موجات الراديو هي الإشعاعات الكهرومغناطيسية التي تقع في نطاق تردد يتراوح من 3 كيلو هرتز إلى 300 جيجا هرتز ونتقل موجات الراديو بسرعة الضوء ويمكن أن تخترق الأسطح الصلبة بسهولة كبيرة وفي مقالنا سنتعرف على أنواع موجات الراديو و أهم استخدامات موجات الراديو.
طريقة عمل موجات الراديو
عادة ما يتم إنتاج موجات الراديو بواسطة أجهزة إرسال الراديو ويمكن استقبالها بواسطة أجهزة استقبال الراديو. تحتوي موجات الراديو ذات الترددات المختلفة على خصائص مختلفة للانتشار في الغلاف الجوي للأرض.
تنحرف الموجات الطويلة حول عوائق مختلفة وتتبع المخطط بينما تعكس الموجات القصيرة طبقة الأيونوسفير وتعود عبر أفق موجات السماء. تقتصر مسافة انتشار كلتا الموجتين على الأفق البصري حيث تنحني الأطوال الموجية القصيرة أو تنحرف قليلاً وتنتقل في خط البصر.
أنواع موجات الراديو من حيث الترددات
1. موجات الراديو الترددات المنخفضة إلى المتوسطة
وهي الأقل من بين جميع الترددات الراديوية ، لها مدى بعيد ومفيدة في اختراق المياه والصخور للتواصل مع الغواصات وداخل المناجم والكهوف. أقوى مصدر طبيعي لموجات ELF / VLF هو البرق ، يمكن للموجات الناتجة عن ضربات الصواعق أن ترتد ذهاباً وإياباً بين الأرض والغلاف الجوي المتأين (طبقة الغلاف الجوي التي تحتوي على تركيز عالٍ من الأيونات والإلكترونات الحرة)
2. موجات الراديو العالية
تشمل نطاقات HF و VHF و UHF راديو FM وصوت تلفزيون البث وراديو الخدمة العامة والهواتف المحمولة ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
تستخدم هذه النطاقات عادةً “تعديل التردد” (FM) لتشفير إشارة صوتية أو بيانات على الموجة الحاملة. في تعديل التردد ، يظل اتساع الإشارة (أقصى مدى) ثابتاً بينما يتغير التردد أعلى أو أقل بمعدل ومقدار يقابل إشارة الصوت أو البيانات.
3. موجات الراديو القصيرة
تنقسم الموجات القصيرة إلى أقسام عديدة ولكن أهمها مخصص لمحطات البث في الراديو فيوجد المئات من محطات الموجات القصيرة في جميع أنحاء العالم.
فمن الممكن سماع محطات الموجات القصيرة لآلاف الكيلومترات لأن الإشارات ترتد عن طبقة الأيونوسفير وومن ثم تنعكس الى الخلف مئات أو آلاف الكيلومترات من نقطة نشأتها.
4. موجات الراديو الأعلى ترددات
تتمثل الموجات الأعلى نطاق بموجتين يسميا SHF و EHF في النطاق الراديوي وتعتبر في بعض الأحيان جزءاً من نطاق الموجات الصغرية.
تستخدم موجات SHF الذي تتأثر بالهواء بدرجة أقل من EHF ، للتطبيقات قصيرة المدى مثل الواي فاي و البلوتوث
اقرأ ايضاً : أنواع الموجات الصوتية
أهم استخدامات موجات الراديو
1. البث الإذاعي
البث الإذاعي هو أحد الاستخدامات الرئيسية لموجات الراديو. يتم تعديل الإشارة الصوتية بمساعدة تقنيات التشكيل المختلفة مثل تعديل السعة (AM) وتعديل التردد (FM) يتم بعد ذلك تشفير الإشارة المعدلة ، وإرسالها في الهواء بمساعدة أجهزة الإرسال اللاسلكية. يمكن استرداد الإشارة ببساطة عن طريق ضبط جهاز الاستقبال على نفس تردد جهاز الإرسال.
2. الشبكات الخلوية
موجات الراديو قادرة على اختراق المواد الصلبة والعوائق مثل المباني والأشجار بسهولة كبيرة. تستخدم صناعة الاتصالات خاصية الموجات الراديوية هذه لإنشاء روابط خلوية بغرض تبادل المعلومات. يساعد جهاز الإرسال والاستقبال اللاسلكي المثبت في الدوائر الداخلية للهاتف المحمول في إرسال واستقبال إشارة بمساعدة موجات الراديو.
3. الرادار
يستخدم الرادار موجات الراديو لاكتشاف وجود العائق وموضعه. يرسل هوائي الإرسال الخاص بـ الرادار موجات الراديو إلى البيئة. تنتقل هذه الموجات المنقولة عبر الهواء وترتد مرة أخرى بعد اصطدامها بعقبة. ثم يتم جمع الموجات المنعكسة بواسطة مستقبل الراديو.
السرعة التي تنتقل بها الموجة معروفة بالفعل ، ويلاحظ الوقت الذي تستغرقه الموجة للعودة. ومن ثم ، يمكن تحديد موقع العائق بسهولة.
4. علم الفلك الراديوي
كما يوحي الاسم ، يستخدم علم الفلك الراديوي الموجات الراديوية للحصول على رؤية أفضل وأكثر وضوحاً للكواكب والمذنبات والكويكبات والأجرام السماوية الأخرى. لا تتأثر هذه الإشعاعات بالظروف الجوية السيئة مثل المطر والضباب وضوء الشمس وما إلى ذلك. يتم استخدام خاصية الموجات الراديوية هذه من قبل عالم الفلك الراديوي لدراسة التركيب والموقع والحركة والخصائص الأخرى ذات الصلة للأجرام السماوية بسهولة كبيرة.
5. اتصالات الأقمار الصناعية
تستخدم موجات الراديو لبث المعلومات عبر مسافات كبيرة بمساعدة الأقمار الصناعية حيث تستخدم هوائيات الموجات الراديوية الموجودة على الأرض لنقل الإشارات إلى القمر الصناعي. ثم يرسل القمر الصناعي الإشارة المستقبلة مرة أخرى إلى المحطة الأرضية. ثم تتم معالجة هذه الإشارة واستخراج المعلومات. يعد البث التلفزيوني من أفضل تطبيقات موجات الراديو في الاتصالات الفضائية.
6. الراديو عن بعد
غالبًا ما تستخدم موجات الراديو في القياس الراديوي لتحديد الموقع الدقيق للحيوان وتتبع حركته. يتم ذلك عن طريق توصيل جهاز إرسال لاسلكي بجسم الحيوان. يشع جهاز الإرسال باستمرار موجات الراديو في البيئة. يتم بعد ذلك جمع الإشعاعات المنبعثة من جهاز الإرسال بواسطة جهاز الاستقبال ، ويتم عرض النتيجة على الشاشة.
7. ألعاب التحكم عن بعد
تعمل معظم الألعاب التي يتم التحكم فيها عن بعد على أساس موجات الراديو. يستجيب جهاز استقبال الراديو المعلق في الآلية الداخلية للعبة لموجات الراديو التي يرسلها جهاز الإرسال اللاسلكي الموجود في وحدة التحكم. وبالتالي ، تسمح موجات الراديو للمستخدم بتشغيل اللعبة من مسافة بعيدة.
8. مراقبة الملاحة الجوية والحركة الجوية
يكمن أحد التطبيقات الرئيسية لموجات الراديو في إنشاء شبكة اتصال موثوقة بين الطائرة ووحدة التحكم في الحركة الجوية. تستخدم موجات الراديو عالية التردد أو الموجات VHF بشكل عام لهذا الغرض. تستخدم موجات الراديو أيضًا للحفاظ على الاتصال الجوي بين الطائرات.
9. التصوير بالرنين المغناطيسي
تستخدم موجات الراديو على نطاق واسع في المجال الطبي. على سبيل المثال ، تُستخدم الموجات الراديوية في آلات التصوير بالرنين المغناطيسي للحصول على عرض ثلاثي الأبعاد مفصل وواضح للأعضاء الداخلية للمريض. يعد استخدام موجات الراديو لإجراء فحص التصوير بالرنين المغناطيسي أو في التطبيقات الطبية الأخرى مفيدًا لأنها لا تسبب أي آثار جانبية ضارة.
10. الغواصات
تستفيد أنظمة الاتصالات التي تستخدمها الغواصات من موجات الراديو لتسهيل تبادل المعلومات. عادة ، يتم استخدام موجات الراديو ذات التردد المنخفض للغاية أو الموجات الكهرومغناطيسية لهذا الغرض. وذلك لأن مياه البحر لا تمتص هذه الإشعاعات بسهولة بالغة.
اقرأ ايضاً : العلاقة بين الطول الموجي و التردد
