Kā darbojas HF un VHF radio sistēmas?

Augstas frekvences un ļoti augstas frekvences ir radioviļņi. Tie ir daļa no elektromagnētiskā spektra un parasti tiek saukti par īsviļņu radio (HF viļņiem) un frekvences modulētiem (VHF viļņiem), kas pazīstami arī kā "FM" radio. Abas radiojoslas tiek izmantotas komerciālo radiopārraides apraidei. VHF radioviļņus izmanto arī televīzijas signālu apraidei.

Elektromagnētiskais spektrs ir sadalīts dažādos lādētu fotonu viļņos, kas svārstās noteiktās frekvencēs. Viss EM starojuma spektrs (enerģijas pieauguma secībā) sastāv no radioviļņiem, mikroviļņiem, infrasarkanā starojuma, redzamās gaismas, ultravioletā starojuma, rentgena un gamma stariem. Pašus radioviļņus var iedalīt dažādās frekvencēs, sākot no īpaši zemām līdz ļoti augstām. Elektromagnētiskā starojuma enerģētiskās īpašības var būt vai nu kā viļņi, vai daļiņas.

Radiovilnis ir elektromagnētiska pārraide, kas sastāv no kopā vibrējošiem elektriskiem un magnētiskiem laukiem. Šie divi lauki ir izlīdzināti perpendikulāri un virzās kā vilnis. Enerģija viļņā pārvietojas uz priekšu un atpakaļ starp elektrisko un magnētisko lauku. Radioviļņu cikliskuma frekvenci sekundē mēra "hercu" vienībās. Radio signāli var būt vai nu visvirziena un izplatās uz āru sfēriskā formā, vai arī tie var būt vienvirziena un izstarot uz āru kā fokusēts stars.

Augstas frekvences radioviļņi vibrē no 3 līdz 30 megaherciem. To sauc arī par īso viļņu radio joslu, un šī frekvence tiek izmantota šķiņķa, CB un komerciāli apraides radio. Īsviļņu pārraidēm bieži ir uz ziņām orientēts, politisks vai reliģisks saturs. HF viļņi var izlauzties no zemes jonosfēras (lādētu daļiņu slānis atmosfērā) un novirzīties uz vēlamo vietu uz zemes. Tādā veidā īsviļņu radiosignālus var mērķēt uz ģeogrāfisko reģionu.

VHF radioviļņus 30 līdz 300 megahercu diapazonā sauc arī par "frekvences modulētiem" vai FM viļņiem, un tos izmanto komerciālai radio un televīzijas apraidei. VHF signāli var pārvadāt lielāku informācijas daudzumu, tāpēc signāls ir skaidrāks. FM viļņus nelauž jonosfēra. FM trūkums ir tas, ka signāli tiek pārraidīti taisnā līnijā. Tāpēc raidītājiem un uztvērējiem ir jābūt redzamības līnijai; pretējā gadījumā signāli galu galā nonāks kosmosā zemes izliekuma dēļ.

Radioviļņu izplatīšanos var ietekmēt vairāki vides faktori, no kuriem visizplatītākie ir ģeogrāfiski šķēršļi, piemēram, kalni un ūdenstilpes. VHF (FM) signālus vairāk ietekmē atmosfēras traucējumi, piemēram, migla vai mākoņi, nekā HF (īsviļņu) signālus. Tomēr HF radioviļņi ir pakļauti jonosfēras refrakcijai (vai liecei), savukārt VHF viļņi nav pakļauti. Tā kā VHF viļņiem ir augstāka frekvence un vairāk virziena fokuss, raidīšanas antenas jānovieto augstākā augstumā. Tas nav nepieciešams HF raidītājiem, jo ​​tie izmanto jonosfēras refrakciju, lai virzītu savus signālus.