حاسبة موجات الراديو
احسب تردد وموجات الراديو باستخدام حاسبتنا الإلكترونية. حول بين وحدات التردد والطول الموجي.
موجات الراديو هي نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي بترددات تتراوح من 3 كيلوهرتز إلى 300 جيجاهرتز. تُستخدم في الاتصالات اللاسلكية بما في ذلك الراديو والتلفزيون والهواتف المحمولة وWiFi والاتصالات عبر الأقمار الصناعية.
المميزات الرئيسية:
- طول موجي طويل: مقارنة بالضوء المرئي والإشعاع الكهرومغناطيسي الآخر
- تردد منخفض: أقل من الأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية
- قدرة الاختراق: يمكن اختراق الجدران والعوائق الأخرى
- خط الرؤية: تتطلب ترددات VHF والأعلى انتشاراً في خط الرؤية
الحالات الرئيسية للاستخدام:
- الاتصالات: موجات الراديو هي أساس جميع الاتصالات اللاسلكية
- الملاحة: أنظمة GPS والرادار والملاحة تستخدم موجات الراديو
- الاستشعار عن بعد: رادار الطقس، التصوير عبر الأقمار الصناعية
- التطبيقات الطبية: أجهزة MRI تستخدم موجات الراديو
- البحث العلمي: فلك الراديو، الفيزياء الجسيمية
لماذا نحسب التردد والطول الموجي؟
- تصميم النظام: يحتاج المهندسون لمعرفة التردد المناسب للتطبيقات المحددة
- تصميم الهوائي: حجم الهوائي مرتبط بالطول الموجي
- انتشار الإشارة: تنتشر الترددات المختلفة بطرق مختلفة
- الامتثال التنظيمي: نطاقات التردد منظمة من قبل الحكومات
الفيزياء وراء موجات الراديو:
- طيف الكهرومغناطيسي: موجات الراديو هي جزء من طيف الكهرومغناطيسي، بين 3 كيلوهرتز و300 جيجاهرتز
- معادلة الموجة: العلاقة الأساسية هي λ = c / f، حيث:
- λ (لامدا) = الطول الموجي
- c = سرعة الضوء (≈ 3×10⁸ م/ث)
- f = التردد
- العلاقة العكسية: كلما زاد التردد، قل الطول الموجي تناسبياً
- أوضاع الانتشار: يمكن لموجات الراديو السفر عبر:
- الموجة الأرضية: متابعة سطح الأرض (LF, MF)
- الموجة السماوية: الانعكاس عن الأيونوسفير (HF)
- خط الرؤية: الانتشار المباشر (VHF وفوق)
المبادئ الأساسية:
- سرعة الضوء ثابتة: جميع موجات الكهرومغناطيسية تسير بنفس السرعة في الفراغ
- التردد يحدد الطاقة: تردد أعلى = طاقة أعلى
- الطول الموجي يحدد الحجم: حجم الهوائي عادة ما يكون 1/4 أو 1/2 من الطول الموجي
التطبيقات العملية:
- الاتصالات: شبكات المحمول (4G/5G)، WiFi، البلوتوث
- البث: محطات الراديو والتلفزيون
- الملاحة: أنظمة GPS، أنظمة الرادار، الملاحة الجوية
- التحكم عن بعد: فتح أبوار المرآب، الطائرات بدون طيار
- الأجهزة الطبية: أجهزة MRI، أجهزة الاستشعار الطبية اللاسلكية
- البحث العلمي: فلك الراديو، المعجلات الجسيمية
- التطبيقات العسكرية: الاتصالات الآمنة، أنظمة الرادار
- استكشاف الفضاء: الاتصالات الفضائية العميقة، التحكم بالأقمار الصناعية
الصناعات التي تستخدم موجات الراديو:
- الاتصالات - مشغلو شبكات المحمول
- البث - محطات الراديو والتلفزيون
- الطيران - مراقبة حركة المرور الجوية، الملاحة
- البحري - الملاحة البحرية، الاتصالات
- العسكري - الاتصالات الآمنة، الرادار
- الفضاء - الاتصالات الفضائية، الفضاء العميق
س: ما الفرق بين التردد والطول الموجي؟
ج: التردد هو عدد دورات الموجة في الثانية (يُقاس بالهرتز)، بينما الطول الموجي هو المسافة بين قمتين متتاليتين للموجة (يُقاس بالمتر). العلاقة بينهما عكسية: كلما زاد التردد، قل الطول الموجي، والعكس صحيح.
س: ما نطاقات التردد المستخدمة في الاتصالات اللاسلكية؟
ج: الاتصالات اللاسلكية تستخدم نطاقات تردد مختلفة:
- منخفض التردد (LF): 30-300 كيلوهرتز - راديو الموجات الطويلة
- متوسط التردد (MF): 300 كيلوهرتز-3 ميجاهرتز - راديو AM
- عالي التردد (HF): 3-30 ميجاهرتز - راديو الموجات القصيرة
- عالي التردد جداً (VHF): 30-300 ميجاهرتز - راديو FM، التلفزيون
- عالي التردد فائق (UHF): 300 ميجاهرتز-3 جيجاهرتز - الهواتف المحمولة، WiFi
- عالي التردد فائق (SHF): 3-30 جيجاهرتز - الميكروويف، الأقمار الصناعية
- عالي التردد فائق (EHF): 30-300 جيجاهرتز - موجات المليمتر