ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΡΑΔΙΟΚΥΜΑΤΩΝ

 

Ο Hertz, πρώτος, το 1887, στηριζόμενος στις προβλέψεις της ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας του Maxwell, επέτυχε την παραγωγή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Στα χρόνια που ακολούθησαν έγινε μεγάλη προσπάθεια για τη μετάδοση μηνυμάτων μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Το 1900 ο Popov στη Ρωσία και ο Marconi κατάφεραν να μεταδώσουν μηνύματα σε απόσταση μερικών δεκάδων χιλιομέτρων.

Σήμερα είμαστε εξοικειωμένοι με τις διάφορες μορφές επικοινωνίας που στηρίζονται στα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, από το ραδιόφωνο και την τηλεόραση μέχρι τα ασύρματα τηλέφωνα και τις συνδέσεις μεταξύ υπολογιστών. Η ανάπτυξη των επικοινωνιών δημιούργησε τον κίνδυνο να γίνονται διαφορετικές εκπομπές στην ίδια συχνότητα, γι' αυτό, ύστερα από διεθνείς συμφωνίες, καθορίστηκαν οι ζώνες των επικοινωνιών, δηλαδή περιοχές συχνοτήτων που διατίθενται για το ραδιόφωνο, την τηλεόραση, τις επικοινωνίες των πλοίων, των αεροπλάνων κ.λ.π.

Πριν προχωρήσουμε στην περιγραφή αυτών των περιοχών θα πρέπει να μιλήσουμε για δυο παράγοντες που επηρεάζουν τις επικοινωνίες. Πρόκειται για το έδαφος και την ιονόσφαιρα. Τα κύματα που διαδίδονται κοντά στην επιφάνεια της Γης απορροφώνται από αυτή. Η απορρόφηση είναι μεγαλύτερη για τα μικρότερα μήκη κύματος. Η ιονόσφαιρα είναι στρώμα της ατμόσφαιρας που βρίσκεται σε ύψος από 60 km έως 350 km και παρουσιάζει σημαντική αγωγιμότητα. Η αγωγιμότητα της ιονόσφαιρας οφείλεται στο μεγάλο αριθμό ιόντων και ηλεκτρονίων που περιέχει. Η δημιουργία αυτού του στρώματος οφείλεται στο βομβαρδισμό που υφίσταται η Γη από διάφορες ακτινοβολίες που προέρχονται κυρίως από τον Ήλιο. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που ξεκινούν από τη Γη και φτάνουν στην ιονόσφαιρα, όταν έχουν μήκος κύματος μεγαλύτερο από ένα όριο, ανακλώνται και επιστρέφουν στη Γη. Έτσι μέσω της ανάκλασης τα κύματα αυτά φτάνουν σε μεγάλες αποστάσεις.

Μακρά κύματα : Έχουν μήκος κύματος από 1000 m έως 2000 m. Τα κύματα αυτά ταξιδεύουν πάνω από το έδαφος και μπορούν να διανύσουν μεγάλες αποστάσεις πάνω στη Γη χωρίς σημαντική εξασθένιση. Απορροφώνται όμως πιο εύκολα από τη θάλασσα και έτσι δε μπορούν να διανύσουν μεγάλες αποστάσεις πάνω από αυτή.

Μεσαία κύματα : Έχουν μήκος κύματος από 100 m έως 1000 m. Παρουσιάζουν μεγαλύτερη απορρόφηση από την επιφάνεια της Γης αλλά ανακλώνται πάνω στην ιονόσφαιρα και φτάνουν σε μεγάλες αποστάσεις.

Βραχέα χαρακτηρίζονται τα μήκη κύματος από 10 m έως 100 m. Διαπερνούν εύκολα τα χαμηλότερα στρώματα της ιονόσφαιρας αλλά ανακλώνται από τα υψηλότερα, που βρίσκονται σε ύψος πάνω από 180 km. Με διαδοχικές ανακλάσεις μεταξύ ιονονόσφαιρας και της επιφάνειας της Γης μπορούν να φτάσουν σε μεγάλες αποστάσεις , να κάνουν ακόμα και το γύρο της Γης χωρίς να εμποδίζονται από την καμπυλότητά της. Πολλοί από τους ραδιοσταθμούς που "πιάνουμε" στα βραχέα εμφανίζουν αστάθεια κατά τη λήψη τους. Αυτό οφείλεται στην αστάθεια που παρουσιάζει η ιονόσφαιρα. Οι διάφορες περιοχές της ιονόσφαιρας μετακινούνται, με το χρόνο, αλλάζουν σύσταση, έκταση και μορφή, ανάλογα

Περιοχές VHF και UHF. Τα VHF αντιστοιχούν σε μήκη κύματος από 1 m έως 10 m (συχνότητες 20 MHz έως 300 MHz) και τα UHF από 10 cm έως 1 m (συχνότητες από 300 MHz έως 30000 MHz). Τα κύματα αυτά διαπερνούν την ιονόσφαιρα και απορροφώνται πολύ γρήγορα από το έδαφος. Γι' αυτό, στην τηλεόραση όπου χρησιμοποιούνται αυτές οι συχνότητες, πρέπει οι κεραίες των σπιτιών μας να έχουν οπτική επαφή με την κεραία του σταθμού εκπομπής ή του αναμεταδότη που συνήθως βρίσκεται σε ένα κοντινό βουνό.

Μικροκύματα: Αντιστοιχούν σε μήκη κύματος από 0,1 mm έως 1 cm. Τα μικροκύματα διαπερνούν την ιονόσφαιρα και προσφέρονται για επικοινωνίες μέσω δορυφόρων.