Излучение и прием электромагнитных волн радио- и СВЧ-диапазона. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Электромагнитная волна— возмущение электромагнитного поля, распространяющееся в пространстве со скоростью света.

Электромагнитная волна является поперечной: направления векторов напряженности электрического поля и индукции магнитного поля перпендикулярны друг другу и направлению распространения волны. Излучение электромагнитных волн возникает при ускоренном движении электрических зарядов.

Плотность энергии электромагнитного поля в вакууме пропорциональна квадрату напряженности электрического поля:

Электромагнитная волна— возмущение электромагнитного поля, распространяющееся в пространстве со скоростью света.

Электромагнитная волна является поперечной: направления векторов напряженности электрического поля и индукции магнитного поля перпендикулярны друг другу и направлению распространения волны. Излучение электромагнитных волн возникает при ускоренном движении электрических зарядов.

Плотность энергии электромагнитного поля в вакууме пропорциональна квадрату напряженности электрического поля:

где  ε₀— диэлектрическая проницаемость вакуума.

Уравнение бегущей гармонической волны напряженности электрического поля, распространяющейся в положительном направлении оси X со скоростью v:

Длина волны— расстояние, на которое распространяется волна за период колебаний ее источника:

Плоскополяризованная (или линей-нополяризованная) электромагнитная волна — волна, в которой вектор колеблется только в одном направлении, перпендикулярном направлению распространения волны.

Плоскость поляризации электромагнитной волны — плоскость, проходящая через направление колебаний вектора напряженности электрического поля и направление распространения волны.

Фронт электромагнитной волны — поверхность постоянной фазы напряженности электрического поля и индукции магнитного поля.

Плотность потока энергии электромагнитной волны — мощность электромагнитного излучения, проходящая сквозь единицу площади поверхности, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны.

Интенсивность электромагнитной волны — среднее значение плотности потока энергии электромагнитной волны.

Интенсивность гармонической электромагнитной волны прямо пропорциональна квадрату амплитуды напряженности электрического поля:

Интенсивность излучения точечного источника убывает обратно пропорционально квадрату расстояния до источника: Интенсивность гармонической электромагнитной волны прямо пропорциональна четвертой степени ее частоты: Спектр электромагнитных волн условно делят на восемь диапазонов частот (длин волн) (табл. 7):

• волны звуковых частот;
• радиоволны;
• СВЧ (микроволновое) излучение;
• инфракрасное (ИК) излучение;
• видимый свет;
• ультрафиолетовое (УФ) излучение;
• рентгеновское излучение;
• γ-излучение.

Таблица 7

Источники электромагнитного излучения различных диапазонов частот

Радиосвязь — передача и прием информации с помощью радиоволн, распространяющихся в пространстве без проводов.

Различают четыре вида радиосвязи,

отличающиеся типом кодирования передаваемого сигнала (см. табл. 6):

• радиотелеграфная связь;
• радиотелефонная связь и радиовещание;
• телевидение;
• радиолокация.

Модуляция передаваемого сигнала — кодированное изменение одного из его параметров.

Амплитудная модуляция — изменение амплитуды высокочастотных колебаний по закону изменения передаваемого звукового сигнала.

Ширина канала связи — полоса частот, необходимая для передачи данного звукового сигнала.

Детектирование (или демодуляция) — процесс выделения низкочастотных звуковых колебаний из модулированных колебаний высокой частоты.

Частотная модуляция — изменение частоты высокочастотных колебаний по закону изменения передаваемого звукового сигнала