(3 оценок, среднее: 4,67 из 5)
Загрузка...
Учебная работа № 1206. Диапазоны электромагнитных волн: Мириаметровые волны (СДВ)
Диапазоны электромагнитных волн: Мириаметровые волны (СДВ)
Прошло уже более века с момента, когда в 1886 г. немецкий ученый Г.Герц построил первые в мире передатчик и приемник электромагнитных волн. Они были весьма примитивны, однако сослужили очень важную роль для науки.
Электромагнитной волной называется процесс распространения переменного электромагнитного поля в свободном пространстве с конечной скоростью (скоростью света). Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся Н вихревое электрическое поле: обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга.
В соответствии с длинами волн (l ) весь спектр электромагнитного излучения условно делится на ряд частично перекрывающихся областей – от радиоволн на его длинноволновой границе до гаммалучей на границе коротких волн. Однако такое деление отражает зависимость не только от l , но и от способов генерации и обнаружения соответствующего электромагнитного излучения. Например, нет никакого принципиального различия между микроволновым и инфракрасным излучением одинаковых длин волн, но если излучение генерируется электронным прибором, его называют микроволновым, а если оно испускается инфракрасным источником – инфракрасным.
Международная классификация электромагнитных волн:
| Частоты, исключая нижний и включая верхний предел | Наименование частоты | Волны исключая верхний и включая нижний предел | Наименование волны | |
| Диапазон радио частот | < 300 мГц | инфразвуковые | > 103 Мм | |
| 300…3000 мГц | Гипернизкие | 103…102 Мм | Гектомегаметровые | |
| 3…30 Гц | Крайненизкие | 102…10 Мм | Киломириаметровые | |
| 30…300 Гц | Сверх низкие | 10…1 Мм | Гектомириаметровые | |
| 300…3000 Гц | Ультра низкие | 103…102 км | Декамириаметровые | |
| 3..30 кГц | Очень низкие | 102…10 км | Мириаметровые | |
| 30…300 кГц | Низкие | 10…1 км | Километровые | |
| 300…3000 кГц | Средние | 103…102 м | Гектометровые | |
| 3…30 МГц | Высокие | 102…10 м | Декаметровые | |
| 30…300 МГц | Очень высокие | 10…1 м | Метровые | |
| 300…3000 МГц | Ультравысокие | 102…10 см | Дециметровые | |
| 3…30 ГГц | Сверхвысокие | 10…1 см | Сантиметровые | |
| 30…300ГГц | Крайне высокие | 10…1 мм | Миллиметровые | |
| 300…3000 ГГц | Гипер высокие | 103…102 мкм | Децимиллиметровые | |
| Оптический диапазон | 3…30 ТГц | Низкие инфракрасные | 102…10 мкм | Сантимиллиметровые |
| 30…400 ТГц | Высокие инфракрасные | 105…7,5 ·103 А | Микрометровые | |
| 400…750 ТГц | Видимые (световые) | 7,5 ·103…4 ·103 А | ||
| 750…3000 ТГц | Низкие ультрафиолетовые | 4·103…103 А | Децимикрометровые | |
| 3·103…3·104 ТГц | Высокие ультрафиолетовые | 102…10 мм | Сантимикрометровые | |
| Верхний диапазон электро магнитного спектра | 3·104…3·105 ТГц | Низкие рентгеновские | 10…1 мм | Нанометровые |
| 3·105…3·106 ТГц | Средние рентгеновские | 103…102 пм | Децинанометровые | |
| 3·106…3·107 ТГц | Высокие рентгеновские | 102…10 пм | Сантинанометровые | |
| 3·107…3·108 ТГц | Низкие Гамма (Альфа) | 10…1 пм | Пикометровые | |
| 3·108…3·109 ТГц | Высокие (Бета) | 103…102 фм | Деципикометровые | |
| > 3·109 ТГц | Космические | < 10 фм | Фемтометровые |
Мириаметровыми (или сверхдлинными) волнами (СДВ) называются электромагнитные волны очень низкой частоты (3 – 30 кГц), длины которых в вакууме лежат в интервале 100 – 10 км. Мощным естественным источником радиоволн этого диапазона являются молниевые разряды.
Для СДВ длина волны сравнима с расстоянием от поверхности Земли до ионосферы, поэтому они могут распространяться по сферическому волноводу Земля — ионосфера на очень большие расстояния с незначительным ослаблением (атмосферный волновод). Характерной особенностью СДВ при их распространении вокруг Земли является слабое затухание поля с удалением от излучателя и высокая его фазовая и амплитудная стабильность (по сравнению с радиоволнами более высоких частот) при регулярных и случайных вариациях свойств трассы распространения (суточные и сезонные изменения атмосферы, сезонные изменения свойств земной поверхности, ионосферные возмущения и т.д.). Это и обуславливает применение СДВ в глобальных радиосистемах высокой точности и надежности, несмотря на необходимость использования излучающих антенных систем больших размеров и более низкую скорость передачи информации. Кроме того радиоволны этого диапазона обладают большой глубиной проникновения в проводящие среды, что делает возможным их применение для связи с погруженными в морскую воду и в толщу земли объектами.
Особенности распространения сверхдлинных волн.