Warum werden Funkwellen für die Nahbereichsübertragung gewählt?

Warum werden Funkwellen für Fern- und Nahbereichsübertragungen gewählt?

EINFÜHRUNG

Damals in der Steinzeit wurden Informationen entweder zu Fuß oder über Tiere wie Pferde oder Kamele verbreitet. Die Geschwindigkeit, mit der Informationen verbreitet wurden, war sehr langsam. Eine Person zu Fuß würde Tage oder sogar Monate brauchen, um eine Information über eine Entfernung zu übermitteln.

Mit der Verwendung von Bestien war die Verbreitung von Informationen etwas schneller und wurde mit unserem Übergang ins 21. Jahrhundert, einer Ära der erforschten Wissenschaft, immer schneller wie der Blitz und Technologie. Die Dinge sind wirklich einfacher geworden und können schneller erledigt werden.

Sie könnten in Ihrem Zimmer sitzen und eine Nummer auf Ihrem Telefon wählen und sofort mit einem Freund verbunden sein, der Millionen von Kilometern entfernt ist. Die Nachrichten, die wir eingeben und senden, die Gespräche, die wir über unsere Mobiltelefone führen, werden alle über elektromagnetische Wellen oder Em-Wellen, wie andere es nennen mögen, übermittelt.

Es gibt verschiedene Arten von EM-Wellen (elektromagnetische Wellen), aber wir werden uns ausschließlich auf Funkwellen konzentrieren; was es ist? wie wird es verbreitet? wie kann es festgestellt werden? und natürlich, wie man einen einfachen Radioempfänger baut? Um es besser zu verstehen, sehen wir uns zuerst einige Dinge an.

EM-WELLE

Elektromagnetische Welle oder EM-Welle ist eine Form elektromagnetischer Strahlung, die aus der Entladung von Elektrizität oder sogar Blitzen resultiert. Jede elektrische Entladung kann zu EM-Wellen mit einer Wellenlänge führen, die der von Radiowellen nahe kommt.

Elektromagnetische Strahlung besitzt Welleneigenschaften, d. h. EM-Wellen können sich ausbreiten, beugen, brechen usw. EM-Wellen können interferiert werden, d Bereich Frequenz seinen Weg kreuzen. EM-Wellen reichen von Radiowellen mit niedriger Frequenz und langer Wellenlänge bis zu Gammastrahlen mit der höchsten Frequenz und der kürzesten Wellenlänge, daher haben Gammastrahlen die höchste Energie.

FUNKWELLE

Funkwellen sind eine Form elektromagnetischer Strahlung. Es hat eine niedrige Frequenz, die ungefähr zwischen 150 kHz und 100 MHz liegt.

OSZILLATOREN

Um besser zu verstehen, wie Daten über Funk übertragen werden, ist es notwendig, dass wir von einem Oszillator sprechen. Es gibt zwei Arten von Oszillatoren; Es gibt den mechanischen Oszillator und einen elektrischen Oszillator, aber wir werden uns nur auf den elektrischen Oszillator konzentrieren. Ein elektrischer Oszillator oder Vibrator kann durch Verbinden eines Kondensators mit einer Spule hergestellt werden.

Das System wird zum Schwingen gebracht, indem der Kondensator mit elektrischer Ladung versorgt wird. Die Energie wird abwechselnd zwischen den Platten des Kondensators und in der Spule in Form eines Magnetfelds gespeichert. Energie wird von der Spule zum Kondensator und vom Kondensator zur Spule und wieder zurück übertragen, wenn das System schwingt.

Der Energiefluss beinhaltet den Fluss von elektrischem Strom. Der elektrische Stromfluss bewirkt, dass ein Teil der Energie des Systems im Kondensator, in der Spule und in den Verbindungsdrähten in innere Energie umgewandelt wird.

FUNKSENDER

Bei einer Entladung von Elektrizität wird elektromagnetische Strahlung im Hochfrequenzbereich erzeugt. Knackgeräusche werden auf einem Funkgerät erzeugt, wenn es blitzt, weil es zu Interferenzen zwischen der vom Blitz erzeugten Funkwelle und der von einem nahe gelegenen Sender gesendeten Funkwelle kommt. Ein kleiner Funke im Haus kann ein Geräusch in einem Funkgerät verursachen.

Ein Funke wird durch das Ein- und Ausschalten eines Schalters erzeugt, insbesondere bei Starkstromschaltern. Funken, die von Thermostatschaltern in Herden und Kühlschränken erzeugt werden, Funken am Kontakt einer elektrischen Klingel usw. können alle eine EM-Welle erzeugen, die von einem Funkgerät erkannt wird. Frühe Funksender arbeiteten nach dem Prinzip der Funkenerzeugung. Moderne Sender arbeiten anders. Sie bestehen aus verschiedenen Abschnitten;

1. Oszillator :Es besteht aus einem Kondensator und einer Spule. Der Kondensator und die Spule sind so gewählt, dass die Schaltung mit einer Frequenz von mehreren kHz oder MHz schwingt. Wenn der Stromkreis mit einer Antenne oder Antenne verbunden ist, wird im Draht ein oszillierendes elektrisches Feld erzeugt.
2. Feedback-Verstärker :Aufgrund von Energieverlust kann der Oszillator die Antenne nicht mit Energie versorgen, es sei denn, er wird mit Energie versorgt, um seinen Verlust auszugleichen. Dem Oszillator zugeführte Energie muss mit dem Oszillator in Resonanz sein. Um dies zu erreichen, nehmen wir einen kleinen Bruchteil des oszillierenden Stroms vom Oszillator, während der Rest zur Antenne fließt. Der winzige Bruchteil des Stroms, den wir nehmen, wird in einen Verstärker eingespeist. Der Ausgang des Verstärkers ist ein großer oszillierender Strom. Es hat die Frequenz wie der Oszillator. Der große elektrische Strom wird dann in den Oszillator eingespeist, damit er die Energie liefert, die er benötigt, um die Schaltung kontinuierlich zum Schwingen zu bringen.

MODULATOR

Ein Funksender könnte nur eine kontinuierliche Belastung von Funkwellen mit konstanter Frequenz und Amplitude erzeugen, wenn der Sender nur einen Oszillator und einen Rückkopplungsverstärker enthält. Je mehr Modulator die Frequenz moduliert (FM).

In einem Radiosender wird Tonfrequenz-EMK in den Modulator eingespeist. Die Trägerwelle wird auch in den Modulator eingespeist. Der Modulator moduliert dann die Amplitude der Trägerwelle, um der Wellenform der Audiofrequenz EMK zu folgen. Die amplitudenmodulierte Trägerwelle wird dann der Antenne zugeführt.

FUNKWELLENERKENNUNG

Aus bestimmten Gründen werden Funkwellen von einem parabolischen Reflektor reflektiert, der auf eine viele Kilometer entfernte Empfangsstation gerichtet ist. Reflektoren werden für die Übertragung zu und von Telekommunikationssatelliten und für Mikrowellen-Funkverbindungen in Telekommunikationssystemen verwendet.

Wenn die elektromagnetische Strahlung ein metallisches Objekt erreicht, erzeugt sie darin einen winzigen elektrischen Strom. Die Antenne wird verwendet, um die Funkwellen einzufangen. Die Antenne oder Antenne trägt Ströme, die von allen nahegelegenen Übertragungen erzeugt werden, die sie erreichen. Wenn wir versuchen, ihm zuzuhören, würden wir keinen klaren, deutlichen Ton hören, da viele der Schallwellen vom Radioempfänger empfangen werden.

Um einen bestimmten Ton zu hören, der von einer der Sendestationen gesendet wird, wird ein Radioempfänger verwendet, um auf einen bestimmten Kanal einzustellen. Der Empfänger besteht aus:

• Tuner :Es besteht hauptsächlich aus einer Kondensatorspulenschaltung. Die Frequenz der Schwingung wird durch Variieren der Kapazität des Kondensators so verändert, dass sie die gleiche Frequenz wie die der empfangenden Sendestation hat.
• Gleichrichter :Es ist nichts zu hören, wenn ein Kopfhörer über einen Kondensator angeschlossen wird, obwohl der Strom schwingt. Dies liegt daran, dass die Frequenz (150 kHz oder mehr) über der Frequenz liegt, die unser Ohr wahrnehmen kann. Der Gleichrichter hilft uns, die Töne klar zu hören.
• Verstärker :Der Verstärker verstärkt den Strom, sodass der Ton auch in einem lauten Lautsprecher zu hören ist.

WIE MAN EINEN EINFACHEN FUNKEMPFÄNGER KONSTRUIERT

Um einen einfachen Funkempfänger zu bauen, folgen Sie den unten angegebenen Schritten:

• Schließen Sie Ihre Antenne, Diode, Erdungskabel und Ihren Tuner in Reihe, wobei der Drehkondensator parallel zur Spule geschaltet ist. Die Antenne kann ein beliebiger isolierter Draht mit einer Länge von 25 m sein.
• Vergraben Sie einen Metallstreifen im Boden und schließen Sie das Erdungskabel daran an. Wenn der Boden, in dem Sie den Metallstreifen vergraben, trocken ist, befeuchten Sie ihn, indem Sie ihn mit Wasser benetzen.
• Stellen Sie die Spule her, indem Sie etwa 80 Windungen isolierten Drahts auf einen Ferritstab wickeln, wodurch die Eigenschaften der Spule verbessert werden.
• Verwenden Sie einen variablen Kondensator mit geringer Kapazität, sagen wir hundert Pico-Farad (pf). Wenn Sie keinen finden können, verwenden Sie einen Festkondensator im Bereich von 10 pF bis 470 pF.
• Die zu verwendende Diode sollte OA91 sein. Es ist eine Germaniumdiode. Es können auch andere Germaniumdioden verwendet werden.
• Wenn Sie kein Ergebnis erhalten, versuchen Sie es mit 40 Windungen der Spule. Wenn immer noch kein Ergebnis angezeigt wird, liegt dies wahrscheinlich daran, dass Ihre Sendestation in der Nähe nicht stark genug ist, um eine solche Schaltung zu empfangen.

Sie denken, Ihre Sendestation in der Nähe ist leistungsfähig, aber immer noch kein Ergebnis? Entspannen! In diesem Fall müssen Sie einen Verstärker in die Schaltung einfügen. Stellen Sie Ihre Verbindung wie im Diagramm her. Das ist ein einfaches Radio für Sie. Ein Funksignal hat die geringste Energie und kann daher keine großen Daten auf einmal übertragen. Es eignet sich für die Nahbereichsübertragung, da die meisten Dinge, die über das Funkgerät übertragen werden, Audio sind, die die Funkwelle ohne Verzögerung übertragen kann.

Warum werden Funkwellen für die Fern-/Nahbereichsübertragung gewählt?

Sie haben sich vielleicht gefragt, warum die anderen elektromagnetischen Wellen nicht für die Nahbereichsübertragung verwendet werden und nicht für die Übertragung der Signale in entfernte Gebiete verwendet werden können. Nun, Radiowellen haben im Gegensatz zu Mikrowellen keinen Heizeffekt.

Funkwellen mit niedrigerer Frequenz werden gebeugt, wodurch es Menschen hinter Hügeln ermöglicht wird, die Signale zu empfangen. Im Gegensatz zu anderen EM-Wellen müssen sich Funkwellenempfänger nicht vor einem Sender befinden, um die Signale zu empfangen.

Bei Niederfrequenzfunk ermöglicht ihre Fähigkeit, gebeugt zu werden, den Empfang von Signalen hinter Hügeln. Zur Verbesserung der Signalqualität werden Repeater-Stationen eingesetzt. Die anderen elektromagnetischen Wellen werden nicht leicht gebeugt.

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