Антенны и передатчики

Представьте, что вы протягиваете руку и ловите проходящие мимо слова, картинки и информацию. Это более или менее то, что делает антенна (иногда называемая антенной): это металлический стержень или тарелка, которая улавливает радиоволны и превращает их в электрические сигналы, поступающие во что-то вроде радио, телевидения или телефонной системы. Подобные антенны иногда называют приемниками.

Передатчик — это антенна другого типа, которая выполняет работу, противоположную приемнику: она превращает электрические сигналы в радиоволны, чтобы они могли иногда перемещаться на тысячи километров вокруг Земли или даже в космос и обратно. Антенны и передатчики являются ключом практически ко всем видам современной телекоммуникации. Давайте внимательнее посмотрим на то, что они есть и как они работают!

Волны не всегда пронизывают воздух от передатчика к приемнику. В зависимости от того, какие типы (частоты) волн мы хотим отправлять, как далеко мы хотим их отправлять, и когда мы хотим это сделать, на самом деле существуют три различных способа перемещения волн:

Как мы уже видели, они могут стрелять по так называемой «прямой видимости» по прямой линии, как луч света. В старомодных междугородних телефонных сетях для передачи вызовов между очень высокими вышками связи использовались микроволны (волоконно-оптические кабели в значительной степени устарели).

Они могут вращаться вокруг искривления Земли в так называемой земной волне. AM (средневолновое) радио имеет тенденцию путешествовать таким образом на короткие и средние расстояния. Это объясняет, почему мы можем слышать радиосигналы за горизонтом (когда передатчик и приемник не видны друг другу).

Они могут выстрелить в небо, отскочить от ионосферы (электрически заряженной части верхней атмосферы Земли) и снова вернуться на землю. Этот эффект лучше всего работает ночью, что объясняет, почему удаленные (иностранные) AM-радиостанции гораздо легче подобрать по вечерам. В дневное время волны, падающие в небо, поглощаются нижними слоями ионосферы. Ночью этого не происходит. Вместо этого, более высокие слои ионосферы ловят радиоволны и отбрасывают их обратно на Землю, давая нам очень эффективное «небесное зеркало», которое может помочь переносить радиоволны на очень большие расстояния.