RF कैसे यात्रा करता है?

 

रेडियो फ़्रीक्वेंसी (RF) तरंगें एक प्रकार का विद्युत चुम्बकीय विकिरण हैं, और उनका प्रसार विद्युत चुम्बकीय तरंगों के मूल सिद्धांतों का अनुसरण करता है। यहाँ एक विस्तृत विश्लेषण है कि आरएफ तरंगों का प्रसार कैसे होता है:

 

1। आरएफ तरंगों की प्रकृति

आरएफ तरंगें इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम का हिस्सा हैं, जिसमें लगभग 3 किलोहर्ट्ज़ (kHz) की आवृत्ति रेंज होती है, जो 300 गीगाहर्ट्ज (GHz) है। सभी विद्युत चुम्बकीय तरंगों की तरह, वे इलेक्ट्रिक और चुंबकीय क्षेत्रों को दोलन करते हैं, जो एक दूसरे के लंबवत होते हैं और दोनों को प्रसार की दिशा में लंबवत होता है।

 

2। आरएफ प्रसार के मुख्य मोड

आरएफ तरंगों का प्रसार उनकी आवृत्ति, पर्यावरणीय कारकों और ट्रांसमीटर और रिसीवर के बीच की दूरी पर निर्भर करता है। मुख्य प्रसार मोड में शामिल हैं:

एक। लाइन-ऑफ-विज़न (एलओएस) प्रसार

सिद्धांत: आरएफ तरंगें सीधे लाइनों में यात्रा करती हैं, दृश्यमान प्रकाश के समान, ट्रांसमीटर और रिसीवर के बीच एक अबाधित पथ की आवश्यकता होती है।

आवृति सीमा: आमतौर पर उच्च आवृत्तियों के लिए उपयोग किया जाता है।

उदाहरण: सैटेलाइट लिंक, माइक्रोवेव टॉवर, शॉर्ट-रेंज वाई-फाई और रडार सिस्टम।

परिसीमन: इमारतों, पहाड़ों, या पृथ्वी की वक्रता द्वारा अवरुद्ध। इसलिए, लंबी दूरी की LOS लिंक आमतौर पर "पारस्परिक दृश्यता" प्राप्त करने के लिए टावरों या उपग्रहों पर भरोसा करते हैं।

बी। भू -तरंग प्रसार

सिद्धांत: आरएफ तरंगें पृथ्वी की सतह के साथ यात्रा करते हैं, जमीन और निचले वातावरण द्वारा निर्देशित। लहरें जमीन में धाराओं को प्रेरित करती हैं, जिससे वे धीमा हो जाते हैं और झुकते हैं (पृथ्वी की वक्रता के बाद)।

आवृति सीमा: कम आवृत्तियों (LF, 30-300 kHz) और मध्यम आवृत्तियों (MF, 300 kHz -3 MHz), जैसे कि आयाम मॉड्यूलेशन (AM) रेडियो (535-1605 kHz)।

फ़ायदा: जमीन या पानी पर लंबी दूरी पर फैल सकते हैं, जमीन के साथ एक स्थिर पथ प्रदान कर सकता है।

परिसीमन: जमीन द्वारा क्षीणन (ऊर्जा का कमजोर होना) के अधीन, विशेष रूप से किसी न किसी या अत्यधिक प्रवाहकीय इलाके (जैसे, आर्द्रभूमि) पर।

सी। आकाश तरंग (आयनोस्फेरिक) प्रसार

सिद्धांत: आरएफ तरंगों को आयनोस्फीयर द्वारा परिलक्षित या अपवर्तित किया जाता है-पृथ्वी के ऊपरी वातावरण में चार्ज किए गए कणों (आयनों) की परत, जमीन से 60-1000 किलोमीटर ऊपर स्थित है। लंबी दूरी के संचार को सक्षम करते हुए, आयनोस्फीयर और जमीन के बीच लहरें उछलती हैं।

आवृति सीमा: उच्च आवृत्तियों (HF, 3-30 MHz), शॉर्टवेव रेडियो, शौकिया रेडियो और लंबी दूरी की विमानन/समुद्री संचार के लिए उपयोग किया जाता है।

 

3। तरंग प्रसार को प्रभावित करने वाले कारक:

संचरण कोण: एक निचला कोण लंबे समय तक "हॉप्स" की अनुमति देता है।

डी। विवर्तन

सिद्धांत: जब किनारों या एपर्चर का सामना करते हैं, तो आरएफ तरंगें बाधाओं (जैसे इमारतें या पहाड़ियों) के आसपास झुकती हैं। यह संकेतों को दृष्टि की प्रत्यक्ष रेखा के बिना भी बाधाओं के पीछे के क्षेत्रों तक पहुंचने में सक्षम बनाता है।

ई। प्रतिबिंब

सिद्धांत: आरएफ तरंगें इमारतों, पानी, धातु की वस्तुओं या जमीन जैसी सतहों को दर्शाती हैं। परावर्तित तरंगें अप्रत्यक्ष रूप से रिसीवर तक पहुंच सकती हैं, लेकिन मल्टीपैथ हस्तक्षेप का कारण बन सकती हैं (जब प्रत्यक्ष और परावर्तित तरंगें चरण से बाहर होती हैं, सिग्नल को कमजोर या विकृत करती हैं)।

एफ। अपवर्तन

सिद्धांत: विभिन्न घनत्वों (जैसे, अलग -अलग तापमान, आर्द्रता, या आयन घनत्व के साथ वायुमंडलीय परतें) के मीडिया से गुजरते समय आरएफ तरंगें झुकती हैं, जो ऊपर या नीचे की विक्षेपण का कारण बन सकती हैं।

4। क्षीणन और नुकसान

आरएफ तरंगें निम्नलिखित कारणों से प्रसार के दौरान ऊर्जा (क्षीणन) खो देती हैं:

मुक्त अंतरिक्ष पथ हानि: लहरों के प्राकृतिक प्रसार के रूप में वे ट्रांसमीटर से दूर यात्रा करते हैं (सिग्नल की ताकत दूरी के वर्ग के साथ कम हो जाती है)।

अवशोषण: जल वाष्प, बारिश, या पर्ण जैसे पदार्थ आरएफ ऊर्जा को अवशोषित करते हैं।

बिखरने: लहरों को छोटे कणों या खुरदरी सतहों द्वारा फैलाया जाता है, सिग्नल की ताकत को कम किया जाता है।

 

सारांश

आरएफ तरंगें विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में फैलती हैं, और उनके प्रसार मोड आवृत्ति और पर्यावरण द्वारा निर्धारित किए जाते हैं: उच्च आवृत्तियों मुख्य रूप से लाइन-ऑफ-विज़न प्रसार का उपयोग करते हैं, कम आवृत्तियों को जमीन की तरंगों पर भरोसा किया जाता है, और उच्च आवृत्तियों को आयनमंडल प्रतिबिंब के माध्यम से आकाश तरंग प्रसार प्राप्त होता है। इसके अतिरिक्त, विवर्तन, प्रतिबिंब और अपवर्तन जैसे सहायक प्रभाव हैं। विश्वसनीय संचरण सुनिश्चित करने के लिए संचार प्रणालियों (जैसे, सेलुलर नेटवर्क, रेडियो, उपग्रहों) को डिजाइन करने के लिए इन मोडों को समझना महत्वपूर्ण है।