Ηλεκτρομαγνητικό κύμα
Αν και φαίνεται να υπάρχει διαφορά, τα ραδιοκύματα, τα μικροκύματα, οι ακτίνες Χ όπως και το ορατό φως είναι όλα ενεργειακά κύματα που ονομάζονται ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα μπορούν να διαδοθούν ακόμη και στο κενό, αποτελούνται από ένα ηλεκτρικό και ένα μαγνητικό πεδίο, και τα δύο ταλαντούμενα και κάθετα μεταξύ τους. Στο παρακάτω γράφημα τα κόκκινα βέλη αντιπροσωπεύουν το ηλεκτρικό πεδίο και τα γαλάζια το μαγνητικό. Η κυματοειδής ακτινοβολία συνίσταται σε πάρα πολύ γρήγορες εναλλαγές της έντασης και της κατεύθυνσης των δύο πεδίων. Οι αλλαγές αυτές είναι τόσο γρήγορες, που μία κορυφή κύματος μετακινείται με 300.000 χλμ το δευτερόλεπτο, ίσα με την ταχύτητα του φωτός.
Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα
Χαρακτηριστικά ηλεκτρομαγνητικού κύματος
Πλάτος: Το πλάτος ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος σχετίζεται με την ένταση που έχει ή την φωτεινότητα (όπως συμβαίνει στο ορατό φως). Στο ορατό φως η φωτεινότητα μετριέται σε lumens (μονάδα μέτρησης φωτεινής ροής).
Μήκος κύματος: Η κλίμακα των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών ξεκινά από άπειρα μήκη κύματος ως μερικά εκατοντάκις χιλιοστά του χιλιοστού. Το μήκος κύματος (λ) προσδιορίζει την απόσταση που χωρίζει δύο διαδοχικά σημεία ίδιας έντασης και μετριέται σε μέτρα.
Συχνότητα: Η συχνότητα ενός κύματος είναι ίση με την ταχύτητά του προς το μήκος κύματος. Μετριέται σε κύκλους ανά δευτερόλεπτο ή Hertz (Hz) και εκφράζει πόσα τέτοια σημεία παρουσιάζονται σε χρόνο ενός δευτερολέπτου.
Ταχύτητα: Όπως είπαμε παραπάνω η ταχύτητα ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος στο κενό είναι περίπου 300.000 χλμ το δευτερόλεπτο. Βέβαια όταν ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα διασχίζει την ύλη, η ταχύτητά του περιορίζεται και εξαρτάται από τον συντελεστή διάδοσης (Velocity factor) που είναι συνήθως 0.66-0.90.
Τρόποι διάδοσης
Ο τρόπος διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στην ατμόσφαιρα και στον ελεύθερο χώρο μπορεί να υποδιαιρεθεί σε τρεις κατηγορίες διάδοσης:
Εδαφικού κύματος: είναι ο επικρατέστερος τρόπος διάδοσης για τις συχνότητες στην ζώνη των μεσαίων κυμάτων (MF). Αυτή είναι η ζώνη συχνοτήτων που χρησιμοποιείται για ΑΜ ραδιοφωνία και ναυτιλιακές ραδιοεκπομπές. Οι κύριες διαταραχές που επικρατούν στη ζώνη αυτή είναι ατμοσφαιρικός θόρυβος, θόρυβος από ανθρώπινες δραστηριότητες και θερμικός θόρυβος.
Κύματος χώρου: προκύπτει από μεταδιδόμενα σήματα εκτρεπόμενα ή διαθλώμενα από την ιονόσφαιρα, η οποία αποτελείται από μερικά στρώματα με φορτισμένα σωματίδια (ιόντα) σε ύψη 30-250 μίλια επάνω από την επιφάνεια του εδάφους. Κατά την διάρκεια της ημέρας η θέρμανση της κατώτερης ατμόσφαιρας από τον ήλιο προκαλεί το σχηματισμό των κατώτερων στρωμάτων σε ύψoς κάτω των 75 μιλίων. Αυτά τα κατώτερα στρώματα, ιδιαίτερα το λεγόμενο στρώμα-D, απορροφά τις συχνότητες κάτω των 2 MHz, περιορίζοντας έτσι σοβαρά την εμβέλεια της διάδοσης του κύματος-χώρου των ραδιοσταθμών ΑΜ. Όμως, κατά την διάρκεια των βραδινών ωρών η ηλεκτρονική πυκνότητα των κατώτερων στρωμάτων της ιονόσφαιρας μειώνεται απότομα και η απορρόφηση συχνοτήτων που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της ημέρας περιορίζεται σημαντικά. Στα κύματα HF έχουμε ως προσθετικό θόρυβο ένα συνδιασμό ατμοσφαιρικού και θερμικού θορύβου.
Οπτικής επαφής: o πομπός και η κεραία λήψης θα πρέπει να είναι σε απευθείας οπτική επαφή με ελάχιστα ή καθόλου εμπόδια. Για το λόγο αυτό, οι σταθμοί εκπομπής τηλεοράσης στα VHF και UHF υπερυψώνουν τις κεραίες τους προκειμένου να επιτύχουν μεγάλη περιοχή κάλυψης. Γενικά, η περιοχή κάλυψης οπτικής επαφής περιορίζεται λόγω της καμπυλότητας της γης. Ο επικρατέστερος θόρυβος που περιορίζει την επίδοση των συστημάτων επικοινωνιών της περιοχής συχνοτήτων VHF και UHF είναι ο θερμικός θόρυβος που παράγεται από τον δέκτη και ο κοσμικός θόρυβος που συλλαμβάνει η κεραία.
hlektronika/MARC-revew
