3

*** Τα free e-books, τα κείμενα, οι εικόνες και οι φωτογραφίες αυτού του ιστολογίου ανήκουν στον Blogger και προστατεύονται από τα πνευματικά δικαιώματα που κατέχει ο ίδιος. *** Στο παρόν ιστολόγιο καταγράφονται απόψεις του Blogger. *** Για να περιηγηθείτε στις 500 και πλέον αναρτήσεις μας, αρχίστε από την "ΑΡΧΙΚΗ ΣΕΛΙΔΑ" πάνω αριστερά και πιέζετε κάτω δεξιά σε κάθε σελίδα "ΠΑΛΑΙΟΤΕΡΕΣ ΑΝΑΡΤΗΣΕΙΣ" έτσι πάτε στην επόμενη 50άδα κάθε φορά.***

Please translate to your language.

Υπολογίζοντας το Μήκος Κύματος (λ)

Εκπαιδευτικός Οδηγός για Νέους Ραδιοερασιτέχνες

Στον κόσμο των ραδιοσυχνοτήτων (RF), η πρώτη και θεμελιώδης έννοια που καλείται να κατανοήσει κάθε νέος ραδιοερασιτέχνης είναι η σχέση ανάμεσα στη συχνότητα (f) και το μήκος κύματος (λ). 

Πρόσφατα, υπέπεσε στην αντίληψή μας μια πολύ ενδιαφέρουσα εκπαιδευτική άσκηση (δείτε τη συνοδευτική εικόνα), η οποία θέτει το εξής απλό αλλά καίριο ερώτημα:

«Να υπολογιστεί το μήκος κύματος (λ) ενός σήματος RF με συχνότητα f = 150MHz.»

Επιλογές απάντησης:

A. 0.5m

Β. 1.0m

Γ. 2.0m

Δ. 3.0m

Ας δούμε βήμα-βήμα πώς λύνεται η άσκηση  αυτή, ποιος είναι ο μαθηματικός τύπος και ποιον πρακτικό κανόνα χρησιμοποιούμε στην καθημερινή μας ραδιοερασιτεχνική ζωή. 

Θεωρία και Μαθηματικός Τύπος

Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν στο κενό (και κατά προσέγγιση στον αέρα) με την ταχύτητα του φωτός: ≈ 300.000km/sec = 3 x 108m/sec

Η θεμελιώδης σχέση που συνδέει την ταχύτητα (c), τη συχνότητα (f) και το μήκος κύματος (λ) είναι: c = λ . f

Εάν θέλουμε να βρούμε το μήκος κύματος (λ), αναδιατάσσουμε τον τύπο: λ = c/f.

Αναλυτική Επίλυση της Άσκησης

Δεδομένα:

Ταχύτητα φωτός: c = 300.000.000m/sec 

Συχνότητα: f = 150MHz = 150.000.000Hz 

Υπολογισμός:

λ=300.000.000(m/s):150.000.000(Hz) = 2m

Σωστή Απάντηση: Γ. 2.0m.

Ο Πρακτικός «Κανόνας του 300» για το Shake-Down στο Shack 

Στην πράξη, κανένας ραδιοερασιτέχνης δεν γράφει 8 μηδενικά στο κομπιουτεράκι την ώρα που κάνει συντονισμό ή υπολογίζει ένα δίπολο!

Χρησιμοποιούμε την απλοποιημένη μορφή: 

λ (σε μέτρα) ≈ 300/f

Παράδειγμα της εικόνας: 300:150=2m

Ακριβώς γι' αυτόν τον λόγο, η ερασιτεχνική ζώνη των 144 - 146 MHz (VHF) αποκαλείται παγκοσμίως «Ζώνη των 2 Μέτρων»!.

 Γιατί είναι Σημαντικός αυτός ο Υπολογισμός;

Η κατανόηση του μήκους κύματος δεν είναι απλά θεωρητική γνώση για τις εξετάσεις απόκτησης πτυχίου, αλλά το βασικό εργαλείο για:

Κατασκευή & Διάσταση Κεραιών:

Ένα απλό δίπολο μισού κύματος (λ) στα 150MHz θα έχει συνολικό μήκος περίπου 1μέτρο (50 cm κάθε σκέλος).

Ένα κατακόρυφο ¼ λ θα έχει μήκος περίπου 50cm.

Γραμμές Μεταφοράς (Calibrations & Stubs):

Για τον υπολογισμό μετασχηματιστών προσαρμογής σύνθετων αντιστάσεων (λ/4 coaxial stubs), λαμβάνοντας υπόψη και τον συντελεστή ταχύτητας (velocity factor) του καλωδίου. 

Φυσική της Διάδοσης: Όσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος (υψηλότερη συχνότητα), τόσο περισσότερο η συμπεριφορά του σήματος προσεγγίζει την οπτική ακτίνα (Line of Sight).

Συμπέρασμα:

Όπως είδαμε, η λύση της άσκησης είναι η επιλογή Γ (2,0 m).

Θυμηθείτε τον απλό τύπο λ=300/f – είναι το πολυτιμότερο μαθηματικό εργαλείο στο ραδιοερασιτεχνικό μας εργαστήριο!