ابتدا لازم می دانم قبل از آوردن مطالبی در مورد رادار، توضیحاتی در مورد امواج الکترومغناطیسی و فرکانس های رادیویی و مفاهیم پایه ای بدهم، تا دوستانی که با این زمینه آشنایی کمتری دارند بتوانند بیشتر استفاده کنند.
طول موج و فرکانس امواج رادیویی
فاصله ابتدا تا انتهای یک موج را، طول موج می گویند.
و هر چه تعداد موج ها در یک ثانیه (فرکانس موج) بیشتر باشد طول موج کوچکتر می شود.
قراردادهای متریک برای واحد فرکانس (هرتز) به صورت زیر می باشد:
kilohertz (kHz): 1,000 hertz
megahertz (MHz): 1,000,000 hertz
gigahertz (GHz): 1,000,000,000 hertz
terahertz (THz): 1,000,000,000,000 hertz
رابطه ی بین فرکانس و طول موج به شکل زیر می باشد:
wavelength = 300,000,000 / frequency
با استفاده از رابطه فوق طول موج بر حسب متر به دست می آید. به عنوان مثال :
1 kHz = 300 kilometers
3 kHz = 100 kilometers
10 kHz = 30 kilometers
30 kHz = 10 kilometers
100 kHz = 3 kilometers
300 kHz = 1 kilometer
1 MHz = 300 meters
3 MHz = 100 meters
10 MHz = 30 meters
30 MHz = 10 meters
100 MHz = 3 meters
300 MHz = 1 meter
1 GHz = 300 millimeters = 30 centimeters
3 GHz = 100 millimeters = 10 centimeters
10 GHz = 30 millimeters = 3 centimeters
30 GHz = 10 millimeters = 1 centimeter
100 GHz = 3 millimeters
300 GHz = 1 millimeter
امواج رادیویی چگونه پخش می شوند؟
اگر توسط یک مدار الکتریکی که شامل سیم پیچ وخازن وترانزیستور می باشد امواج رادیویی تولید نموده و سپس آن را به یک میله فلزی (آنتن) بدهیم، نوسانات (امواج الکتریکی) وارد آنتن شده و آن را تبدیل به آهنربا نموده و یک میدان مغناطیسی در اطراف آنتن ایجاد می نماید که شدت امواج مغناطیسی فوق بستگی به شدت امواج الکتریکی رسیده به آنتن دارد و این امواج با سرعت نور در فضا منتشر می شوند و تا جایی که انرژی دارند حرکت می نمایند مانند امواج منتشر شده از پرتاب یک سنگ در استخر آب.
امواج رادیویی چگونه دریافت می شوند؟
همانطور که توسط آنتن نوسانات و امواج الکتریکی تبدیل به امواج مغناطیسی شده و در فضا منتشر می شوند.
به همین شکل اگر در محدوده ی این امواج مغناطیسی، یک آنتن دیگر قرار دهیم، امواج مغناطیسی وارد آنتن شده و تبدیل به یک جریان الکتریکی می شود که مقدار این جریان بستگی به شدت امواج دریافتی از آنتن دارد و چنانچه طول آنتن به قدری باشد که یک موج دریافتی به طور کامل در آنتن قرار گیرد (مثلا طول موج یک متر باشد و طول آنتن هم یک متر باشد). در این صورت می گویند آنتن به تشدید درآمده است.
انواع امواج کدامند؟
به طور کلی امواج به دو دسته تقسیم می شوند. امواج صوتی و امواج رادیویی
امواج صوتی در محدوده ی 20 تا 20000 هرتز می باشد و امواج رادیویی بالاتر از 30000 هرتز بوده و با سرعت نور حرکت می کنند.
امواج رادیویی خودشان تقسیم بندی زیر را دارا می باشند.
امواج LW: امواج بین 30000 تا 300000 هرتز را امواج با فرکانس پایین و یا امواج با طول موج بالا (LW) می گویند.
امواج MW: امواج بین هرتز300000 (3 کیلو هرتز) تا 3000000 هرتز (3مگا هرتز) را، امواج با فرکانس متوسط و یا امواج با طول موج متوسط (MW) می گویند.
امواج SW: امواج بین 3000000 هرتز (3مگاهرتز) تا30000000 هرتز ( 30مگا هرتز ) را ،امواج با فرکانس بالا و یا امواج با طول موج کوتاه (SW) می گویند.
امواج VHF: امواج بین 30 مگاهرتز تا 300 مگاهرتز را امواج با فرکانس خیلی بالا می گویند.
امواج UHF: امواج بین 300 مگاهرتز 3000 مگاهرتز (3 گیگا هرتز) را امواج با فرکانس مافوق بالا می گویند.
امواج SHF: امواج بالاتر از 3 گیگا هرتز را امواج با فرکانس بسیار بسیار بالا می گویند.
معروفترین دسته بندی موجود برای امواج رادیویی، دسته بندی (ITU (International Telecommunications Union میباشد. در جدول زیر به طور کامل دسته بندی امواج رادیویی و طول موج آن ها آورده شده است:
ELF (Extremely Low Frequency) 30 Hz 10,000 kilometers
VF (Voice Frequency) 300 Hz 1,000 kilometers
VLF (Very Low Frequency) 3 kHz 100 kilometers
LF (Low Frequency) 30 kHz 10 kilometers
MF (Medium Frequency) 300 kHz 1 kilometer
HF (High Frequency) 3 MHz 100 meters
VHF (Very High Frequency) 30 MHz 10 meters
UHF (Ultra High Frequency) 300 MHz 1 meter
L 1 GHz 30 centimeters
S 2 GHz 15 centimeters
C 4 GHz 7.5 centimeters
X 8 GHz 3.75 centimeters
Ku 12 GHz 2.5 centimeters
K 18 GHz 1.67 centimeters
Ka 27 GHz 1.1 centimeters
V 40 GHz 7.5 millimeters
W 75 GHz 4 millimeters
mm 110 GHz 2.73 millimeters
___________________________________________________________________
نوع دیگری نیز برای دسته بندی امواج وجود دارد، که امواج رادیویی را تا 300 گیگاهرتز دسته بندی کرده است :
ELF (Extremely Low Frequency) 30 Hz 10,000 kilometers
VF (Voice Frequency) 300 Hz 1,000 kilometers
VLF (Very Low Frequency) 3 kHz 100 kilometers
LF (Low Frequency) 30 kHz 10 kilometers
MF (Medium Frequency) 300 kHz 1 kilometer
HF (High Frequency) 3 MHz 100 meters
VHF (Very High Frequency) 30 MHz 10 meters
UHF (Ultra High Frequency) 300 MHz 1 meter
SHF (Super High Frequency) 3 GHz 10 centimeters
EHF (Extremely High Frequency) 30 GHz 1 centimeter
300 GHz 10 millimeters
___________________________________________________________________
دسته بندی دیگری نیز وجود دارد که بیشتر در اروپا استفاده می شود و به دسته بندی NATO معروف می باشد:
A 0 Hz –
B 250 MHz 1.2 meters
C 500 MHz 60 centimeters
D 1 GHz 3 centimeters
E 2 GHz 15 centimeters
F 3 GHz 10 centimeters
G 4 GHz 7.5 centimeters
H 6 GHz 5.0 centimeters
I 8 GHz 3.75 centimeters
J 10 GHz 3.0 centimeters
K 20 GHz 1.5 centimeters
L 40 GHz 7.5 millimeters
M 60 GHz 5 millimeters (up to 100 GHz / 3 millimeters)
___________________________________________________________________
باید به این نکته توجه کرد که باندهای C,L,K در هر دو دسته بندی ITU و NATO با تعاریف متفاوت وجود دارد. بنابراین ما قرارداد می کنیم تا از دسته بندی ITU و یا دسته بندی دوم استفاده کنیم.
چون برد موج (SW (HF در روز و موج (MW (MF در شب بیشتر است، گاهی به موج SW موج روز و به موج MW، موج شب هم می گویند.
کاربرد امواج رادیویی
(LW(LF: مخابرات دریایی و رادیو
(MW(MF: رادیو
(SW(HF: رادیو
VHF: رادیو و تلویزیون
UHF: تلویزیون و فضانوردی
SHF: فضانوردی
EHF: فضانوردی
