Sóng vô tuyến. Truyền thông tin bằng sóng vô tuyến

Sóng vô tuyến là gì? Thông tin được truyền bằng sóng vô tuyên như nào? Bài hôm nay chúng ta sẽ cùng giải đáp các thắc mắc liên quan đến sóng vô tuyến.

I. Sóng vô tuyến

1. Định nghĩa

Là sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài km được dùng trong thông tin liên lạc vô tuyến

2. Đặc điểm

Giống như các loại sóng điện từ khác, sóng vô tuyến truyền với vận tốc ánh sáng.

Các tần số khác nhau của sóng vô tuyến có đặc tính lan truyền khác nhau trong khí quyển. Để tìm hiểu sự khác nhau này, ta sang phần tiếp theo.

II. Sự truyền đi của sóng vô tuyến trong khí quyển của Trái đất

1. Thang sóng vô tuyến

Sóng vô tuyến

2. Sự truyền đi của sóng vô tuyến

Được chia thành 3 loại: Sóng dài, sóng trung, sóng cực ngắn

Do bị các phân tử không khí trong khí quyển hấp thụ mạnh nên các sóng này chỉ có thể truyền đi trong khoảng thời gian ngắn, khoảng cách truyền tối đa dao động từ vài km đến vài chục km.

Sóng ngắn nhờ phản xạ từ tầng điện lý nên có thể truyền xa nhất.

Sóng dài được truyền theo đường cong của trái đất.

Trong tầng điện li, các sóng ngắn phản xạ tốt trên tầng điện li cũng như trên mặt đất và mặt nước biển như ánh sáng.

3. Nguyên tắc truyền thanh bằng sóng vô tuyến

Để truyền tải âm thanh đi xa phải dùng Micro để biến dao động của âm thành dao động điện có cùng tần số, tần số này ứng với một sóng điện từ gọi là sóng âm tần.

Âm thanh tai người nghe được nằm trong khoảng từ 16Hz đến 20000 Hz. Muốn truyền tải âm thanh phải dùng sóng mang (có tần số từ 500 kHz đến 900 Mhz) nên phải sử dụng mạch biến điệu để trộn sóng mang vào sóng âm tần, quá trình này gọi là biến điệu sóng mang. Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, người ta phải khuếch đại chúng bằng các mạch khuếch đại.

Ở nơi thu phải dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần để đưa ra loa.

4. Sơ đồ khối của một máy phát thanh đơn giản

Một máy phát thanh vô tuyến đơn giản gồm 5 bộ phận chính như hình vẽ sau:

Sóng vô tuyến

Chú thích:

(1) Micro: Tạo ra dao động dòng điện âm tần.

(2) Mạch phát sóng điện từ cao tần: Phát dao động điện từ từ tần số cao.

(3) Mạch biến điệu: Trộn dao động điện từ âm tần với dao động điện từ cao tần.

(4) Mạch khuếch đại: Khuếch đại dao động điện từ cao tần vừa được biến điệu.

(5) Anten: Tạo ra sóng điện từ cao tần lan truyền trong không gian.

5. Sơ đồ khối của máy thu thanh đơn giản

Một máy phát thanh vô tuyến đơn giản gồm 5 bộ phận chính như hình vẽ sau:

Sóng vô tuyến

Chú thích:

(1) Anten thu: Thu sóng điện từ.

(2) Mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần: Khuếch đại dao động điện từ cao tần từ anten gửi tới.

(3) Mạch tách sóng: Tách dao động điều hòa âm tần ra khỏi dao động điều hòa cao tần.

(4) Mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần: Khuếch đại dao động điện từ cao tần đã tách sóng.

(5) Loa: Biến dao động điện thành dao động âm.

III. Ứng dụng

Sóng vô tuyến do con người tạo nên dùng cho radar phát thanh, liên lạc vô tuyến di động, cố định và các hệ thống dẫn đường khác. Phần này ta sẽ tìm hiểu về một vài ứng dụng nổi bật.

1. Ứng dụng trong liên lạc vô tuyến

Sóng vô tuyến được áp dụng vào việc liên lạc trao đổi thông tin. Muốn thu được tín hiệu cần có một dụng cụ thu sóng gọi là anten. Anten sẽ nhận được rất nhiệu loại sóng vô tuyến nên phải đi kèm thêm 1 bộ dò sóng để cộng hưởng với một tần số cụ thể cố định.

2. Ứng dụng trong y tế

Năng lượng tần số vô tuyến (RF) đã được dùng trong điều trị y tế hơn 75 năm qua nói chung từ các ca phẫu thuật xâm lấn tối thiểu và động máu, bao gồm cả điều trị ngưng thở khi ngủ chụp cộng hưởng từ (MRI) dùng tần số vô tuyến để tạo ra hình ảnh về cơ thể con người.

Xem thêm:

Mạch dao động điện từ LC