordt een radio-ontvanger gebruikt om op een bepaald kanaal af te stemmen. De ontvanger bestaat uit;

• Tuner :het bestaat voornamelijk uit een condensator-spoelcircuit. De frequentie van de oscillatie wordt gevarieerd door de capaciteit van de condensator te variëren, zodat deze dezelfde frequentie heeft als die van het zendstation dat we ontvangen.
• Gelijkrichter :Er is niets te horen wanneer een oortelefoon via een condensator is aangesloten, hoewel de stroom oscilleert. Het is zo omdat de frequentie (150 kHz of meer) hoger is dan de frequentie die ons oor kan detecteren. De gelijkrichter helpt ons de geluiden helder te horen.
• Versterker :De versterker zal de stroom versterken zodat het geluid zelfs in een luidspreker hoorbaar is.

HOE EEN EENVOUDIGE RADIO-ONTVANGER TE CONSTRUCEREN

Om een ​​eenvoudige radio-ontvanger te bouwen, volgt u de onderstaande stappen:

• Sluit uw antenne, diode, aardingskabel en uw tuner in serie aan met de variabele condensator parallel over de spoel geschakeld. De antenne kan elke geïsoleerde draad met een lengte van 25 m zijn.
• Begraaf een strook metaal in de grond en sluit de aarddraad hierop aan. Als de grond waarin u de metalen strook gaat begraven, droog is, maakt u deze nat door er water op aan te brengen.
• Maak de spoel door ongeveer 80 windingen van geïsoleerde draad op een ferrietstaaf te winden, wat de eigenschappen van de spoel verbetert.
• Gebruik een variabele condensator met weinig capaciteit, zeg honderd Pico farads (pf). Als je deze niet kunt vinden, gebruik dan een vaste condensator die varieert van 10pF tot 470pF.
• De te gebruiken diode moet OA91 zijn. Het is een germaniumdiode. Andere germaniumdiodes kunnen ook worden gebruikt.
• Als je geen resultaat krijgt, probeer dan 40 windingen van de spoel en als er nog steeds geen resultaat is, komt dat waarschijnlijk omdat je zendstation in de buurt niet krachtig genoeg is om zo'n circuit te ontvangen.

U denkt dat uw zendstation in de buurt krachtig is, maar nog steeds geen resultaat? Kom tot rust! In dat geval moet je een versterker in de schakeling plaatsen. Maak uw verbinding zoals in het diagram. Dat is een simpele radio voor jou. Een radiosignaal heeft de minste energie en kan dus niet in één keer grote hoeveelheden data overbrengen. Het is geschikt voor lokale/korte afstandstransmissie omdat de meeste dingen die via de radio worden verzonden audio zijn die de radiogolf zonder vertraging kan overbrengen.

Waarom wordt gekozen voor radiogolven voor transmissie op afstand/dichtbij ?

Je hebt je misschien afgevraagd waarom de andere em-golven niet worden gebruikt voor transmissie op korte afstand en niet kunnen worden gebruikt voor het verzenden van signalen naar afgelegen gebieden. Welnu, radiogolven hebben geen verwarmingseffect in tegenstelling tot magnetrons.

Radiogolven met een lagere frequentie worden afgebogen, waardoor mensen achter heuvels de signalen kunnen ontvangen. In tegenstelling tot andere em-golven hoeven radiogolfontvangers niet voor een zender te staan ​​om de signalen te ontvangen.

Voor laagfrequente radio's maakt hun vermogen om te worden afgebogen het mogelijk om signalen achter heuvels te ontvangen. Repeaterstations worden gebruikt om de kwaliteit van de signalen te verbeteren. De andere em-golven worden niet gemakkelijk afgebogen.

Je kunt ook lezen:

Waarom zijn coaxkabels sterk geïsoleerd? Waarom kernenergie de laatste optie is? Waarom zijn hoogspanningslijnen los? Seriële communicatie door Arduino Arduino PWM-programmering Arduino-programmering. Hoe het te programmeren?