Waarom Radiogolven Worden Voorkeur Gegeven voor Kortafstandscommunicatie

Waarom Radiogolven Gekozen Worden Voor Remote & Kortafstands Transmissie?

INLEIDING

Vroeger in de steentijd werd informatie verspreid te voet of via dieren zoals paarden of kameelen. De snelheid waarmee informatie verspreid werd was erg langzaam. Een persoon te voet zou dagen of zelfs maanden nodig hebben om een stuk informatie over een afstand te brengen.

Met het gebruik van dieren was de verspreiding van informatie iets sneller en werd steeds sneller, als de snelheid van de bliksem, met onze overgang in de eenentwintigste eeuw, een tijdperk van ontdekte wetenschap en technologie. Dingen zijn echt gemakkelijker en sneller geworden.

U kunt in uw kamer zitten en een nummer op uw telefoon kiezen en direct verbonden zijn met een vriend op miljoenen kilometers afstand. De berichten die we typen en versturen, 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 typen EM (elektromagnetische golven), maar we richten ons strikt op radiogolf: wat is het? hoe wordt het voortgeplant? hoe kan het gedetecteerd worden? en natuurlijk hoe maak je een simpele radio-ontvanger? Om het beter te begrijpen, laten we eerst een paar dingen zien.

EM GOLF

Elektromagnetische golf of EM-golf is een vorm van elektromagnetische straling die ontstaat door ontlading van elektriciteit of zelfs bliksem. Elke ontlading van elektriciteit kan resulteren in EM-golf met golflengte dichtbij die van radiogolf.

Elektromagnetische straling bezit golf eigenschappen: EM-golf kan voortgeplant, gediffracteerd, gebroken worden etc. EM-golf kan interfereren, d.w.z. het ondergaat interferentie wanneer een EM-golf met dezelfde of nabijgelegen frequentie zijn pad kruist. EM-golf varieert van radiogolf met lage frequentie en lange golflengte tot gammastraal met de hoogste frequentie en kortste golflengte; dus gammastraal heeft de hoogste energie.

RADIOGOLF

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

OSCILLATORS

Om beter te begrijpen hoe data via radio's wordt overgebracht, is het nodig om over een oscillator te praten. Een oscillator is van twee typen: er is de mechanische oscillator en een elektrische oscillator, maar we richten ons alleen op de elektrische oscillator. Een elektrische oscillator of triller kan gemaakt worden door een condensator aan een spoel te koppelen.

Het systeem wordt in oscillatie gebracht door de condensator een elektrische lading te geven. De energie wordt om en om opgeslagen tussen de platen van de condensator en in de spoel in vorm van magneetveld. Energie wordt overgedragen van de spoel naar de condensator en van de condensator naar de spoel, en weer terug terwijl het systeem oscilleert.

De energiestroom 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 verbindende draden.

RADIOZENDER

Wanneer er een ontlading van elektriciteit is, wordt elektromagnetische straling van radiofrequentie geproduceerd. Kraakgeluid wordt geproduceerd op een radiostel bij onweer door interferentie tussen de radiogolf geproduceerd door de bliksem en die gezonden door een nabijgelegen zender. Een kleine vonk in huis kan een geluid op een radiostel produceren.

Een vonk wordt geproduceerd door een schakelaar aan en uit te zetten, vooral die zware stroom dragen. Vonken geproduceerd door thermostaatschakelaars in kookplaten en koelkasten, vonk bij het contact van een elektrische bel etc. zijn allemaal in staat om een EM-golf te produceren die gedetecteerd wordt door een radiostel. Vroegere radiozenders werkten op het principe vonkproductie. Moderne zenders werken anders. Ze bestaan uit verschillende secties:

1. Oscillator: bestaat uit een condensator en een spoel. De condensator en de spoel worden gekozen zodat het circuit oscilleert op frequentie van enkele kHz of MHz. Als het circuit verbonden is met een antenne, wordt een oscillerend elektrisch veld in de draad gecreëerd.
2. Terugkoppelversterker: Vanwege energieverlies kan de oscillator de antenne niet met energie voorzien tenzij het met energie wordt voorzien om het verlies te compenseren. De aan de oscillator toegevoegde energie moet in resonantie zijn met de oscillator. Om dit te bereiken, nemen we een kleine fractie van de oscillerende stroom van de oscillator terwijl de rest naar de antenne gaat. De minuut fractie stroom die we nemen, wordt in een versterker gevoerd. De uitgang van de versterker is een grote oscillerende stroom. Het heeft dezelfde frequentie als de oscillator. De grote elektrische stroom wordt vervolgens in de oscillator gevoerd zodat het de energie levert die het nodig heeft om het circuit continu te laten oscilleren.

MODULATOR

Een radiozender zou alleen een continue stroom radiogolf van constante frequentie en amplitude kunnen produceren als de zender alleen een oscillator en een terugkoppelversterker bevat. De modulator moduleert de frequentie (FM).

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

RADIOGOLF DETECTIE

Om een of andere reden worden radiogolven gereflecteerd door een parabolische reflector die gericht is op een ontvangststation vele kilometers ver. Reflectoren worden gebruikt voor transmissie naar en van telecommunicatiesatellieten en voor microgolf radiolinks gebruikt in telecommunicatiesystemen.

Wanneer de elektromagnetische straling een metallisch object bereikt, produceert het minieme elektrische stroom in het object. De antenne wordt gebruikt om de radiogolven te vangen. De antenne draagt stromen geproduceerd door alle nabijgelegen transmissies die het bereiken. Wanneer we ernaartoe luisteren, horen we geen helder geluid omdat er veel gelidsgolven door de radio-ontvanger ontvangen worden.

Om een helder geluid te horen verzonden door één van de zendstations, wordt een radio-ontvanger gebruikt om in te stellen op een bepaald kanaal. De ontvanger bestaat uit:

• Afstemmer: het bestaat voornamelijk uit een condensator-spoel circuit. De frequentie van de oscillatie wordt gevarieerd door de capaciteit van de condensator te varieren zodat het dezelfde frequentie heeft als het zendstation dat we ontvangen.
• Gleichrichter: Er wordt niets gehoord wanneer een oortje over een condensator wordt aangesloten, hoewel de stroom oscilleert. Dit is omdat de frequentie (150kHz of meer) boven de frequentie ligt die ons oor kan detecteren. De gelijkrichter helpt ons het geluid helder te horen.
• Versterker: De versterker versterkt de stroom zodat het geluid gehoord kan worden zelfs in een luidspreker.

HOE EEN EENVOUDIGE RADIO-ONTVANGER TE BOUWEN

Volg de onderstaande stappen om een eenvoudige radio-ontvanger te bouwen:

• Sluit uw antenne, diode, aardkabel en uw afstemmer in serie met de variabele condensator parallel geschakeld over de spoel. De antenne kan elke geïsoleerde draad van 25m lang zijn.
• Begraven een metalen strip in de grond en verbind de aarddraad ermee. Als de grond waar u de metalen strip begraaft droog is, maak het nat door water erop te gieten.
• Maak de spoel door ongeveer 80 windingen geïsoleerde draad op een ferrietstaaf te winden wat de eigenschappen van de spoel verbetert.
• Gebruik een variabele condensator met kleine capaciteit, zeg honderd Pico farad (pF). Als u zo'n niet kunt vinden, gebruik een vaste condensator van 10pF tot 470pF.
• De te gebruiken diode moet OA91 zijn. Het is een germanium diode. Andere germanium diodes kunnen ook gebruikt worden.
• Als u geen resultaat krijgt, probeer 40 windingen van de spoel en als nog steeds geen resultaat, is het waarschijnlijk omdat uw nabijgelegen zendstation niet krachtig genoeg is voor zo'n circuit om te ontvangen.

Denkt u dat uw nabijgelegen zendstation krachtig is maar nog steeds geen resultaat? Rustig! In dat geval moet u een versterker in het circuit introduceren. Maak uw verbindingen als in het diagram. Dat is een eenvoudige radio voor u. Een radiosignaal heeft de minste energie en kan dus geen grote data in één keer overbrengen. Het is geschikt voor lokale/kortafstands transmissie omdat de meeste dingen die via radio overgebracht worden audio zijn, wat de radiogolf zonder vertraging kan overbrengen.

Waarom Radiogolven Gekozen Worden Voor Remote/Kortafstands Transmissie?

U hebt zich misschien afgevraagd waarom de andere EM-golven NIET gebruikt worden voor kortafstands transmissie en niet gebruikt kunnen worden voor het overbrengen van signalen naar afgelegen gebieden. Wel, radiogolven geven geen verwarmings effect in tegenstelling tot microgolven.

Radiogolven met lagere frequentie worden gediffracteerd, waardoor het mogelijk is voor mensen achter heuvels om de signalen te ontvangen. In tegenstelling tot andere EM-golven, hoeven radio-ontvangers niet voor een zender te staan om de signalen te ontvangen.

Voor lage frequentie radio, hun vermogen om te diffracteren maakt het mogelijk om signalen te ontvangen achter heuvels. Herhalerstations worden gebruikt om de kwaliteit van de signalen te verbeteren. De andere EM-golven worden niet gemakkelijk gediffracteerd.

U kunt ook lezen:

Waarom Coaxiale Kabels Hoog Geïsoleerd Zijn? Waarom Kernenergie De Laatste Optie Is? Waarom Hoogspanningslijnen Los Zitten? Seriële Communicatie Met Arduino Arduino PWM Programmeren Arduino Programmeren. Hoe Te Programmeren?