Радіохвилі

Найбільший інтерес представляє для нас поведінка хвиль, що йдуть близько із земної поверхні. У кожному окремому випадки картина може бути вельми своєрідною, залежно від того, яка довжина хвилі.Кардинальну роль грають електричні властивості землі і атмосфери. Якщо поверхня здатна проводити струм, то вона “не відпускає” від себе радіохвилі. Електричні силові лінії електромагнітного поля підходить до металу (ширше — до будь-якого провідника) під прямим кутом.

Тепер уявіть собі, що радіопередача відбувається поблизу морської поверхні. Морська вода містить розчинені солі, тобто є електролітом. Морська вода — чудовий провідник струму. Тому вона “тримає” радіохвилю, примушує її рухатися уздовж поверхні моря.

Але і рівнинна, а так само лісиста місцевості є хорошими провідниками для струмів не дуже високої частоти. Іншими словами, для довгих хвиль ліс рівнина поводяться як метал.

Тому довгі хвилі утримуються всією земною поверхнею і здатна осягнути земну кулю. До речі кажучи, цим способом можна визначити швидкість радіохвиль. Радіотехнікам відомо, що на те, щоб осягнути земну кулю, радіохвиля витрачає 0.13 с. А як же гори? Ну що ж, для довгих хвиль вони не так вже високі, і радіохвиля завдовжки в кілометр більш менш здатна осягнути гору.

Що ж до коротких хвиль, то можливість дальнього радіоприйому на цих хвилях зобов'язана наявності над Землею іоносфери. Сонячні промені володіють здатністю руйнувати молекули повітря у верхніх областях атмосфери. Молекули перетворюються на іони і на відстанях 100-300 км від землі утворюють декілька заряджених шарів. Отже для коротких хвиль простір, в якому рухається хвиля, — це шар діелектрика, затиснутого між двома провідними поверхнями.

Оскільки рівнинна і лісиста поверхні не є хорошими провідниками для коротких хвиль те вони не здатні їх утримати. Короткі хвилі відправляються у вільну подорож, але натикаються на іоносферу, що відображає їх, як поверхня металу.

Іонізація іоносфери не однорідна і, звичайно, різна вдень і вночі. По цьому шляху коротких радіохвиль можуть бути самими різними. Вони можуть дістатися до вашого радіоприймача і після багатократних віддзеркалень із Землею і іоносферою. Доля короткої хвилі залежить від того, під яким кутом потрапляє вона на іоносферний шар. Якщо цей кут близький до прямого, то віддзеркалення не відбудеться і хвиля піде в світовий простір. Але частіше має місце повне віддзеркалення і хвиля повертається на Землю.

Для ультракоротких хвиль іоносфера прозора. Тому на цих довжинах хвиль можливий радіоприйом в межах прямої видимості або за допомогою супутників. Направляючи хвилю на супутник, ми можемо ловити відбиті від нього сигнали на величезних відстанях.

Супутники відкрили нову епоху в техніки радіозв'язку, забезпечивши можливість радіоприйому і телевізійного прийому на ультракоротких хвилях.

Цікаві можливості надає передача на сантиметрових, міліметрових і субміліметрових хвилях. Хвилі цієї довжини можуть поглинатися атмосферою. Але, виявляється, є ”вікна”, і, підібравши потрібним чином довжину хвилі, можна використовувати хвилі, що залізають в оптичний діапазон. Ну, а достоїнства цих хвиль нам відомі: у малій хвилевий інтервал можна “вкласти” величезне число передач, що не перекриваються.

Як розповсюджуються радіохвилі

Радіохвилі випромінюються через антену в простір і розповсюджуються у вигляді енергії електромагнітного поля. І хоча природа радіохвиль однакова, їх здібність до розповсюдження сильно залежить від довжини хвилі.

Земля для радіохвиль представляє провідник електрики (хоч і не дуже хороший). Проходячи над поверхнею землі, радіохвилі поступово слабшають. Це пов'язано з тим, що електромагнітні хвилі порушують в поверхні землі електрострум, на що і витрачається частина енергії. Тобто енергія поглинається землею, причому тим більше, чим коротше довжина хвиля (вище частота). Крім того, енергія хвилі слабшає ще і тому, що випромінювання розповсюджується на всі боки простори і, отже, чим далі від передавача знаходиться приймач, тим менша кількість енергії доводиться на одиницю площі і тим менше за неї потрапляє в антену.