چکیده

امروزه و در عصر پيشرفت تكنولوژي، كاربرد و استفاده از طيف‌هاي فركانسي و امواج راديويي در حال گسترش روزافزون است. مهم‌ترين مزیت اين فناوري كاهش حجم اتصالات و وسايل رابط همچون سيم‌ها و كابل‌ها هستند كه در نتيجه موجب كاهش چشم‌گير هزينه‌ها مي‌گردند. به طوري كه روابط بدون سيم جايگزين مطمئن آنها مي‌شوند.

ارتباطات به وسيله امواج راديويي، برپايه قوانين فيزيك و انرژي امواج الكترومغناطيسي استوار است. بدين منظور برخي مفاهيم اوليه مربوط به اين موضوع را به اجمال از نظر مي‌گذرانيم.

همه ما تاكنون عباراتي نظير UHF, VHF, AM, FM و... را شنيده‌ايم. فضاي اطراف ما آكنده از امواج راديويي است كه در تمام جهات در حال انتشار و عبور و مرور مي‌باشند. اصولا يك موج راديويي يك موج الكترومغناطيسي مي‌باشد كه معمولا توسط آنتن منتشر مي‌گردد. امواج راديويي داراي فركانس‌هاي مختلفي هستند، كه برحسب كاربري مطابق با استانداردهايي تقسيم‌بندي شده‌اند. در آمريكا FCC كميته ملي ارتباطات مسئوليت مديريت و تصميم‌گيري در مورد تخصيص طيف‌هاي فركانسي و صدور مجوز و يا تعيين استانداردها را برعهده دارد.

امواج راديويي در هوا با سرعتي نزديك به سرعت نور انتقال مي‌يابند. اين امر يكي از مهم‌ترين مزاياي اين فناوري مي‌باشد كه نقش بسزايي در تسريع ارتباط به عهده دارد.

واحد اندازه ‌گيري فركانس راديويي hertz "هرتز" يا "سيكل بر ثانيه" است و براي فركانس‌هاي بزرگ‌تر، جهت خواندن و نوشتن از عباراتي مانند KHz "كيلوهرتز"، MHz "مگا هرتز" و... استفاده مي‌شود. در جدول تقسيم بندي فركانس‌ها برحسب واحد آمده است.

كلمات كليدي: امواج، امواج راديويي، راديو، ارتباطات راديويي، فركانس، طول موج

1- مقدمه

امواج راديويي، بخشي از طيف گسترده امواج الكترومغناطيسي را تشكيل مي‌دهند. به دليل ماهيت حامل بودن اكثر اين امواج، در ادبيات علمي بيشتر با عنوان «موج حامل» از آنها ياد مي‌شود

موج حامل در اصطلاح، به موجي الكترومغناطيسي با فركانس،‌ فاز و دامنه مشخص اطلاق مي‌شود كه توسط يك دستگاه فرستنده براي حمل يك سيگنال مشخص الكتريكي توليد مي‌شود. روش‌هاي مختلفي براي سوار كردن سيگنال بر روي موج حامل وجود دارند.

فركانس يا بسامد عبارت است از تعداد ارتعاشات يك موج الكترومغناطيسي (يا حامل) در واحد ثانيه. اين كميت فيزيكي با واحد هرتز اندازه‌گيري مي‌شود. كيلو، مگا و گيگا هرتز همگي ضرايبي براي بيان اين واحد هستند. فركانس‌هاي ارتباطات فضايي عمدتاً در باندهاي مگا و گيگاهرتز هستند. مقدار اين كميت از حاصل‌ضرب طول موج (طول يك دوره تناوب موج، به واحد متر) در سرعت نور (به واحد متر بر ثانيه) به دست مي‌آيد. در واقع مي‌توان گفت طول موج و فركانس دو بيان از يك كميت هستند

در ادبيات فناوري فضايي، در موارد مربوط به ارتباطات مخابراتي بيشتر از فركانس و در امور مربوط به سنجش از دور يا انواع محموله‌هاي غيرمخابراتي ماهواره‌ها، از طول موج استفاده مي‌شود.

در اصطلاحات و محاورات مربوط به مخابرات، واژه فركانس كاربرد بسيار فراواني دارد. اگر بخواهيم در مثالي خارج از تعاريف دقيق و علمي فيزيك، يك بيان عاميانه براي درك مفهوم آن در مخابرات ارائه دهيم، مي‌توان گفت كه فركانس، مشخصه‌اي از يك موج راديويي است كه آن را با ساير امواج راديويي متمايز مي‌سازد. امواج تلفن همراه، راديو، بي‌سيم، تلويزيون و...، همگي امواج مخابراتي هستند، اما فركانس موج حامل آنها با هم تفاوت زيادي دارد. بنابراين، هر كدام گيرنده خاص خود را دارند كه فقط فركانس‌هاي محدوده خود را دريافت كرده و فراتر از محدوده تعريف شده را فيلتر مي‌كنند.

هرقدر فركانس يك موج بيشتر باشد، توليد و دريافت آن نيز به لحاظ فناوري پيچيده‌تر و حساس‌تر خواهد ‌بود.

2- تعریف

امواج رادیویی امواجی نوری هستند که چشم انسان قادر به دیدن آنها نیست. سرعت انتشار آنها همچون امواج نوری دیدنی سیصدهزار کیلومتر در ثانیه است.

امواج رادیو نوعی از تشعشعات الکترومغناطیسی هستند و هنگامی بوجود می آیند که یک شی باردار شده با فرکانسی که در بخش فرکانس رادیویی (RF) طیف الکترومغناطیسی قرار دارد شتاب بگیرد. این محدوده فرکانس از ده ها هرتز تا چند گیگا هرتز تغییر میکند. تشعشعات الکترومغناطیسی توسط نوسانات میدانهای الکتریکی و مغناطیسی انتشار مییابند و از طریق هوا و نیز خلا به همان خوبی عبور میکنند و نیازی به واسطه انتقال ندارند.

در مقابل، دیگر انواع تشعشعات الکترومغناطیسی با فرکانس هایی بالای محدوده RF به این شرح اند: اشعه گاما، اشعه X و مادون قرمز، ماورا بنفش و نور مرئی.

وقتی که امواج رادیویی از یک سیم عبور می کنند، میدان الکتریکی و مغناطیسی متغیر آنها (بر حسب شکل سیم) جریان و ولتاژی متناوب در سیم القا میکنند. این جریان و ولتاژ را میتوان به سیگنال های صوتی و دیگر انواع سیگنال تبدیل کرد که اطلاعات را انتقال دهند.

با وجودی که واژه رادیو برای توصیف این پدیده به کار میرود، ارسال داده هایی که ما به عنوان تلویزیون، رادیو، رادار و تلفن می شناسیم، همگی در کلاس انتشار فرکانس رادیویی هستند.