امواج رادیویی

درسیاهکل/امیرحسین شبرنگ: باتوجه به اینکه امروزه همه دستگاه ها از شبکه های بی سیم نظیر وای فای، وایرلس، بلوتوث و… بهره می برند و روزبه روز به تعداد دستگا ههایی که به صورت بی سیم کار می کنند، اضافه می شود، تصمیم گرفتم در این یادداشت، به بررسی شبکه بی سیم که به شبکه های رادیویی یا امواج رادیویی معروف هستند، بپردازم.
در حال حاضر، دو نوع موج اصلی داریم: موج الکترومغناطیسی و موج مکانیکی. چون امواج رادیویی در دسته موج الکترومغناطیسی قرار می گیرند، ما نیز این مبحث را بررسی میکنیم.
موج الکترومغناطیسی
موج الکترومغناطیسی، نوعی از موج های تراوایی است که توسط میدان های الکتریکی و مغناطیسی انتشار می یابد. این موج ها، به صورت موجی از تغییرات میدان الکتریکی و مغناطیسی در فضا، حول محور انتشار خود عبور می کنند. موج های الکترومغناطیسی از دو بخش اساسی تشکیل شده اند: ۱- میدان ۲- میدان مغناطیسی . این دو الکتریکی میدان، به صورت متناوب با یکدیگر قرار دارند و در موج الکترومغناطیسی با تناوب خاصی انتشار می یابند. موج های الکترومغناطیسی، انواع مختلفی از جمله موج های رادیویی، مایکروویو، نور مرئی، اشعه ماورا بنفش، اشعه ایکس و اشعه گاما دارند که هر کدام، دارای فرکانس و طول موج مخصوص به خود هستند که ما در این مقاله، به امواج رادیویی می پردازیم. در طیف تابش الکترومغناطیس، ما فرکانس های متعددی داریم که در عکس زیر کاملا مشخص است:

۳۰۰GHz 3 تا kHz امواج رادیویی، بازه فرکانسی را در بر می گیرند و نشان می دهند که هر بازه فرکانسی، چه کاربردی در ارتباطات بیسیم دارد.
همان طور که در عکس بالا می بینید، بازه که به معنی فرکانس خیلی پایین VLF فرکانسی است، در ناوبری و مخابرات دریایی کاربرد دارد که معنی فرکانس بسیار EHF و بازه فرکانسی بالا است که در نجوم رادیویی و ارتباطات ماهواره ای مورداستفاده قرار می گیرد.
باتوجه به مسائل فیزیکی، هر چه فرکانس بالاتر باشد، طول موج (فاصله بین دو قله در فرکانس) کوتاه تر و حامل انرژی بیشتری است و هر چه فرکانس پایین تر باشد، طول موج بلندتر و حامل انرژی کمتری است. در مواردی که نیاز است دیتاهای سنگین و باکیفیت مثل تصاویر
ماهواره ای ردوبدل شوند، از فرکانس های بالا و زمانی که نیاز به ردوبدل دیتاهای سبک مثل رادارهای دریایی، ارتباطات بیسیم تک کاناله و… دارند از فرکانس های پایین استفاده میکنند.
در حالت کلی، امواج رادیویی برای انسان ضرری ندارند و ماده را یونیزه نمی کنند (تأثیری بر ماده ندارند). در حالت استاندارد بین المللی، هر فرکانس باتوجه به آنتن های فرستنده آن برد، محدوده ای برای ارسال سیگنال دارند. که فرکانس VLF به عنوان مثال، بازه فرکانسی پایین است و طول موج بلندی دارد و حامل انرژی کمتری است، برد آن معمولا تا چند که EHF هزار کیلومتر می رسد و بازه فرکانسی فرکانس پایین است و طول موج کوتاه تری دارد و حامل انرژی بیشتری است، برد آن معمولا از چند کیلومتر تا حتی متر می رسد. در ارتباطات که بیشتر BTS رادیویی دکل های مخابراتی و ۵G 4 و G برای تلفن های همراه با تکنولوژی مورداستفاده قرار می گیرد، در فرکانس های بالای امواج رادیویی کار می کنند. برد فرکانسی آن کمتر از شبکه های ۲G تلفن همراه است که در فرکانس های پایین امواج رادیویی کار می کنند. چرا که شبکه های ۴G و ۵G ، از لحاظ کیفیت و حجم داده ها نسبت به شبکه ۲G که فقط برای ارتباط صوتی و متنی مورد استفاده قرار میگیرد، بسیار بالاتر هستند.

شبکه ۳G هم مابین شبکه های ۴G ، ۵G و ۲G قرار میگیرد. لازم به ذکر است که حالت انتشار موج های رادیویی، به صورت سینوسی است. باتوجه به مسائل فیزیکی، میزان درصد تخریب موج ها با فرکانس های بالاتر، خیلی بیشتر از موج هایی با فرکانس های پایین تر است. این فرکانس ها که توسط آنتن های نصب شده در سطح شهر منتشر می شوند، به صورت مستقیم و غیرمستقیم (برخورد با اجسام طبیعی و غیرطبیعیِ موجود در زمین) به گیرنده ها می رسند و گیرنده ها پس از تقویت مجدد این سیگنال ها، آن ها را به سمت آنتن ها هدایت می کنند. باتوجه به اینکه برای ارسال مجدد این سیگنال ها، باید گیرنده ها تقویت شوند، برای این عمل پای میدان الکتریکی و مغناطیسی باز می شود و این خودش در فاصله نزدیک به انسان خطرساز است، توصیه می شود که هنگام تماس های تلفنی از هندزفری استفاده شود. در جاهای پرجمعیت مثل کنسرت ها، متروها و… چون تعداد دستگاه های گیرنده و فرستنده زیاد است آلودگی فرکانس در آنجا بیشتر است و احتمال تأثیرات مخرب روی انسان وجود دارد. حالا تصور کنید با این حجم از ارتباطات و دستگاه های ارتباطی بی سیم موجود در دنیا، در اطراف ما چقدر آلودگی فرکانسی وجود دارد؟ همه این فرکانس ها از بدن و سیستم عصبی ما عبور می کنند.
انتهای یادداشت/