מֵידָע

מהו התפשטות רדיו: התפשטות RF

מהו התפשטות רדיו: התפשטות RF

אותות רדיו יכולים לנוע למרחקים עצומים. עם זאת אותות רדיו מושפעים מהמדיום בו הם נוסעים וזה יכול להשפיע על התפשטות הרדיו או התפשטות ה- RF ועל המרחקים שאליהם יכולים האותות להפיץ. כמה אותות רדיו יכולים לנוע או להתפשט ברחבי העולם, ואילו אותות רדיו אחרים עשויים להתפשט רק למרחקים קצרים הרבה יותר.

התפשטות רדיו, או הדרך בה אותות רדיו עוברים יכולות להיות נושא מעניין ללמוד. התפשטות RF היא נושא חשוב במיוחד לכל מערכת תקשורת רדיו. התפשטות הרדיו תהיה תלויה בגורמים רבים, והבחירה בתדר הרדיו תקבע היבטים רבים של התפשטות הרדיו למערכת תקשורת הרדיו.

לפיכך, לעתים קרובות יש צורך להבין היטב מהי התפשטות הרדיו, עקרונותיה והצורות השונות כדי להבין כיצד תעבוד מערכת תקשורת רדיו, ולבחור את תדרי הרדיו הטובים ביותר.

הגדרת התפשטות רדיו

התפשטות רדיו היא הדרך בה גלי רדיו נודדים או מתפשטים כאשר הם מועברים מנקודה אחת לאחרת ומושפעים מהמדיום בו הם נעים ובפרט האופן שבו הם מתפשטים סביב כדור הארץ בחלקים שונים של האטמוספירה.

גורמים המשפיעים על התפשטות הרדיו

ישנם גורמים רבים המשפיעים על אופן התפשטותם של אותות רדיו או גלי רדיו. אלה נקבעים על ידי המדיום דרכו עוברים גלי הרדיו והחפצים השונים שעלולים להופיע בנתיב. המאפיינים של הנתיב שבאמצעותו יתפשטו אותות הרדיו שולטים ברמת ובאות האיכות שהתקבל.

השתקפות, שבירה ועקיפה עלולים להתרחש. אות הרדיו שהתקבל עשוי להיות גם שילוב של מספר אותות שעברו בדרכים שונות. אלה עשויים להתאחד או לחסר זה מזה, ובנוסף לכך האותות הנעים בנתיבים שונים עשויים להתעכב ולגרום לעיוות של האות המתקבל. לכן חשוב מאוד לדעת את מאפייני התפשטות הרדיו הסבירים אשר עשויים לשרור.

המרחקים שעליהם מתפשטים אותות רדיו משתנים במידה ניכרת. עבור יישומי תקשורת רדיו מסוימים ייתכן שיהיה צורך בטווח קצר. לדוגמה, ייתכן שיהיה צורך ליצור קישור Wi-Fi רק על פני מטרים ספורים. מצד שני, תחנת שידור גלים קצרים או קישור לוויני יצטרכו את גלי הרדיו לנוע למרחקים גדולים בהרבה. אפילו בשתי הדוגמאות האחרונות של תחנת השידור של הגל הקצר וקישור הלוויין, מאפייני התפשטות הרדיו יהיו שונים לחלוטין, והאותות שהגיעו ליעדיהם הסופיים הושפעו בדרכים שונות מאוד על ידי המדיה שדרכה עברו האותות.

סוגי הפצת רדיו

ישנן מספר קטגוריות אליהן ניתן למקם סוגים שונים של התפשטות RF. אלה מתייחסים להשפעות התקשורת שדרכה מתפשטים האותות.

  • התפשטות שטח פנוי: כאן גלי הרדיו נעים בחלל פנוי, או הרחק מעצמים אחרים המשפיעים על אופן נסיעתם. רק המרחק מהמקור משפיע על הדרך בה עוצמת האות מפחיתה. סוג זה של התפשטות רדיו נתקל במערכות תקשורת רדיו כולל לוויינים בהם האותות עולים אל הלוויין מהקרקע ושוב למטה. בדרך כלל יש השפעה מועטה של ​​אלמנטים כגון האטמוספרה וכו '. . קרא עוד אודות התפשטות שטח פנוי.
  • התפשטות גלי קרקע: כאשר האותות עוברים דרך גל הקרקע הם משתנים על ידי הקרקע או השטח שעליהם הם נוסעים. הם גם נוטים לעקוב אחר העקמומיות של כדור הארץ. איתותים הנשמעים ברצועת הגל הבינוני במהלך היום משתמשים בצורה זו של התפשטות RF. קרא עוד אודות התפשטות גלי קרקע
  • התפשטות יונוספרית: כאן אותות הרדיו משתנים ומושפעים מאזור הגבוה באטמוספירה של כדור הארץ המכונה יונוספירה. צורה זו של התפשטות רדיו משמשת מערכות תקשורת רדיו המשדרות ברצועת HF או גל קצר. באמצעות צורת התפשטות זו, תחנות עשויות להישמע מהצד השני של העולם, תלויות בגורמים רבים, כולל תדרי הרדיו המשמשים, שעה ביום ומגוון גורמים אחרים. קרא עוד אודות התפשטות יונוספרית.
  • התפשטות טרופוספרית: כאן האותות מושפעים מהווריאציות של מקדם השבירה בטרופוספירה ממש מעל פני האדמה. התפשטות רדיו טרופוספרית היא לעתים קרובות האמצעי בו נשמעים אותות ב- VHF ומעלה למרחקים ארוכים. קרא עוד אודות התפשטות טרופוספרית
בנוסף לקטגוריות עיקריות אלה, אותות רדיו עשויים להיות מושפעים גם בדרכים מעט שונות. לפעמים אלה עשויים להיחשב כקטגוריות משנה, או שהם עשויים להיות מעניינים למדי בפני עצמם.

כמה מסוגים אחרים אלה של צורות נישה של התפשטות רדיו כוללים:

  • ספרדי E: צורה זו של התפשטות נשמעת לעיתים קרובות בלהקת VHF FM, בדרך כלל בקיץ והיא עלולה לגרום להפרעה לשירותים כאשר תחנות רחוקות נשמעות. קרא עוד אודות התפשטות E ספוראדית.
  • מטאור מפזר תקשורת: כפי שהשם מרמז, צורה זו של התפשטות רדיו משתמשת בשבילים מיוננים שהשאירו מטאורים כשהם נכנסים לאטמוספירה של כדור הארץ. כאשר לא נדרש נתונים באופן מיידי, זוהי צורת תקשורת אידיאלית למרחקים בסביבות 1500 ק"מ ליישומים מסחריים. חובבי רדיו משתמשים בו גם, במיוחד כאשר נוכחות ממטרי מטאורים. קרא עוד אודות תקשורת פיזור מטאורים.
  • התפשטות transquatorial, TEP: התפשטות transquatorial מתרחשת בכמה תנאים מובחנים ומאפשרת התפשטות אותות בנסיבות כאשר לא היה צפוי נתיבי התפשטות יונוספרית רגילה.קרא עוד אודות התפשטות transquatorial.
  • סמוך לשכיחות אנכית Skywave, NVIS: צורת התפשטות זו משגרת גלי שמיים בזווית גבוהה והם מוחזרים לכדור הארץ קרוב יחסית. הוא מספק כיסוי מקומי בשטח הררי. קרא עוד אודות התפשטות NVIS.
  • פיזור גב אורורלי: האורורה בוריאליס (אורות הצפון) ואורורה אוסטרליס (אורות הדרום) הם אינדיקטורים לפעילות סולארית העלולים לשבש התפשטות יונוספרית תקינה. סוג זה של התפשטות משמש לעיתים רחוקות לתקשורת מסחרית מכיוון שהוא אינו צפוי אך לרוב חובבי הרדיו מנצלים זאת. קרא עוד אודות התפשטות תפוצה אחורית אוראלית.
  • Moonbounce EME: כאשר שידורי הספק גבוה מופנים אל הירח, ניתן לשמוע השתקפויות של עצים אם לאנטנות יש רווח מספיק. צורה זו של התפשטות יכולה לאפשר לחובבי רדיו לתקשר באופן גלובלי בתדרים של 140 מגה הרץ ומעלה, תוך שימוש יעיל בירח כלוויין רפלקטור ענק.

בנוסף לקטגוריות אלה, במערכות תקשורת אלחוטיות קצרות או רדיו לטווח קצר יש תרחישי התפשטות RF שאינם משתלבים בקפידה בקטגוריות אלה. מערכות Wi-Fi, למשל, יכולות להיחשב כצורה של התפשטות רדיו בחלל פנוי, אך יהיו בהרבה מאוד שינוי בגלל השתקפויות מרובות, שברים והפרעות. למרות סיבוכים אלו ניתן עדיין ליצור הנחיות ומודלים גסים לתרחישים של התפשטות רדיו אלה.

סיכום התפשטות RF

ישנם תרחישים רבים של הפצת רדיו בחיים האמיתיים. לעתים קרובות אותות עשויים לנוע בכמה אמצעים, גלי רדיו הנעים באמצעות סוג אחד של התפשטות רדיו האינטראקציה עם אחר. עם זאת כדי לבנות הבנה כיצד אות רדיו מגיע למקלט, יש צורך להבין היטב את כל השיטות האפשריות להפצת רדיו. על ידי הבנת אלה, ניתן להבין טוב יותר את האינטראקציות יחד עם הביצועים של כל מערכות תקשורת רדיו המשמשות.


צפו בסרטון: Simple RF Receiver. Transmitter Pair 27 MHz (אוֹקְטוֹבֶּר 2021).