Bases de Radio Waves - les mannequins

Comprendre la radio amateur (ou n'importe quel type de radio) est impossible sans avoir une compréhension générale du but de la radio: envoyer et recevoir des informations en utilisant les ondes radio.

Les ondes radio ne sont qu'une autre forme de lumière qui se déplace à la même vitesse; 186 000 miles par seconde. Les ondes radio peuvent atteindre la Lune et revenir en 2 ½ secondes ou encercler la Terre en 1/7 seconde.

L'énergie d'une onde radioélectrique est en partie électrique et en partie magnétique. Elle apparaît comme un champ électrique et un champ magnétique partout où la vague se déplace. (A champ est juste de l'énergie stockée dans l'espace sous une forme ou une autre, comme un champ gravitationnel que vous ressentez comme poids.)

Ces champs font se synchroniser les particules chargées - comme les électrons dans un fil - avec l'onde radio. Ces électrons en mouvement ont un courant , exactement comme dans un cordon d'alimentation secteur, sauf qu'ils forment un courant radio que votre récepteur radio transforme en un son par exemple audible.

Ce processus fonctionne en sens inverse pour créer des ondes radio. Les émetteurs provoquent le déplacement des électrons qui, à leur tour, créent les ondes radio. Les antennes ne sont que des structures dans lesquelles les électrons se déplacent pour créer et lancer des ondes radio dans l'espace.

Les électrons d'une antenne se déplacent également en réponse aux ondes radio provenant d'autres antennes. De cette manière, l'énergie est transférée des électrons en mouvement à une station aux ondes radio et aux électrons en mouvement à l'autre station.

Fréquence et longueur d'onde

La relation onde radio-électron a une ride: les champs de l'onde radio ne sont pas une force tout le temps; ils oscillent (varient entre une valeur positive et une valeur négative) de la même manière qu'une corde vibrante se déplace au-dessus et en dessous de sa position stationnaire.

Le temps nécessaire à un champ pour parcourir un ensemble complet de valeurs s'appelle un cycle . Le nombre de cycles en une seconde est la fréquence de l'onde, mesurée en hertz (en abrégé Hz).

Voici une autre ride: L'onde se déplace aussi à la vitesse de la lumière, qui est constante. Si vous pouviez regarder l'onde osciller à mesure qu'elle se déplaçait, vous verriez que l'onde se déplace toujours à la même distance - une longueur d'onde - en un cycle.

Plus la fréquence de l'onde est élevée, plus le cycle est rapide et moins le temps de déplacement d'un cycle est long. Les ondes à haute fréquence ont de courtes longueurs d'onde et les ondes à basse fréquence ont de grandes longueurs d'onde.

Crédit: Courtoisie American Radio Relay League

Si vous connaissez la fréquence d'une onde radio, vous pouvez déterminer la longueur d'onde car la vitesse de la lumière est toujours la même.Voici comment:

Longueur d'onde = Vitesse de la lumière / Fréquence de l'onde

Longueur d'onde en mètres = 300, 000, 000 / Fréquence en hertz

De même, si vous savez à quelle distance se déplace l'onde longueur d'onde), vous savez aussi à quelle vitesse il oscille car la vitesse de la lumière est fixe:

Fréquence en hertz = 300, 000, 000 / Longueur d'onde en mètres

Fréquence est abrégée en f, vitesse de la lumière c, et longueur d'onde comme la lettre grecque lambda λ), conduisant aux équations simples suivantes:

f = c / λ et λ = c / f

Plus la fréquence Plus la longueur d'onde est courte et vice versa.

Les ondes radio oscillent à des fréquences comprises entre l'extrémité supérieure de l'audition humaine à environ 20 kilohertz, ou kHz ( kilo est l'abréviation métrique signifiant 1 000), jusqu'à 1 000 gigahertz ou GHz ( giga est l'abréviation métrique signifiant 1 milliard). Ils ont des longueurs d'onde correspondantes de centaines de mètres aux basses fréquences à une fraction de millimètre (mm) aux hautes fréquences.

Les deux unités les plus pratiques pour utiliser la fréquence d'onde radio (RF) et la longueur d'onde sont les mégahertz (MHz, méga signifie 1 million) et les mètres (m). L'équation décrivant la relation est beaucoup plus simple lorsque vous utilisez MHz et m:

f = 300 / λ en m et λ = 300 / f en MHz

Si vous n'êtes pas à l'aise avec les équations de mémorisation, un moyen facile de convertir la fréquence et la longueur d'onde est de mémoriser une seule combinaison, comme 300 MHz et 1 mètre ou 10 mètres et 30 MHz. Ensuite, utilisez des facteurs de dix pour se déplacer dans les deux sens, ce qui rend la fréquence plus grande et la longueur d'onde plus petite que vous allez.

Le spectre radio

La portée, ou spectre, des ondes radio est très large. Si vous réglez un récepteur radio sur différentes fréquences, vous entendez des ondes radio véhiculant toutes sortes d'informations différentes. Ces ondes radio sont appelées signaux. Les signaux sont regroupés selon le type d'information qu'ils transportent dans différentes gammes de fréquences, appelées bandes .

Les stations de bande AM, par exemple, émettent des signaux dont les fréquences sont comprises entre 550 et 1700 kHz (550 000 et 1 700 000 hertz, ou 0,5 et 1,7 MHz). C'est ce que signifient les chiffres sur un cadran radio - 550 pour 550 kHz et 1000 pour 1000 kHz, par exemple. Les bandes vous aident à trouver le type de signal que vous voulez sans avoir à parcourir un large éventail.

Crédit: Courtoisie American Radio Relay League

Les différents utilisateurs du spectre radio sont appelés services, tels que le service de radiodiffusion ou le service de radio amateur. Chaque service utilise une certaine quantité de spectre, appelée allocation de fréquence . La radio amateur, ou radioamateur, a un certain nombre d'allocations réparties dans tout le spectre radio. Les jambons ont accès à de nombreuses petites bandes dans la MF à travers les régions hyperfréquences.

Les ondes radio à des fréquences différentes agissent différemment dans leur façon de voyager et nécessitent des techniques différentes pour transmettre et recevoir. Comme les ondes de fréquences similaires tendent à avoir des propriétés similaires, l'utilisation du spectre radio est divisée en cinq segments:

• Moyenne fréquence (MF): Fréquences de 300 kHz à 30 MHz.Ce segment - le groupe traditionnel à ondes courtes - comprend la diffusion AM et une bande de jambon. Les jambons pourraient bientôt avoir accès à une paire de bandes dans cette gamme au fur et à mesure que le processus d'élaboration de règles avance.

• Courte ou haute fréquence (HF): Fréquences de 3 à 30 MHz. Ce segment - la bande traditionnelle à ondes courtes - comprend la radiodiffusion par ondes courtes; neuf bandes de radio amateur; et les utilisateurs de la bande côtière, du navire à navire, de l'armée et de la bande citoyenne.

• Très haute fréquence (VHF): Fréquences de 30 MHz à 300 MHz. Ce segment comprend les chaînes de télévision 2 à 13, la radiodiffusion FM, trois bandes d'amateurs, la radio de sécurité publique et la radio commerciale, ainsi que les utilisateurs militaires et aériens.

• Ultra Haute Fréquence (UHF): Fréquences de 300 MHz à 1 GHz. Ce segment comprend les chaînes de télévision 14 et plus, deux bandes de jambon, les téléphones cellulaires, la sécurité publique et la radio mobile commerciale, et les utilisateurs militaires et d'aviation.

• Micro-ondes: Fréquences supérieures à 1 GHz. Ce segment comprend le GPS; téléphones sans fil numériques; Réseau sans fil Wi-Fi; four à micro-ondes; huit bandes de jambon; télévision par satellite; et de nombreux utilisateurs publics, privés et militaires.

Parce qu'une onde radio a une fréquence et une longueur d'onde spécifiques, les jambons utilisent les termes fréquence et longueur d'onde de façon quelque peu interchangeable. (Les bandes de jambon de 40 et 7 MHz sont la même chose, par exemple.)