なぜ近距離伝送に電波が選ばれるのですか？

リモートおよび近距離伝送に電波が選択されるのはなぜですか？

はじめに

石器時代には、情報は徒歩で、または馬やラクダなどの獣を介して広められていました。情報が広まる速度は非常に遅かった。徒歩の人は、離れた場所に情報を届けるのに数日から数か月かかるでしょう。

獣を使用することで、情報の普及は少し速くなり、科学の探求の時代である21世紀への移行に伴う軽量化の速度のようにますます速くなりました。とテクノロジー。物事は本当に簡単になり、より速く行うことができます。

部屋に座って電話で番号をダイヤルすると、何百万マイルも離れた場所にいる友人とすぐにつながることができます。私たちが入力して携帯電話で会話を送信するメッセージはすべて、他の人が呼ぶように電磁波または電磁波を介して伝達されます。

EM（電磁波）波にはさまざまな種類がありますが、ここでは厳密に電波に焦点を当てます。それは何ですか？それはどのように伝播されますか？どのようにそれを検出することができますか？そしてもちろん、簡単なラジオ受信機を作る方法は？それをよりよく理解するために、最初にいくつかのことを見てみましょう。

EM WAVE

電磁波またはEM波は、電気の放電またはさらには軽量化から生じる電磁放射の形式です。電気が放電すると、電波の波長に近い波長のEM波が発生する可能性があります。

電磁波は波の特性を持っています。つまり、EM波は伝播、回折、屈折などが可能です。EM波は干渉される可能性があります。つまり、EM波が同じまたは近いときに干渉を受ける可能性があります。範囲周波数はそのパスを横切ります。 EM波の範囲は、低周波数で長波長の電波から、最高周波数で最短波長のガンマ線であるため、ガンマ線のエネルギーが最も高くなります。

電波

電波は電磁波の一種です。周波数は約150kHzから100MHzの範囲です。

オシレーター

データが無線を介してどのように送信されるかをよりよく理解するには、発振器について話す必要があります。オシレーターには2つのタイプがあります。機械的振動子と電気的振動子がありますが、ここでは電気振動子のみに焦点を当てます。コンデンサをコイルに接続することで、電気発振器やバイブレータを作ることができます。

コンデンサに電荷を与えることにより、システムを振動させます。エネルギーは、コンデンサーのプレート間とコイルに磁場の形で交互に蓄えられます。エネルギーはコイルからコンデンサへ、そしてコンデンサからコイルへと伝達され、システムが振動すると再び元に戻ります。

エネルギーの流れには、電流の流れが含まれます。電流が流れると、システムのエネルギーの一部がコンデンサ、コイル、および接続ワイヤの内部エネルギーに変換されます。

無線送信機

放電が発生すると、無線周波数の電磁放射が発生します。雷によって生成された電波と近くの局から送信された電波との干渉により、雷が発生したときにラジオセットでクラックル音が発生します。家の周りの小さな火花がラジオセットにノイズを発生させる可能性があります。

特に大電流が流れるスイッチのオンとオフを切り替えると、火花が発生します。炊飯器や冷蔵庫のサーモスタットスイッチで発生する火花、電気ベルの接触で発生する火花などはすべて、ラジオセットで検出されるEM波を生成する傾向があります。初期の無線送信機は、火花生成の原理に基づいて動作していました。最近の送信機は動作が異なります。それらは異なるセクションで構成されています;

1. オシレーター ：コンデンサとコイルで構成されています。コンデンサとコイルは、回路が数kHzまたはMHzの周波数で発振するように選択されています。回路がアンテナまたはアンテナに接続されている場合、振動する電界がワイヤに発生します。
2. フィードバックアンプ ：エネルギー損失のため、損失を補うためのエネルギーがアンテナに供給されない限り、発振器はアンテナにエネルギーを供給することができません。発振器に供給されるエネルギーは、発振器と共振している必要があります。これを実現するために、発振器から発振電流のごく一部を取り、残りはアンテナに送ります。私たちが取る電流のごく一部がアンプに供給されます。アンプの出力は大きな発振電流です。それは発振器としての周波数を持っています。次に、大電流が発振器に供給され、回路を連続的に発振させるために必要なエネルギーを供給します。

変調器

送信機に発振器とフィードバック増幅器しか含まれていない場合、無線送信機は一定の周波数と振幅の電波の連続的なひずみしか生成できませんでした。より多くの変調器が周波数（FM）を変調します。

無線送信機では、可聴周波数e.m.fが変調器に供給されます。搬送波は変調器にも供給されます。次に、変調器は、搬送波の振幅を変調して、可聴周波数e.m.fの波形に従います。次に、振幅変調された搬送波がアンテナに供給されます。

電波検出

何らかの理由で、電波は何マイルも離れた受信局に向けられた放物面反射鏡によって反射されます。リフレクターは、通信衛星との間の伝送、および通信システムで使用されるマイクロ波無線リンクに使用されます。

電磁放射が金属物体に到達すると、その中に微小電流が発生します。空中線は電波を捕らえるために使用されます。空中線またはアンテナは、それに到達するすべての近くの送信によって生成された電流を運びます。聴こうとすると、ラジオ受信機で受信する音波が多いため、はっきりとしたはっきりとした音が聞こえません。

送信局の1つによって送信された明確な音を聞くために、ラジオ受信機を使用して特定のチャネルにチューニングします。受信機は以下で構成されます;

• チューナー ：主にコンデンサコイル回路で構成されています。発振周波数は、コンデンサの静電容量を変化させて、受信する送信局の周波数と同じ周波数にすることで変化させます。
• 整流器 ：電流は発振しているのに、コンデンサの両端にイヤホンを接続しても何も聞こえません。これは、周波数（150kHz以上）が耳で検出できる周波数よりも高いためです。整流器は、音をはっきりと聞くのに役立ちます。
• アンプ ：アンプは電流を増幅するので、ラウドスピーカーでも音が聞こえます。

シンプルなラジオ受信機の作り方

簡単なラジオ受信機を作成するには、以下の手順に従います。

• アンテナ、ダイオード、アースケーブル、チューナーを、コイルに並列に接続された可変コンデンサーと直列に接続します。アンテナは、長さ25mの任意の絶縁電線にすることができます。
• 土に金属片を埋め、アース線を接続します。金属片を埋める土が乾いている場合は、水をかけて濡らしてください。
• フェライトロッドに約80ターンの絶縁電線を巻いてコイルを作成します。これにより、コイルの特性が向上します。
• 数百ピコファラッド（pf）などの静電容量の少ない可変コンデンサを使用します。そのようなものが見つからない場合は、10pFから470pFの範囲の固定コンデンサを使用してください。
• 使用するダイオードはOA91である必要があります。ゲルマニウムダイオードです。他のゲルマニウムダイオードも使用できます。
• 結果が得られない場合は、コイルを40回転させてみてください。それでも結果が得られない場合は、近くの送信局がそのような回路を受信するのに十分な能力がないことが原因である可能性があります。

近くの送信局は強力だと思いますが、それでも結果はありませんか？リラックス！その場合、回路にアンプを導入する必要があります。図のように接続します。それはあなたにとって簡単なラジオです。無線信号はエネルギーが最も少ないため、一度に大きなデータを伝達することはできません。ラジオで送信されるもののほとんどは電波が遅滞なく伝えることができる音声であるため、ローカル/近距離送信に適しています。

リモート/近距離送信に電波が選択される理由

他の電磁波が近距離送信に使用されず、遠隔地への信号送信に使用できないのはなぜか疑問に思われるかもしれません。ええと、電波は電子レンジのように加熱効果を提供しません。

低周波数の電波が回折されるため、丘の後ろにいる人が信号を受信できるようになります。他のem波とは異なり、電波受信機は信号を受信するために送信機の前にある必要はありません。

低周波ラジオの場合、回折できるため、丘の後ろで信号を受信できます。リピーターステーションは、信号の品質を向上させるために使用されます。他の電磁波は簡単には回折されません。

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