Как измерить частоту
1. Использование частотометра: для измерения частоты с высокой точностью можно использовать специальное устройство — частотометр. Частотометр представляет собой прибор, который измеряет число циклов, происходящих в секунду. Просто подключите вход частотометра к источнику сигнала и частотометр покажет текущую частоту сигнала.
2. Использование осциллографа: осциллограф — это прибор для измерения и визуализации сигналов. Он позволяет наблюдать колебания по времени. Чтобы измерить частоту с помощью осциллографа, подайте сигнал на вход осциллографа и измерьте период колебаний с помощью горизонтальной шкалы. Затем вычислите частоту, используя формулу: Частота (в Гц) = 1 / Период (в секундах).
3. Использование программного обеспечения: существуют программы и приложения, которые позволяют измерять частоту сигнала с помощью компьютера или мобильного устройства. Они работают обычно путем анализа аудиосигнала по времени и позволяют определить его частоту. Программное обеспечение может быть полезным инструментом для быстрого и точного измерения частоты.
Независимо от выбранного способа измерения частоты, важно убедиться, что источник сигнала стабилен и сигнал имеет достаточную амплитуду для точного измерения. Также следует учитывать, что некоторые методы измерения могут иметь определенную погрешность, поэтому рекомендуется повторять измерения несколько раз для получения более точного результата
Открытие и использование
Радиоволны были впервые предсказаны математической работой, выполненной в 1867 году шотландским физиком-математиком Джеймсом Клерком Максвеллом. Его математическая теория, теперь называемая уравнениями Максвелла, предсказывала, что связанное электрическое и магнитное поле может перемещаться в пространстве как «электромагнитная волна «. Максвелл предположил, что свет состоит из электромагнитных волн очень короткой длины. В 1887 году немецкий физик Генрих Герц продемонстрировал реальность электромагнитных волн Максвелла, экспериментально генерируя радиоволны в своей лаборатории, показав, что они проявляют те же волновые свойства, что и свет: стоячие волны, преломление, дифракция и поляризация. Итальянский изобретатель Гульельмо Маркони разработал первые практические радиопередатчики и приемники примерно в 1894–1895 годах. За свои радиоработы он получил Нобелевскую премию по физике 1909 . Радиосвязь начала использоваться в коммерческих целях примерно в 1900 году. Современный термин «радиоволна» заменил первоначальное название «волна Герца» примерно в 1912 году.
Дециметровые волны — вайфай, блютус и мобильная связь
Самый популярный диапазон в IT — от 300 мегагерц до 3 гигагерц. Сюда попадает вайфай, блютус, протоколы умного дома, охранные брелки и прочие подобные вещи, включая микроволновки. Все современные стандарты мобильной связи тоже попадают в этот диапазон, поэтому иногда связь пропадает, на первый взгляд, просто так, а на самом деле ей может мешать работающая рядом микроволновка.
Чем выше частота, тем большую плотность передачи сигнала можно в ней закодировать, поэтому операторы сотовой связи взяли себе самые высокие из доступных частот. По этой же причине вайфай использует эти же частоты — чтобы передавать данные по воздуху как можно быстрее. О том, как устроено кодирование сигнала в зависимости от частоты, мы расскажем в следующей статье.
Радиосвязь
В системах радиосвязи информация передается в пространстве с помощью радиоволн. На передающей стороне информация, которая должна быть отправлена, в форме изменяющегося во времени электрического сигнала подается на радиопередатчик . Информация, называемая сигналом модуляции, может быть аудиосигналом, представляющим звук от микрофона, видеосигналом, представляющим движущиеся изображения из видеокамера или цифровой сигнал, представляющий данные с компьютера. В передатчике электронный генератор генерирует переменный ток, колеблющийся на радиочастоте, который называется несущей, потому что он создает радиосигнал. волны, которые «разносят» информацию по воздуху. Информационный сигнал используется для модуляции несущей, изменения некоторых ее аспектов, «совмещения» информации о несущей. Модулированная несущая усиливается и подается на антенну. Колебательный ток толкает электроны в антенне вперед и назад, создавая колеблющиеся электрические и магнитные поля, которые излучают энергию от антенны в виде радиоволн. Радиоволны несут информацию к месту нахождения приемника.
В приемнике колеблющиеся электрические и магнитные поля входящей радиоволны толкают электроны в приемной антенне вперед и назад, создавая крошечное колебательное напряжение, которое является более слабой копией тока в передающей антенне. Это напряжение подается на радиоприемник, который извлекает информационный сигнал. Приемник сначала использует полосовой фильтр для отделения радиосигнала нужной радиостанции от всех других радиосигналов, принимаемых антенной, затем усиливает сигнал, чтобы он стал сильнее, и, наконец, извлекает несущий информацию сигнал модуляции в демодуляторе . Восстановленный сигнал отправляется в громкоговоритель или наушник для воспроизведения звука, или на экран телевизора для создания видимого изображения, или на другие устройства. Сигнал цифровых данных подается на компьютер или микропроцессор, который взаимодействует с человеком-пользователем.
Радиоволны от многих передатчиков проходят по воздуху одновременно, не мешая друг другу. Их можно разделить в приемнике, поскольку радиоволны каждого передатчика колеблются с разной скоростью, другими словами, каждый передатчик имеет разную частоту, измеряемую в килогерцах (кГц), мегагерцы (МГц) или гигагерцы (ГГц). Полосовой фильтр в приемнике состоит из настроенной схемы, которая действует как резонатор, аналогично камертону. Он имеет естественную резонансную частоту, на которой он колеблется. Резонансная частота устанавливается равной частоте желаемой радиостанции. Колеблющийся радиосигнал от желаемой станции заставляет настроенную схему колебаться в согласии, и она передает сигнал остальной части приемника. Радиосигналы на других частотах блокируются настроенной схемой и не передаются.
Генерация и прием
полуволны дипольнаяэлектроныволныстоячие волны
Радиоволны излучаются заряженными частицами, которые ускоряются. Радиоволны создаются искусственно изменяющимися во времени электрическими токами, состоящими из электронов, текущих назад и вперед в металлическом проводнике особой формы, называемом антенной. Электронное устройство, называемое радиопередатчиком, подает колебательный электрический ток на антенну, и антенна излучает энергию в виде радиоволн. Радиоволны принимаются другой антенной, прикрепленной к радиоприемнику. Когда радиоволны попадают на приемную антенну, они толкают электроны в металле вперед и назад, создавая крошечные колебательные токи, которые обнаруживаются приемником.
Вертикальный угол излучения
Для получения наибольшей дальности связи в коротковолновом диапазоне можно указать определенные оптимальные углы излучения антенны; они зависят от рабочей частоты передатчика, а также от высоты и электронной концентрации отражающего слоя. Из рис. 1-2 видно, какие вертикальные углы излучения следует выбирать для пространственных волн.
Если угол излучения относительно большой, то основное излучение антенны, попав в слой F2 и отразившись, возвращается на Землю на сравнительно небольшом расстоянии d1 от передатчика. Работа с такой антенной дает уверенную связь на небольших расстояниях, но не дает возможности проводить дальние связи. Антенна с несколько более пологим углом излучения α2, дает значительно большее расстояние (скачок) d2. С увеличением числа скачков увеличивается дальность связи. Однако при этом следует учитывать, что каждый скачок уменьшает энергию радиоволн, так как каждое прохождение через ионизированные слои сопровождается поглощением.
Очевидно, что для дальних связей оптимальным является очень пологий угол α3.
Излучение коротковолновых антенн всегда занимает более или менее широкий вертикальный сектор, в пределах которого имеется один или большее число лепестков диаграммы направленности. Конечно, невозможно построить антенну в любительском коротковолновом диапазоне, которая излучала бы электромагнитные волны в резко ограниченном угле, как, например, в дециметровом диапазоне. Насколько антенна пригодна для дальних связей, можно определить по тому, насколько прижаты к земле основные лепестки диаграммы направленности этой антенны. Вертикальный угол наклона диаграммы направленности сильно зависит от высоты подвеса антенны и проводимости земли. На рис. 1-3 показано, на какие углы наклона α при различных высотах подвеса антенны А можно рассчитывать в каждом любительском диапазоне.
Так как ионосфера подвержена постоянным изменениям, то и оптимальные углы для каждого диапазона меняются. В табл. 1-1 приведены оптимальные секторы углов излучения, в пределах которых можно рассчитывать на устойчивые дальние связи в каждом любительском диапазоне.
| Диапазон, м | Диапазон углов оптимального излучения, град |
|---|---|
| 40 | 12—40 |
| 20 | 10—25 |
| 15 | 7—20 |
| 10 | 5—14 |
1. Электронная концентрация — количество свободных электронов в единице объема ионизированного газа.
Примеры.
| Название | Полоса частот | Длины волн | Энергия фотона, эВ, {\displaystyle E=h\nu } |
|---|---|---|---|
| Диапазон средних волн (MW) | 530—1610 кГц | 565,65—186,21 м | 2,19—6,66 нэВ |
| Диапазон коротких волн | 5,9—26,1 МГц | 50,8—11,49 м | 24,4—107,9 нэВ |
| Гражданский диапазон | 26,965—27,405 МГц | 11,118—10,940 м | 111,5—113,3 нэВ |
| Телевизионные каналы: с 1 по 5 | 48—100 МГц | 6,25—3,00 м | 198,5—413,6 нэВ |
| Кабельное телевидение | 100—174 МГц | ||
| Телевизионные каналы: с 6 по 12 | 174—230 МГц | 1,72—1,30 м | 719,6—951,2 нэВ |
| Кабельное телевидение | 230—470 МГц | ||
| Телевизионные каналы: с 21 по 39 | 470—622 МГц | 6,38—4,82 дм | 1,94—2,57 мкэВ |
| Диапазон ультракоротких волн (UKW) | 62—108 МГц (кроме 76—90 МГц в Японии) | 1 м | 256,42—446,65 нэВ (кроме 314,31—372,21 нэВ) |
| ISM-диапазон | |||
| Диапазоны военных частот | 29.50—31.75 МГц | ||
| Диапазоны частот гражданской авиации | 108—136 МГц | ||
| Морские и речные диапазоны |
Примеры выделенных радиодиапазонов.
Диапазоны радиочастот в гражданской радиосвязи.
В России для гражданской радиосвязи выделены три диапазона частот:
| Название | Полоса частот | Описание |
|---|---|---|
| «11-метровый», Си-Би, Citizens’ Band — гражданский диапазон | 27 МГц | С разрешённой выходной мощностью передатчика до 10 Вт |
| «70 см», LPD, Low Power Device — маломощные устройства | 433 МГц | Выделено 69 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,01 Вт |
| PMR, Personal Mobile Radio — персональные рации | 446 МГц | Выделено 8 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью не более 0,5 Вт |
Некоторые диапазоны гражданской авиации.
| Полоса частот | Описание |
|---|---|
| 2182 кГц | Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY) |
| 74,8—75,2 МГц | Маркерные радиомаяки |
| 108—117,975 МГц | Радиосистемы навигации и посадки. |
| 118—135,975 МГц | УКВ-радиосвязь (командная связь). |
| 121,5 МГц | Аварийная частота, используется только для передачи сигналов SOS (MAYDAY) |
| 328,6—335,4 МГц | Радиосистемы посадки (глиссадный канал) |
| 960—1215 МГц | Радионавигационные системы |
Некоторые
| Полоса частот | Длины волн | Описание |
|---|---|---|
| 3—30 МГц | HF, 100—10 м | Радары береговой охраны, «загоризонтные» РЛС |
| 50—330 МГц | VHF, 6—0,9 м | Обнаружение на больших дальностях, исследования земли |
| 1—2 ГГц | L, 30—15 см | Наблюдение и контроль за воздушным движением |
| 2—4 ГГц | S, 15—7,5 см | Управление воздушным движением, метеорология, морские радары |
| 12—18 ГГц | Ku, 2,5—1,67 см | Картографирование высокого разрешения, спутниковая альтиметрия |
| 27—40 ГГц | Ka, 1,11—0,75 см | Картографирование, управление воздушным движением на коротких дистанциях, специальные радары, управляющие дорожными фотокамерами |
Практические применения знания частоты через длину волны
Знание связи между частотой и длиной волны имеет множество практических применений в различных областях физики и техники.
Например, в области акустики частота и длина волны используются для изучения и описания звуковых колебаний. С помощью знания длины волны звука можно определить его частоту и, наоборот, зная частоту, можно рассчитать длину волны. Это позволяет инженерам и акустикам создавать и настраивать звуковое оборудование, а также изучать и предсказывать поведение звука в различных средах.
Еще одним примером является оптика, где частота и длина волны света играют ключевую роль. За счет знания связи между ними, люди могут анализировать и использовать световые явления. Например, зная длину волны света, можно определить его цвет — каждый цвет видимого спектра имеет свою уникальную длину волны. Это позволяет ученым и инженерам создавать оптические системы, такие как лазеры, оптические приборы и оптические волокна.
Кроме того, частота и длина волны имеют применение в радиотехнике и телекоммуникациях. Знание связи между ними позволяет конструировать и настраивать радио- и телевизионные антенны, а также разрабатывать средства связи, такие как мобильные телефоны и беспроводные сети. Частота и длина волны играют ключевую роль в передаче и приеме радиосигналов.
Для нахождения частоты в физике, когда известна длина волны, можно использовать формулу:
частота = скорость / длина волны
Эта формула основана на связи скорости, длины волны и частоты, которая проявляется в формуле:
скорость = частота * длина волны
Таким образом, если известна скорость и длина волны, можно вычислить частоту. Если известна частота и скорость, можно вычислить длину волны. Эти зависимости важны для понимания свойств волн и их характеристик.
Подготовка к определению частоты
Прежде чем перейти к определению частоты радиосигнала по формуле, необходимо выполнить несколько предварительных шагов.
Во-первых, убедитесь, что у вас есть все необходимые инструменты. Для определения частоты вам понадобится радиоприемник, антенна и некоторые измерительные приборы, такие как осциллограф или частотомер.
Во-вторых, выберите подходящее место для проведения измерений. Лучше всего выбрать такое место, где нет помех в виде других радиосигналов или электромагнитных полей. Идеальным вариантом может быть удаление от высоких зданий или электронной аппаратуры.
В-третьих, настройте ваш радиоприемник на нужную частоту диапазона. Если у вас нет точных данных о частоте, вы можете начать со средних значений или использовать поиск автоматической настройки.
В-четвертых, проверьте эффективность работы антенны. Убедитесь, что антенна правильно подключена и не повреждена. Попробуйте разные антенны или позиции антенны, чтобы найти самое сильное радиосигнал.
Наконец, не забудьте записывать полученные данные
Важно иметь возможность проводить анализ результатов и сравнивать разные измерения
Подготовившись к определению частоты с использованием формулы, вы будете готовы систематически производить измерения и получать точные результаты.
Основная формула: как связаны длина волны и частота
Существует простая формула, которая описывает связь между длиной волны и частотой:
Длина волны (λ) = Скорость света (c) / Частота (f)
Эта формула основана на фундаментальном законе физики, который гласит, что скорость света в вакууме постоянна и равна приблизительно 299,792,458 метров в секунду. Частота, с другой стороны, измеряется в герцах (Гц), что означает количество полных колебаний в секунду.
Используя эту формулу, мы можем вычислить длину волны, зная частоту и наоборот. Например, если мы знаем, что частота равна 500 Гц, мы можем рассчитать длину волны, разделив скорость света на частоту:
Длина волны (λ) = 299,792,458 м/с / 500 Гц = 599,584,916 метров
Эта формула очень полезна в науке и технике, особенно в областях, связанных с электромагнитным излучением, звуком и радиоволнами. Она позволяет нам понять, как связаны различные величины в этих областях и как можно рассчитать одну величину, основываясь на другой.
Важно: все компьютерные беспроводные дела — это одно и то же радио
Блютус, вайфай, все сотовые стандарты, NFC и другие беспроводные протоколы — это всё радио. Это всё возмущения в одном и том же электромагнитном поле — только с разной частотой, скоростью и способами кодирования. Прямо сейчас, когда вы это читаете, вы сидите в центре огромного электромагнитного шторма от всех электромагнитных излучателей вокруг вас. Если вы сейчас достанете антенну и послушаете это излучение, вы услышите всё, что происходит в «эфире» электромагнитного поля. Другое дело, что вы не сможете это дешифровать, но это детали. Представьте, что мы все сидим в одном озере и пускаем волны по его поверхности. Вот в этом хаосе волн и приходится работать всем нашим роутерам и мобильникам.
И ещё пикантная деталь: все наши радиоволны, которые прошли сквозь ионосферу и улетели в космос, продолжают бесконечный полёт по электромагнитному полю со скоростью 300 тысяч км/с, лишь изредка сталкиваясь с пылью и шальными звёздами. Если где-то на другом конце галактики инопланетяне тоже изобретут радио, с большой вероятностью они поймают наши сигналы (когда эти сигналы долетят).
Резюме
- Электромагнитный спектр относится к диапазону частот ЭМИ, присутствующих во Вселенной. Этот спектр разделяется и подразделяется на разные диапазоны частот.
- Основная секция, относящаяся к радиочастотной связи, называется радиочастотным спектром, а радиочастотный спектр разделен на 8 диапазонов.
- Взаимных помех между отдельными радиосистемами можно избежать, используя разные несущие частоты.
- Требования к полосе пропускания и распространению влияют на выбор несущей частоты, а несущая частота, в свою очередь, влияет на характеристики конкретной системы.
- Самый высокочастотный диапазон в радиочастотном спектре представляет собой переход от сигналов, которые ведут себя скорее как радиоволны, к сигналам, которые ведут себя скорее как оптические волны.
Примеры использования
Зная длину волны радиосигнала, можно легко вычислить его частоту с помощью формулы:
Частота = скорость света / длина волны
Рассмотрим несколько примеров использования данной формулы:
Пример 1: Допустим, у нас есть радиосигнал с длиной волны 300 метров. Какова его частота?
Решение: используем формулу, где скорость света приближенно равна 299 792 458 м/с:
Частота = 299 792 458 м/с / 300 м = 999 308,19 Гц
Ответ: Частота радиосигнала составляет приблизительно 999 308,19 Гц.
Пример 2: Предположим, у нас есть радиосигнал с длиной волны 2,5 миллиметра. Какова его частота?
Решение: снова используем формулу и скорость света:
Частота = 299 792 458 м/с / 0,0025 м = 119 916 982 400 Гц
Ответ: Частота радиосигнала составляет приблизительно 119 916 982 400 Гц.
Пример 3: Допустим, у нас есть радиосигнал с длиной волны 50 футов. Какова его частота?
Решение: снова используем формулу и скорость света:
Частота = 299 792 458 м/с / 15,24 м = 19 632 457,55 Гц
Ответ: Частота радиосигнала составляет приблизительно 19 632 457,55 Гц.
Важность понимания частоты радиосигнала
Знание частоты радиосигнала позволяет инженерам и специалистам в области связи правильно настраивать и оптимизировать оборудование, чтобы достигнуть наилучшей производительности и максимальной скорости передачи данных.
Частота радиосигнала также является основой для планирования и создания сетей связи. При выборе частотного диапазона необходимо учитывать различные факторы, такие как разрешенные частоты использования, чувствительность техники приема, мощность передатчика и требования к дальности связи.
Важно отметить, что разные частотные диапазоны имеют различные свойства проникновения и распространения радиосигнала. Низкочастотные сигналы, например, могут проходить сквозь преграды, такие как стены и здания, лучше, чем высокочастотные сигналы
Кроме того, разные радиочастоты могут взаимодействовать между собой и вызывать помехи, что может привести к снижению качества связи и возникновению нежелательных шумов и искажений. Поэтому понимание частотного диапазона и умение правильно выбирать его для конкретных задач является необходимым для обеспечения эффективной и надежной связи.
| Частотный диапазон | Примеры применения |
|---|---|
| Менее 30 Гц | Низкочастотные сигналы для передачи аудио и низкочастотной телекоммуникации |
| 30 Гц — 300 Гц | Землетрясения, тектонические движения |
| 300 Гц — 3 кГц | Аудио сигналы, в том числе речь человека |
| 3 кГц — 30 кГц | Низкочастотная связь с судами и подводными объектами |
| 30 кГц — 300 кГц | Амплитудная модуляция на средних волнах, дистанционное управление и телеметрия |
Значимость формулы
Зная длину волны радиосигнала, при помощи этой формулы можно определить его частоту
Это особенно важно для инженеров и специалистов в области радиосвязи, которые занимаются проектированием и настройкой различных радиоустройств и систем
Формула напрямую связана с понятием электромагнитной волны, которая передается в пространстве и используется для радиосвязи. Частота радиоволн определяет скорость изменения электромагнитных полей, а длина волны определяет расстояние, которое они преодолевают за один период колебаний. Эта взаимосвязь позволяет использовать формулу для расчета частоты по известной длине волны.
Знание частоты радиосигнала является фундаментальным для правильной работы радиоустройств и систем связи. Она позволяет специалистам настраивать и согласовывать различные радиосистемы, чтобы они работали на одной и той же частоте и обеспечивали качественную связь.
Поэтому формула расчета частоты по известной длине волны является одной из ключевых и основных формул в области радиосвязи. Ее умение применять и понимание ее значения является неотъемлемой частью работы инженеров и специалистов в этой области, а также позволяет успешно создавать и настраивать радиосистемы и устройства связи.
Определение и формула длины волн
Волна — это возмущение, распространяющееся от точки, в которой она возникла, в окружающую среду. Такое возмущение переносит энергию без чистого переноса вещества.
Длина представляет собой фактическое расстояние, пройденное волной, которое не всегда совпадает с расстоянием среды, или частиц, в которых распространяется волна. Ее также определяют как пространственный период волнового процесса.
Греческая буква «λ» (лямбда) в физике используется для обозначения длины в уравнениях. Она обратно пропорциональна частоте волны.
Период Т — время завершения полного колебания, единица измерения секунды (с).
Длинная волна соответствует низкой частоте, а короткая — высокой. Длина измеряется в метрах. Количество волн, излучаемых в каждую секунду, называется частотой и обратно пропорционально периоду.
У различных длин разная скорость распространения. Например, скорость света в воде равна 3/4 от скорости в вакууме.
Пространственный период волны — это расстояние, которое точка с постоянной фазой «пролетает» за интервал времени, соответствующий периоду колебаний.
Частота f — количество полных колебаний в единицу времени. Измеряется в Герцах (Гц).
При одном полном колебании в секунду f = 1 Гц; при 1000 колебаний в секунду f = 1 килогерц (кГц); 1 млн. колебаний в секунду f = 1 мегагерц (1 МГц).
Зная, что скорость света в вакууме с — 300 000 км/с, или 300 000 000 м/с, то для перевода длины волны в частоту нужно 3 х 108 м/с поделить на длину в метрах.
Единицы измерения длины волны λ — нанометры и ангстремы, где нанометр является миллиардной частью метра (1 м = 109 нм) и ангстрем является десятимиллиардной частью метра (1 м = 1010 А), то есть нанометр эквивалентен 10 ангстрем (1 нм = 10 А).
Свет, который исходит от Солнца, является электромагнитным излучением, которое движется со скоростью 300 000 км/с, но длина не одинакова для любого фотона, а колеблется между 400 нм и 700 нм. Длина световой волны влияет на цвет.
Белый свет разлагается на спектр различных цветных полос, каждая из которых определяется своей длиной волны. Таким образом, светом с наименьшей длиной является фиолетовый, который составляет около 400 нм, а светом с наибольшей длиной — красный, который составляет около 700 нм.
Таблица показывает длину волны в зависимости от цвета:
Излучения с длиной меньше фиолетового называются ультрафиолетовым излучением, рентгеновским и гамма-лучами в порядке уменьшения. Излучения больше красного называются инфракрасными, микроволнами и радиоволнами, в порядке возрастания.
Предельная дальность связи зависит от длины. Размеры антенны часто превышают рабочую длину радиоэлектронного средства.
Рисунок показывает длину волн и частоту (нм), исходящих от различных источников:
Простой способ определения частоты радиосигнала
Существует и более простой способ определения частоты радиосигнала, основанный на использовании обычного персонального компьютера с подключенным микрофоном.
Для определения частоты радиосигнала с помощью ПК необходимо воспользоваться программным обеспечением, способным анализировать аудио-сигналы. Такие программы позволяют измерить частоту звука, записанного микрофоном, и преобразовать эту информацию в частоту радиосигнала.
При использовании этого метода следует учесть, что результат определения частоты радиосигнала может быть неточным, так как точность измерения зависит от качества микрофона и канала записи.
Чтобы провести определение частоты радиосигнала с помощью ПК, необходимо записать аудио-сигнал с помощью микрофона и сохранить файл в формате Wave (WAV). Затем файл можно открыть в программе для анализа звука, выбрав соответствующий аудио-сигнал.
| Программа | Описание | Ссылка для скачивания |
|---|---|---|
| Audacity | Бесплатная программа для редактирования и анализа звука | https://www.audacityteam.org |
| Adobe Audition | Профессиональная программа для редактирования и анализа звука | https://www.adobe.com/products/audition.html |
| WavePad | Простая в использовании программа для редактирования и анализа звука | https://www.nch.com.au/wavepad/ru/index.html |
После открытия файла с аудио-сигналом в программе анализа звука, необходимо выбрать инструмент для анализа спектра частот. Обычно в программе предусмотрен специальный инструмент, который позволяет отобразить спектр частот в виде графика.
Путем визуального анализа графика спектра частот можно определить частоту радиосигнала. Для более точных результатов рекомендуется провести анализ нескольких радиосигналов с разной частотой и сравнить полученные результаты.
Таким образом, использование программного обеспечения и простых математических методов позволяет определить частоту радиосигнала с помощью персонального компьютера и микрофона, что является достаточно простым и доступным способом.
Классификация по способу распространения.
Прямые волны — радиоволны, распространяющиеся в свободном пространстве от одного объекта к другому, например, от одного космического аппарата к другому, в некоторых случаях, от земной станции к космическому аппарату и между атмосферными аппаратами или станциями. Для этих волн влиянием атмосферы, посторонних объектов и Земли можно пренебречь.
Земные или поверхностные — радиоволны, распространяющиеся вдоль сферической поверхности Земли и частично огибающие ее вследствие явления дифракции. Способность волны огибать встречаемые препятствия и дифрагировать вокруг них, как известно, определяется соотношением между длиной волны и размерами препятствий. Чем короче длина волны, тем слабее проявляется дифракция. По этой причине волны диапазонов УВЧ и выше очень слабо дифрагируют вокруг поверхности земного шара и дальность их распространения в первом приближении определяется расстоянием прямой видимости (прямые волны).
Тропосферные — радиоволны диапазонов ОВЧ и УВЧ, распространяющиеся за счет рассеяния на неоднородностях тропосферы на расстояние до 1000 км.
Ионосферные или пространственные — радиоволны длиннее 10 м, распространяющиеся вокруг земного шара на сколь угодно большие расстояния за счет однократного или многократного отражения от ионосферы и поверхности Земли.
Направляемые — радиоволны, распространяющиеся в направляющих системах (радиоволноводах)
Виды радиоволн и частоты
На данный момент существует 11 видов радиоволн, рассмотрим тщательнее каждый вид.
Декамегаметровые
Декамегаметровые волны относятся к сверхдлинным (СДВ). Длина от 10000 до 100000 километров при частоте от 3 до 30 Гц, что соответствует крайне низкой частотам (КНЧ). Используются для связи с подводными лодками и геофизических исследований.
Мегаметровые
Мегаметровые волны относят к сверхдлинным (СДВ), а их длина колеблется от 1000 до 10000 километров при частоте 30-300 Гц. Соответствует сверхнизким частотам (СНЧ).
Гектокилометровые
Гектокилометровые волны являются сверхдлинными (СДВ). Длина от 100 до 1000 километров и частота от 300 до 3000 Гц соответствует инфранизким частотам (ИНЧ). Нашли применение для передачи и приема сигнала на подводные лодки и исследованиях атмосферы.
Мириаметровые
Мириаметровые волны также называют сверхдлинными (СДВ). Длина от 10 километров до 100 километров, а частота – от 30 кГц до 3 кГц, соответствует очень низким частотам (ОНЧ). Применимы для связи с подводными лодками, службы точного времени, дальней радионавигации и грозопеленгации.
Километровые
Другое название километровых волн – длинные (ДВ). Длина – от 10 километров до 1 километра, частота – от 30 кГц до 300 кГц. Являются волнами с низкой частотой (НЧ). Значительно поглощаются ионосферой. Огибают Землю, вследствие чего основную значимость имеют приземные длинные волны. Интенсивность относительно быстро уменьшается по мере удаления от источника.
Гектометровые
Гектометровые или средние волны (СВ). Длина колеблется от 100 метров до 1 километра, а частота – от 3 МГц до 300 кГц. Их поглощает ионосфера чаще всего в дневное время, район действия определен приземной волной. В вечернее время средние волны отражаются от ионосферы, но район действия остается тот же.
Декаметровые
Декаметровые или короткие волны (КВ) распространяются благодаря ионосфере, из-за чего возле передатчика образуется зона радиомолчания. В дневное время лучше проходят волны короче (30 МГц), а ночью – длиннее (3 МГц).
Метровые
Обозначение МВ принадлежит метровым волнам, которые относятся к ультракоротким. Длина волны от 10 до 1 метра, частота колеблется от 30 до 300 МГц, соответствует очень высоким частотам (ОВЧ). Применяются в радиолокации, телевидении, радиовещании, радиосвязи.
Дециметровые
Дециметровые волны обозначены ДМВ, относятся так же, как и метровые, к ультракоротким. Длина колеблет от 1 метра до 10 сантиметров, частота – от 300 МГц до 3 ГГц. Данная частота соответствует ультравысоким частотам (УВЧ). Дециметровые радиоволны нашли применение в сотовой связи, беспроводном интернете (Wi-Fi), радиолокации, радиорелейной связи и телевещании.
Сантиметровые
Сантиметровые волны (СМВ) является ультракороткими. Длина колеблется от 10 сантиметра до 1 сантиметра. Частота в диапазоне от 3 ГГц до 30 ГГц, соответствует сверхвысоким частотам (СВЧ). При частоте 5,8 ГГц данные волны находят свое применение в радиоуправляемом авиамоделизме, цель которой – пилотирование по изображению видеокамеры. Используется для электронно-циклотронного нагрева плазмы в токамаках (30 ГГц). Также применяется для связи пилотов космических аппаратов на орбите Земли и наземных коллег, спутниковом телевидении, но в диапазонах от 3,4 ГГц до 8 ГГц (диапазон C), от 12 ГГц до 18 ГГц (диапазон Ku).
Миллиметровые
Миллиметровые волны (ММВ) имеют длину от 10 миллиметров до 1 миллиметра и частоту от 30 ГГц до 300 ГГц, что соответствует крайне высоким частотам (КВЧ).