نظرة عامة حول موجات الراديو

تعتبر موجات الراديو اللبنة الأساسية للاتصالات اللاسلكية، فهي تستخدم على نطاق واسع في تلك المجالات، وتتكون كغيرها من الموجات من سلسلة من القمم والقيعان،[١] وبشكل عام يمكن تعريف موجات الراديو (بالإنجليزية: Radio waves) بأنها موجات كهرومغناطيسية تقع على الجانب الأيسر من الطيف الكهرومغناطيسي، وتعتبر أكبر الموجات الكهرومغناطيسية من ناحية طولها الموجي، ولها في الوقت نفسه ترددات وطاقة أقل مقارنة بالموجات الكهرومغناطيسية الأخرى.[٢]


تنتقل إشارات الموجات الراديوية عبر الهواء في خطوط مستقيمة، أو تنعكس عن السُحُب أو طبقات الأيونوسفير، أو تنقلها الأقمار الصناعية في الفضاء، ويتم استخدامها في البث الإذاعي والتلفزيوني، وبث الراديو، وفي الملاحة والتحكم في الحركة الجوية، والهواتف الخلوية، والألعاب التي يتم التحكم فيها عن بُعد.[٣]


خصائص موجات الراديو

تتميز موجات الراديو بالخصائص الآتية:[٤][٥]

  • تتراوح الأطوال الموجية لموجات الراديو بين 1 ملم و 100 كيلومتر.
  • تتراوح قيم التردد لها بين 300 جيجا هرتز و3 كيلو هرتز في التردد.
  • تنتقل موجات الراديو بسرعة الضو كالموجات الكهرومغناطيسية الأخرى.
  • تنتج موجات الراديو بشكل طبيعي بواسطة البرق أو الأجسام الفلكية.
  • يمكن لموجات الراديو أن تنتقل لمسافات بعيدة، كما يمكنها اختراق المواد.


استخدام موجات الراديو في البث الإذاعي والتلفزيوني

يتم إنشاء موجات الراديو اللاسلكية بواسطة جهاز إرسال، ويتم اكتشافها بواسطة جهاز استقبال، ويتيح الهوائي لجهاز الإرسال إرسال الطاقة إلى الفضاء ولجهاز الاستقبال التقاط الطاقة من الفضاء، وعادة يتم تصميم أجهزة الإرسال والاستقبال للعمل عبر نطاقات محدود من الترددات.[١]


أثناء البث الإذاعي يتم ترميز أو تشفير الأصوات في موجات راديو، ثم يتم إرسال هذه الموجات عبر الغلاف الجوي من برج الراديو، ليكتشف مستقبل الراديو الموجات ويعيدها إلى أصوات، وبشكل عام هناك نوعان مختلفان من محطات الراديو، وهما: AM, FM، التي تختلف عن بعضها في طريقة ترميز الأصوات في موجات الراديو أثناء عمليات البث.[٢]


في عمليات بث تضمين المطال (بالإنجليزية: Amplitude Modulation) "AM"، يتم ترميز الإشارات الصوتية عن طريق تغيير السعة أو الارتفاع الأقصى لموجات الراديو، إذ تستخدم عمليات البث هذه موجات راديو ذات طول موجي أطول من إذاعات "FM"، وبسبب ذلك، تنعكس موجات"AM" عن طبقة الأيونوسفير من الغلاف الجوي العلوي، مما يمكّنها من الوصول إلى مستقبلات راديو بعيدة جداً عن برج الراديو.[٢]


في المقابل في عمليات بث تضمين التردد (بالإنجليزية: Frequency modulation)‏ "FM" يتم ترميز الإشارات الصوتية عن طريق تغيير تردد موجات الراديو، مما يتيح ترميز كمية أكبر من المعلومات، لذلك تكون الأصوات الناتجة عن إذاعات "FM" أكثر وضوحًا من إذاعات "AM"، وبسبب الأطوال الموجية القصيرة نسبيًا لموجات "FM" فإنها لا تنعكس عن طبقة الأيونوسفير كموجات "AM"، وإنما تمر عبر طبقة الأيونوسفير وتخرج إلى الفضاء، ونتيجة لذلك لا يمكن لموجات "FM" أن تصل إلى أجهزة الاستقبال البعيدة جدًا.[٢]


يستخدم البث التلفزيوني موجات الراديو أيضاً، وفيه يتم تشفير الأصوات بتعديل التردد "FM"، ويتم تشفير الصور بتعديل السعة "AM"، ويتم بث الموجات المشفّرة من برج التلفزيون، وعند استقبال أجهزة التلفزيون لهذه الموجات، فإنها تفك تشفيرها وتعيدها إلى صور وأصوات.[٢]


المراجع

  1. ^ أ ب "What are radio waves?", www.nasa.gov, Retrieved 1-7-2021. Edited.
  2. ^ أ ب ت ث ج "18.5 Radio Waves", flexbooks.ck12.org, Retrieved 1-7-2021. Edited.
  3. "Radio wave", www.britannica.com, Retrieved 1-7-2021. Edited.
  4. "The Electromagnetic Spectrum", courses.lumenlearning.com, Retrieved 1-7-2021. Edited.
  5. "Properties of Radio Waves", byjus.com, Retrieved 1-7-2021. Edited.