موضوع مقاله: طیف رادیویی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # طیف رادیویی | مقدمه: به امواجی با چنین بسامد موج‌های رادیویی گفته می‌شود و بسیار در فناوری امروزه استفاده می‌شوند به ویژه در مخابرات. | ## بخش 1: طیف رادیویی | در برخی موارد، بخش‌هایی از طیف رادیویی به اپراتورهای خدمات ارسال رادیویی خصوصی (به عنوان مثال، اپراتورهای تلفن همراه یا ایستگاه های تلویزیونی پخش) فروخته می شود یا مجوز داده می‌شود . محدوده فرکانس‌های اختصاص داده شده، غالباً با نام کاربرد آنها (به عنوان مثال، طیف سلولی یا طیف تلویزیونی) نام‌گذاری می‌شود. از آنجایی که طیف رادیویی یک منبع ثابت و محدود بوده، و همزمان مورد تقاضای تعداد فزاینده ای از کاربران قرار گرفته، طیف رادیویی در دهه‌های اخیر به طور فزاینده ای شلوغ شده است و نیاز به استفاده موثرتر از آن باعث ایجاد نوآوری های مدرن مخابراتی مانند سیستم های رادیویی ترانک ، طیف گسترده ، فراپهن‌باند ، استفاده مجدد از فرکانس ، ، استخر فرکانس، و شده است. محدودیت‌ها مرزهای فرکانس طیف رادیویی یک موضوع قراردادی در فیزیک است و تا حدودی دلخواه. شایان ذکر است که مرز بین امواج رادیویی و امواج مادون قرمز، در زمینه های علمی مختلف، در فرکانس‌های مختلف تعریف شده است. گروه تراهرتز، از ۳۰۰ گیگاهرتز به ۳ تراهرتز، را می‌توان هم به عنوان امواج مایکروویو در نظر گرفت و هم مادون قرمز. طیف رادیویی یک منبع ثابت است، بدین معنی که محدودیت‌های عملی و ملاحظات فیزیکی اولیه طیف رادیویی بر آن حاکم است. لذا فرکانس‌هایی که برای ارتباطات رادیویی مفید هستند، توسط محدودیت‌های تکنولوژیکی تعیین می‌شوند و به راحتی نمی‌توان بر این مشکلات فائق آمد. | ## بخش 2: طیف رادیویی | با وجودی که طیف رادیویی به طور فزاینده‌ای متراکم می‌شود، ولی به طور عملی، هیچ راهی برای اضافه کردن پهنای باند فرکانسی اضافی خارج از پهنای باند فعلی وجود ندارد. پایین‌ترین فرکانس‌های مورد استفاده برای ارتباطات رادیویی، به اندازه طول آنتن‌های فرستنده محدود می‌شود. اندازه آنتن مورد نیاز برای تابش توان رادیویی به طور موثر متناسب با طول موج (یا معکوس با فرکانس) افزایش می‌یابد. برای استفاده از امواج زیر ۱۰ کیلوهرتز (طول موج ۳۰ کیلومتر)، آنتن‌های سیمی با قطر چند کیلومتری مورد نیاز است، بنابراین تعداد بسیار کمی از سیستم‌های رادیویی از فرکانس‌های کمتر از این استفاده می‌کنند. محدودیت دوم کاهش پهنای باند قابل استفاده در فرکانس‌های پایین است که سرعت انتقال داده را محدود می‌کند. در فرکانس‌های زیر ۳۰ کیلوهرتز، مدولاسیون صوتی غیرعملی است و فقط از ارتباطات داده با نرخ باد پایین استفاده می‌شود. کاربرد این فرکانس در سیستم‌های ELF است تا با دیگر زیردریایی‌ها در فاصله چند صد متری زیر آب ارتباط برقرار کنند. در این روش از آنتن‌های بزرگ با طول ۲۰ تا ۶۰ کیلومتر استفاده می‌شود و توسط منبع تغذیه با توان چند مگاوات برانگیخته می‌شود. | ## بخش 3: طیف رادیویی | نرخ انتقال داده بسیار آهسته و حدود ۱ بیت در دقیقه (۱۷ میلی بیت در ثانیه یا حدود ۵ دقیقه برای هر کاراکتر) است. باندها باند رادیویی یک بخش کوچک از طیف باند فرکانسی (بخشی به هم پیوسته از محدوده طیف رادیویی) است که معمولاً در آن کانال‌ها برای همان هدف استفاده می‌شوند یا برای کاربرد در آینده رزرو شده و کنار گذاشته می‌شوند. برای امکان استفاده کارآمد از طیف رادیویی و همچنین جلوگیری از تداخل، خدمات مشابه در یک باند تخصیص داده شده می‌شوند. به عنوان مثال، دستگاه های پخش، رادیو سیار یا ناوبری در محدوده‌های فرکانسی تخصیص داده می‌شوند که با هم همپوشانی و نزدیکی ندارند. برای هر باند رادیویی، ITU یک طرح باند (یا طرح فرکانس ) دارد که نحوه استفاده و اشتراک گذاری آن، جلوگیری از تداخل و تنظیم پروتکل برای سازگاری فرستنده ها و گیرنده ها را دیکته می کند. این باندها متناظر با فرمول فرکانسی هرتز هستند و هر کدام چند ده فرکانس یا طول‌موج را پوشش می دهند. به عنوان مثال، اصطلاح فرکانس بالا محدوده طول موج ۱۰۰ تا ۱۰ متر را مشخص می کند و مربوط به محدوده فرکانس ۳ تا ۳۰ مگاهرتز است. در ادامه، ITU هر باند را به زیر باندهایی تقسیم می‌کند که به خدمات مختلف اختصاص داده شده است. | ## جمع‌بندی | در فرکانس‌های بالای ۳۰۰ گیگاهرتز، جذب تابش الکترومغناطیسی توسط اتمسفر زمین به قدری زیاد است که جو عملاً کدر به حساب می‌آید، تا زمانی که دوباره در محدوده فرکانس و مادون قرمز نزدیک، شفاف شود.