امواج رادیویی - تقسیم بندی و باندهای فرکانسی

امروزه و در عصر پیشرفت تکنولوژی ، کاربرد و استفاده از طیف‌های فرکانسی و امواج رادیویی در حال گسترش روزافزون است. مهم‌ترین مزیت این فناوری کاهش حجم اتصالات و وسایل رابط همچون سیم‌ها و کابل‌ها هستند که در نتیجه موجب کاهش چشم‌گیر هزینه‌ها می‌گردند. به طوری که روابط بدون سیم جایگزین مطمئن آنها می‌شوند. ارتباطات به وسیله امواج رادیویی، برپایه قوانین فیزیک و انرژی امواج الکترومغناطیسی استوار است. بدین منظور برخی مفاهیم اولیه مربوط به این موضوع را به اجمال از نظر می‌گذرانیم. * همه ما تاکنون عباراتی نظیر UHF, VHF, AM, FM و ... را شنیده‌ایم. فضای اطراف ما آکنده از امواج رادیویی است که در تمام جهات در حال انتشار و عبور و مرور می‌باشند. اصولا یک موج رادیویی یک موج الکترومغناطیسی می‌باشد که معمولا توسط آنتن منتشر می‌گردد. امواج رادیویی دارای فرکانس‌های مختلفی هستند، که برحسب کاربری مطابق با استانداردهایی تقسیم‌بندی شده‌اند. در آمریکا FCC کمیته ملی ارتباطات مسئولیت مدیریت و تصمیم‌گیری در مورد تخصیص طیف‌های فرکانسی و صدور مجوز و یا تعیین استانداردها را برعهده دارد. امواج رادیویی در هوا با سرعتی نزدیک به سرعت نور انتقال می‌یابند. این امر یکی از مهم‌ترین مزایای این فناوری می‌باشد که نقش بسزایی در تسریع ارتباط به عهده دارد. واحد اندازه ‌گیری فرکانس رادیویی hertz "هرتز" یا "سیکل بر ثانیه" است و برای فرکانس‌های بزرگ‌تر، جهت خواندن و نوشتن از عباراتی مانند khz "کیلوهرتز"، mhz "مگا هرتز" و ... استفاده می‌شود. در جدول تقسیم بندی فرکانس‌ها برحسب واحد آمده است. امواج رادیویی دارای فرکانس‌ها و باندهای مختلفی هستنتد، به وسیله یک گیرنده مخصوص رادیویی شما می‌توانید، امواج مربوط به همان گیرنده را دریافت نمایید. برای مثال زمانی که شما مشغول گوش دادن به یک ایستگاه رادیویی هستید، گوینده فرکانس 91.5mhz و باند FM را اعلام می‌کند. رادیوی FM شما تنها می‌تواند گستره فرکانسی تخصیص یافته مربوط به خود را دریافت نماید. Wavelength یا طول موج یک سیگنال الکترومغناطیسی با فرکانس یا بسامد آن رابطه معکوس دارد، بدین معنی که بالاترین فرکانس کوتاه ‌ترین طول موج را دارا می‌باشد. در کل سیگنال‌های با طول موج‌های بلند تر مسافت بیشتری را می‌پیمایند و از قابلیت نفوذ بهتری در میان اجسام در برابر سیگنال‌های دارای طول موج کوتاه برخوردارند.

در زیر بخشی از کاربردهای این امواج با ذکر محدوده فرکانسی آمده است: رادیوهای AM : 535 khz تا 1.7 mhz رادیوهای موج کوتاه: 509 mhz تا 26.1 mhz رادیوهای باند شهری: 26.96 mhz تا 27.41 mhz رادیوهای FM : 88 mhz الی108 mhz و برخی تقسیمات جزئی‌تر عبارتند از: سیستم‌های دزدگیر، دربازکن بدون سیم پارکینگ و ... : در حدود 40 mhz تلفن‌های بدون سیم متداول: در حدود 40 mhz الی 50 mhz هواپیماهای مدل کنترلی: در حدود 72 mhz ماشین‌های اسباب‌بازی رادیو کنترلی: درحدود 75 mhz گردنبند ردیابی حیوانات: 215 mhz الی 220 mhz تلفن‌های سلولی (مانند موبایل): 824 mhz الی 849 mhz تلفن‌های جدید بدون سیم: در حدود 900 mhz سیستم‌های موقعیت‌یاب ماهواره‌ای: 1.227 mhz الی 1.577 mhz دردسته بندی امواجی که قبلا ذکر شد هر گروه کاربردهای خاص خود را دارد در زیر برخی از آنها آمده است: ۱-متحرک هوانوردی ۲-ناوبری رادیویی ۳- آماتور ۴-آماتور ماهواره ای ۵-پخش همگانی صدا ۶- متحرک خشکی ۷-متحرک دریایی ۸- هواشناسی ماهواره ای ۹-تعیین موقعیت رادیویی و ماهواره ای ۱۰-تحقیقات فضایی ۱۱-پخش تصاویر تلویزیونی و غیره... که خود نیز دارای دسته بندی هستند. یک موج رادیویی یک موج الکترومغناطیسی است که میتواند بوسیله یک آنتن انتشار یابدوهمانطور که میدانید امواج رادیویی فرکانسهای متفاوتی دارند یکی از سوالهای ابتدایی شما ممکن است این باشد که چرا برخی از امواج و فرکانسهایی که حتی بر روی یک باند مشترک منتشر می شوندمثلا باند "FM" چرا بوسیله رادیوهای گیرنده خانگی قابل دریافت نمی باشند؟ پاسخ این است که گیرنده خانگی شما فقط میتواند باندهاوفرکانسهایی را که کارخانه سازنده از پیش برای آن تعیین کرده و مثلا برای موج FM بین 88 megahertz تا 108 megahertz می باشد را دریافت نماید. تعداد دیگری از دسته بندیهای فرکانسی را مشاهده مینمایید: AM radio: 535 kilohertz to 1.7 megahertz
Short wave radio: bands from 5.9 megahertz to 26.1 megahertz
Citizens Band (CB) radio: 26.96 megahertz to 27.41 megahertz
Television stations: 54-88 megahertz for channels 2-6
FM radio: 88 megahertz to 108 megahertz
Television stations: 174-220 megahertz for channels 7-13
Garage door openers, alarm systems, etc.: around 40 megahertz
Standard cordless phones: Bands from 40 to 50 megahertz
Baby monitors: 49 megahertz
Radio controlled airplanes: around 72 megahertz, which is different from...
Radio controlled cars: around 75 megahertz
Wildlife tracking collars: 215 to 220 megahertz
MIR space station: 145 megahertz and 437 megahertz
Cell phones: 824 to 849 megahertz
New 900 MHz cordless phones: Obviously around 900 megahertz!
Air Traffic Control radar: 960 to 1,215 megahertz
Global Positioning System: 1,227 and 1,575 megahertz
Deep space radio communications: 2290 megahertz to 2300 megahertz