Radioto‘lqinlar — elektromagnit to‘lqinlar, ularning chastotasi 3 THz dan oshmaydi va ular fazoda sun’iy to‘lqin o‘tkazgichsiz tarqaladi. Radioto‘lqinlar elektromagnit spektrda o‘ta past chastotalardan infraqizil diapazongacha bo‘lgan oraliqni egallaydi. Xalqaro elektraloqa ittifoqining radioto‘lqinlarni diapazonlarga ajratish tasnifiga ko‘ra, ularga chastotalari 30 kHz dan 3 THz gacha, to‘lqin uzunligi esa 10 kilometrdan 0,1 millimetrgacha bo‘lgan elektromagnit to‘lqinlar kiradi.
Keng ma’noda radioto‘lqinlarga elektromagnit maydonning qurilmalardagi (masalan, to‘lqin o‘tkazgichlarda, o‘ta yuqori chastotali integral sxemalarda va boshqalarda), uzatish liniyalaridagi hamda tabiiy sharoitda, uzatuvchi va qabul qiluvchi antennalarni ajratib turuvchi muhitdagi barcha turdagi to‘lqin jarayonlari kiradi.
Radioto‘lqinlar elektromagnit to‘lqinlar bo‘lib, vakuumda yorug‘lik tezligida tarqaladi. Radioto‘lqinlarning tabiiy manbalari chaqmoq chaqnashlari va astronomik obyektlardir. Sun’iy hosil qilingan radioto‘lqinlar statsionar va mobil radioaloqa, radioeshittirish, radiolokatsiya, radionavigatsiya, sun’iy yo‘ldosh aloqasi, simsiz kompyuter tarmoqlarini tashkil etish va boshqa son-sanoqsiz sohalarda qo‘llaniladi.
Chastotasi (to‘lqin uzunligi) qiymatiga qarab radioto‘lqinlar muayyan radiochastota diapazoniga (to‘lqin uzunliklari diapazoniga) kiritiladi. Shuningdek, radioto‘lqinlarni erkin fazoda va Yer shari atrofida tarqalish usuliga ko‘ra ham tasniflash mumkin.
Kashf etilishi
Milodiy 1865-yilda ingliz fizigi J. Maksvell elektromagnit maydonning klassik (kvant bo‘lmagan) fizika doirasidagi nazariyasini yaratishni yakunlab, uni qat’iy matematik shaklga keltirdi va shu asosda elektromagnit to‘lqinlar mavjudligini ishonchli tarzda asoslab berdi.
Elektromagnit to‘lqinlarning mavjudligini Genrix Gers 1886—1888-yillarda tajribada isbotladi. Yuqori chastotali elektromagnit tebranishlarni hosil qilish uchun u simmetrik vibrator va Rumkorf g‘altagidan, ularni qayd etish uchun esa to‘lqin indikatori (detektori) vazifasini bajaruvchi kichik uchqun oralig‘iga ega metall halqadan iborat sodda qabul qilgichdan foydalandi. Qabul qilgichning yana bir turi uzatkichnikiga o‘xshash, ammo kichik uchqun oralig‘iga ega vibrator edi. Aynan shu qurilmalar radioaloqani amalga oshirishga xizmat qilgan bir qator ixtirolarga asos soldi.
Radiochastotalar va radioto‘lqin uzunliklari diapazonlari
Radiochastotalar — 3 kHz dan 3000 GHz gacha bo‘lgan oraliqdagi chastotalar yoki chastota polosalari bo‘lib, ularga shartli nomlar berilgan. Bu diapazon radioto‘lqinlarni hosil qilish va aniqlashda ishlatiladigan elektr signallaridagi o‘zgaruvchan tokning chastotasiga mos keladi. Mazkur diapazonning katta qismi mexanik tebranish orqali hosil qilib bo‘lmaydigan to‘lqinlar sohasiga to‘g‘ri kelgani sababli, radiochastotalar odatda elektromagnit tebranishlarga taalluqli hisoblanadi.
Rossiya Federatsiyasining «Aloqa to‘g‘risida»gi qonunida radiochastotalarga oid quyidagi tushunchalar belgilangan:
- radiochastota spektri — Xalqaro elektraloqa ittifoqi belgilagan chegaralardagi, radioelektron vositalar yoki yuqori chastotali qurilmalar ishlashi uchun foydalanilishi mumkin bo‘lgan radiochastotalar majmui;
- radiochastota — radiochastota spektrining alohida tarkibiy qismini ifodalash uchun belgilangan elektromagnit tebranishlar chastotasi;
- radiochastota polosalarini taqsimlash — Rossiya Federatsiyasining radioxizmatlar o‘rtasida radiochastota polosalarini taqsimlash jadvalidagi yozuvlar orqali ularning qanday maqsadda ishlatilishini belgilash; shu asosda muayyan radiochastota polosasidan foydalanishga ruxsat beriladi va undan foydalanish shartlari aniqlanadi.
Radioxizmatlar bo‘yicha diapazonlardan foydalanish Rossiya Federatsiyasining Radioaloqa reglamenti va xalqaro bitimlar bilan tartibga solinadi.
Jumladan, Xalqaro elektraloqa ittifoqi reglamentiga ko‘ra, radioto‘lqinlar 0,3·10N Hz dan 3·10N Hz gacha chegaralangan, kengligi bir dekadaga teng diapazonlarga bo‘lingan; bu yerda N — diapazon raqami. Rossiyaning GOST 24375-80 standarti ushbu tasnifni deyarli to‘liq takrorlaydi.
| № | XEI belgilanishi | To‘lqin uzunliklari diapazoni | To‘lqinlar diapazonining nomi | Chastotalar diapazoni | Chastotalar diapazonining nomi | Energiya — fotonning energiyasi, | Qo‘llanilishi |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | ELF | 100 000 km —
10 000 km |
Dekamegametrli | 3—30 Hz | O‘ta past (ELF) | 12,4 feV — 124 feV | Suvosti kemalari bilan aloqa, geofizik tadqiqotlar |
| 2 | SLF | 10 000 km — 1000 km | Megametrli | 30—300 Hz | Nihoyatda past (SLF) | 124 feV — 1,24 peV | Suvosti kemalari bilan aloqa, geofizik tadqiqotlar |
| 3 | ULF | 1000 km — 100 km | Gektokilometrli | 300—3000 Hz | Infrapast (ULF) | 1,24 peV — 12,4 peV | Suvosti kemalari bilan aloqa |
| 4 | VLF | 100 km — 10 km | Miriametrli | 3—30 kHz | Juda past (VLF) | 12,4 peV — 124 peV | Aniq vaqt xizmati, suvosti kemalari bilan radioaloqa |
| 5 | LF | 10 km — 1 km | Kilometrli | 30—300 kHz | Past (LF) | 124 peV — 1,24 neV | Radioeshittirish, radioaloqa yer usti to‘lqini orqali, radionavigatsiya |
| 6 | MF | 1000 m — 100 m | Gektometrli | 300—3000 kHz | O‘rta (MF) | 1,24 neV — 12,4 neV | Yer usti to‘lqini va ionosfera orqali radioeshittirish hamda radioaloqa |
| 7 | HF | 100 m — 10 m | Dekametrli | 3—30 MHz | Yuqori (HF) | 12,4 neV — 124 neV | Ionosfera orqali radioeshittirish va radioaloqa, ufq orti radiolokatsiyasi |
| 8 | VHF | 10 m — 1 m | Metrli | 30—300 MHz | Juda yuqori (VHF) | 124 neV — 1,24 µeV | Televideniye, radioeshittirish, troposfera va to‘g‘ridan-to‘g‘ri to‘lqin orqali radioaloqa, ultrayuqori chastotali terapiya |
| 9 | UHF | 1000 mm — 100 mm | Detsimetrli | 300—3000 MHz | Ultrayuqori (UHF) | 1,24 µeV — 12,4 µeV | Televideniye, troposfera va to‘g‘ridan-to‘g‘ri to‘lqin orqali radioaloqa, mobil telefonlar, mikroto‘lqinli pechlar, sun’iy yo‘ldosh navigatsiyasi |
| 10 | SHF | 100 mm — 10 mm | Santimetrli | 3—30 GHz | O‘ta yuqori (SHF) | 12,4 µeV — 124 µeV | Radiolokatsiya, internet, sun’iy yo‘ldosh teleeshittirishlari, radioaloqa: sun’iy yo‘ldosh orqali va to‘g‘ridan-to‘g‘ri to‘lqin orqali, simsiz kompyuter tarmoqlari |
| 11 | EHF | 10 mm — 1 mm | Millimetrli | 30—300 GHz | Nihoyatda yuqori (EHF) | 124 µeV — 1,24 meV | Radioastronomiya, yuqori tezlikdagi radiorele aloqasi, radiolokatsiya (meteorologik maqsadlarda, qurollarni boshqarish), tibbiyot, sun’iy yo‘ldosh radioaloqasi |
| 12 | THF | 1 mm — 0,1 mm | Detsimillimetrli | 300—3000 GHz | Giperyuqori chastotalar, infraqizil nurlanishning uzun to‘lqinli sohasi | 1,24 meV — 12,4 meV | Tajriba tariqasidagi «teragers kamerasi» uzun to‘lqinli infraqizil diapazonda tasvirni qayd etadi (bunday nurlanishni issiqqonli organizmlar chiqaradi va u qisqaroq to‘lqinli infraqizil nurlanishdan farqli ravishda dielektrik materiallarda to‘silmaydi) |
GOST 24375-80 tasnifi keng tarqalmagan va ayrim hollarda radioelektronika sohasidagi milliy standartlarga (GOST) zid keladi[manba 1522 kundan beri ko‘rsatilmagan]. G‘arbda radiochastota diapazonlarining an’anaviy belgilari Ikkinchi jahon urushi davrida shakllangan. Hozirda ular AQSHda qabul qilingan IEEE standarti, shuningdek, ITU xalqaro standarti bilan mustahkamlangan.
Amaliyotda past chastotali diapazon deganda ko‘pincha tovush chastotalari diapazoni, yuqori chastotali diapazon deganda esa 30 kHz va undan yuqori barcha radiochastotalar, shu jumladan yuqori chastotalar (HF) diapazoni tushuniladi. Rossiya ilmiy adabiyotlarida o‘ta yuqori chastotalar diapazoni deganda keng ma’noda ba’zan UHF, SHF va EHF diapazonlari (0,3 dan 300 GHz gacha) nazarda tutiladi. G‘arbda bunga keng tarqalgan mikroto‘lqinlar atamasi mos keladi.
Shuningdek, Rossiya o‘quv va ilmiy adabiyotlarida diapazonlar tasnifi shakllangan bo‘lib, unga ko‘ra miriametrli to‘lqinlar o‘ta uzun to‘lqinlar (O‘UT), kilometrli to‘lqinlar — uzun to‘lqinlar (UT), gektometrli to‘lqinlar — o‘rta to‘lqinlar (O‘T), dekametrli to‘lqinlar — qisqa to‘lqinlar (QT) deb ataladi. To‘lqin uzunligi 10 m dan qisqa qolgan barcha to‘lqinlar esa ultraqisqa to‘lqinlar (UQT) turkumiga kiritiladi.
Tarqalish usuliga ko‘ra tasniflash
- To‘g‘ri to‘lqinlar — erkin fazoda bir jismdan ikkinchisiga, masalan, bir kosmik apparatdan boshqasiga, ayrim hollarda Yerdagi stansiyadan kosmik apparatga yoki atmosfera ichidagi apparatlar yoxud stansiyalar o‘rtasida tarqaladigan radioto‘lqinlardir. Bunday to‘lqinlar uchun atmosferaning, begona jismlar va Yerning ta’sirini e’tiborga olmaslik mumkin.
- Yer usti yoki sirt to‘lqinlari — Yerning sharsimon sirti bo‘ylab tarqaladigan va difraksiya hodisasi tufayli uning atrofini qisman aylanib o‘tadigan radioto‘lqinlardir. Ma’lumki, to‘lqinning yo‘lidagi to‘siqlarni aylanib o‘tishi va ular atrofida difraksiyalanish qobiliyati to‘lqin uzunligi bilan to‘siq o‘lchamlarining nisbatiga bog‘liq: to‘lqin qanchalik qisqa bo‘lsa, difraksiya shunchalik kuchsiz namoyon bo‘ladi. Shu sababli UHF va undan yuqori chastotali diapazonlar to‘lqinlari Yer sirtida juda sust difraksiyalanadi. Ularning tarqalish masofasi birinchi yaqinlashishda to‘g‘ridan-to‘g‘ri ko‘rish masofasi (to‘g‘ri to‘lqinlar) bilan belgilanadi.
- Troposfera to‘lqinlari — VHF va UHF diapazonlaridagi, troposferaning bir jinsli bo‘lmagan qismlarida sochilishi hisobiga 1000 km gacha masofaga tarqaladigan radioto‘lqinlar.
- Ionosfera to‘lqinlari yoki fazoviy to‘lqinlar — uzunligi 10 m dan ortiq, ionosferadan va Yer sirtidan bir yoki ko‘p marta qaytishi hisobiga Yer shari atrofida istalgancha katta masofalarga tarqaladigan radioto‘lqinlardir.
- Yo‘naltirilgan to‘lqinlar — yo‘naltiruvchi tizimlarda tarqaladigan radioto‘lqinlar (radioto‘lqin o‘tkazgichlarda).
Modulyatsiya turiga ko‘ra tasniflash
Radioto‘lqinlar orqali uzatishda turli xil modulyatsiya usullaridan foydalanish mumkin. Ular yordamida mazmunli axborot yakuniy qabul qiluvchiga yetkazish uchun «qadoqlanadi»: amplitudaviy, chastotaviy, bir polosali va boshqa turdagi modulyatsiyalar. Modulyatsiya usulini tanlash shovqin va xalaqitlarga chidamlilikni, foydalaniladigan chastota polosasining kengligini, quvvatni va boshqa parametrlarni belgilaydi.
Adabiyotlar
- Radioelektron tizimlar bo‘yicha ma’lumotnoma. B. X. Krivitskiy tahriri ostida. 2 jildda. — M.: Energiya, 1979.
- Xalqaro radioaloqa reglamenti.
- GOST 24375-80 «Radioaloqa. Atamalar va ta’riflar».
