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रेडियो के बीच संचार के लिए सिग्नल माध्यम रेडियो तरंगें हैं, जो विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम से संबंधित हैं। रेडियो तरंगें विद्युत चुम्बकीय तरंगों का एक प्रकार हैं, विशेष रूप से विद्युत चुम्बकीय विकिरण का एक रूप जिनकी तरंग दैर्ध्य विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के भीतर अवरक्त प्रकाश से लंबी होती है। रेडियो तरंग आवृत्तियों की सीमा 30 हर्ट्ज से 300 गीगाहर्ट्ज तक होती है, और तरंग दैर्ध्य 1 मिमी से 10,000 किमी तक होती है। रेडियो तरंगें प्रकाश की गति से फैलती हैं। C (प्रकाश की गति) = λ (तरंग दैर्ध्य)*f (आवृत्ति) 3 * 10^8 मी/से = 0.85 मी * 350 मेगाहर्ट्ज (350 * 10^6) |
विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम |
2. रेडियो तरंग संचरण विधियाँ
रेडियो तरंगें निम्नलिखित 6 तरीकों से फैल सकती हैं:
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2.1. सीधी संचरण रिसीविंग एंटीना सीधे ट्रांसमिटिंग एंटीना को देख सकता है, और ट्रांसमिटिंग एंड से विद्युत चुम्बकीय तरंगें सीधे रिसीविंग एंड तक फैलती हैं। |
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| 2.2. परावर्तन
जब एक विद्युत चुम्बकीय तरंग उत्सर्जित होती है और वाहक तरंग से लंबी तरंग दैर्ध्य वाली एक सपाट वस्तु पर चमकती है, तो परावर्तित विद्युत चुम्बकीय तरंग को फिर एक रिसीविंग एंटीना द्वारा प्राप्त किया जाता है। |
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2.3. अपवर्तन अपवर्तन वह घटना है जहाँ एक विद्युत चुम्बकीय तरंग किसी अन्य माध्यम में प्रवेश करते समय अपने प्रसार की दिशा बदल देती है (मूल दिशा के साथ एक निश्चित कोण बनाती है, लेकिन मूल माध्यम में वापस नहीं आती है)। |
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2.4. संचरण उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय तरंगें सीधे वस्तु से होकर गुजरती हैं और वस्तु के पीछे हवा में फैलती हैं। |
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2.5. विवर्तन (या विवर्तन) विवर्तन तरंग प्रसार की एक मौलिक विशेषता है। यह तब होता है जब एक तरंग किसी बाधा का सामना करती है या किसी उद्घाटन से गुजरती है, जिससे उसके प्रसार की दिशा में परिवर्तन होता है। रेडियो तरंग विवर्तन का सिद्धांत प्रकाश विवर्तन के समान है, दोनों तरंग सिद्धांत पर आधारित हैं। प्रसार के दौरान, रेडियो तरंगें इलाके, इमारतों और वनस्पति जैसी बाधाओं से बाधित होती हैं, जिससे तरंग का अग्रभाग झुक जाता है और इस प्रकार बाधा को बायपास कर देता है। |
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विवर्तन सर्वव्यापी है: रेडियो तरंग विवर्तन प्रकृति में प्रचलित है; प्रसार के दौरान लगभग सभी रेडियो तरंगें विवर्तन से गुजरती हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि रेडियो तरंगों में तरंग गुण होते हैं और वे विवर्तन की मूल विशेषताओं को प्रदर्शित करती हैं। विवर्तन की डिग्री तरंग दैर्ध्य से संबंधित है: रेडियो तरंगों के विवर्तन की डिग्री उनकी तरंग दैर्ध्य से संबंधित है। तरंग दैर्ध्य जितनी लंबी होगी, विवर्तन उतना ही अधिक स्पष्ट होगा। यही कारण है कि कम आवृत्ति वाली रेडियो तरंगें बाधाओं को अधिक आसानी से भेदती हैं। विवर्तन की डिग्री बाधा के आकार से भी संबंधित है: जब बाधा का आकार तरंग दैर्ध्य से बहुत बड़ा होता है, तो विवर्तन बहुत महत्वपूर्ण होता है। जब बाधा का आकार तरंग दैर्ध्य से छोटा होता है, तो विवर्तन अपेक्षाकृत कमजोर होता है। विवर्तन की डिग्री तरंग के अग्रभाग के आकार से संबंधित है: तरंग के अग्रभाग का आकार भी विवर्तन की डिग्री को प्रभावित करता है। जब तरंग का अग्रभाग एक समतल तरंग होती है, तो विवर्तन घटना सबसे मजबूत होती है। जब तरंग का अग्रभाग एक गोलाकार तरंग होती है, तो विवर्तन घटना अपेक्षाकृत कमजोर होती है। |
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2.6. प्रकीर्णन जब उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय तरंगें वाहक तरंग से छोटी तरंग दैर्ध्य वाली वस्तु से टकराती हैं, तो वे कई, कमजोर विद्युत चुम्बकीय तरंगों में परावर्तित हो जाती हैं जो फिर रिसीविंग एंटीना तक फैलती हैं। जब वायुमंडल या आयनमंडल में विषम गुच्छे दिखाई देते हैं, तो रेडियो तरंगें इन विषम माध्यमों द्वारा सभी दिशाओं में परावर्तित हो सकती हैं, जिससे कुछ ऊर्जा रिसीविंग बिंदु तक पहुँच सकती है; इसे प्रकीर्णित तरंगें कहा जाता है। |
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रेडियो के बीच संचार के लिए सिग्नल माध्यम रेडियो तरंगें हैं, जो विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम से संबंधित हैं। रेडियो तरंगें विद्युत चुम्बकीय तरंगों का एक प्रकार हैं, विशेष रूप से विद्युत चुम्बकीय विकिरण का एक रूप जिनकी तरंग दैर्ध्य विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के भीतर अवरक्त प्रकाश से लंबी होती है। रेडियो तरंग आवृत्तियों की सीमा 30 हर्ट्ज से 300 गीगाहर्ट्ज तक होती है, और तरंग दैर्ध्य 1 मिमी से 10,000 किमी तक होती है। रेडियो तरंगें प्रकाश की गति से फैलती हैं। C (प्रकाश की गति) = λ (तरंग दैर्ध्य)*f (आवृत्ति) 3 * 10^8 मी/से = 0.85 मी * 350 मेगाहर्ट्ज (350 * 10^6) |
विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम |
2. रेडियो तरंग संचरण विधियाँ
रेडियो तरंगें निम्नलिखित 6 तरीकों से फैल सकती हैं:
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2.1. सीधी संचरण रिसीविंग एंटीना सीधे ट्रांसमिटिंग एंटीना को देख सकता है, और ट्रांसमिटिंग एंड से विद्युत चुम्बकीय तरंगें सीधे रिसीविंग एंड तक फैलती हैं। |
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| 2.2. परावर्तन
जब एक विद्युत चुम्बकीय तरंग उत्सर्जित होती है और वाहक तरंग से लंबी तरंग दैर्ध्य वाली एक सपाट वस्तु पर चमकती है, तो परावर्तित विद्युत चुम्बकीय तरंग को फिर एक रिसीविंग एंटीना द्वारा प्राप्त किया जाता है। |
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2.3. अपवर्तन अपवर्तन वह घटना है जहाँ एक विद्युत चुम्बकीय तरंग किसी अन्य माध्यम में प्रवेश करते समय अपने प्रसार की दिशा बदल देती है (मूल दिशा के साथ एक निश्चित कोण बनाती है, लेकिन मूल माध्यम में वापस नहीं आती है)। |
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2.4. संचरण उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय तरंगें सीधे वस्तु से होकर गुजरती हैं और वस्तु के पीछे हवा में फैलती हैं। |
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2.5. विवर्तन (या विवर्तन) विवर्तन तरंग प्रसार की एक मौलिक विशेषता है। यह तब होता है जब एक तरंग किसी बाधा का सामना करती है या किसी उद्घाटन से गुजरती है, जिससे उसके प्रसार की दिशा में परिवर्तन होता है। रेडियो तरंग विवर्तन का सिद्धांत प्रकाश विवर्तन के समान है, दोनों तरंग सिद्धांत पर आधारित हैं। प्रसार के दौरान, रेडियो तरंगें इलाके, इमारतों और वनस्पति जैसी बाधाओं से बाधित होती हैं, जिससे तरंग का अग्रभाग झुक जाता है और इस प्रकार बाधा को बायपास कर देता है। |
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विवर्तन सर्वव्यापी है: रेडियो तरंग विवर्तन प्रकृति में प्रचलित है; प्रसार के दौरान लगभग सभी रेडियो तरंगें विवर्तन से गुजरती हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि रेडियो तरंगों में तरंग गुण होते हैं और वे विवर्तन की मूल विशेषताओं को प्रदर्शित करती हैं। विवर्तन की डिग्री तरंग दैर्ध्य से संबंधित है: रेडियो तरंगों के विवर्तन की डिग्री उनकी तरंग दैर्ध्य से संबंधित है। तरंग दैर्ध्य जितनी लंबी होगी, विवर्तन उतना ही अधिक स्पष्ट होगा। यही कारण है कि कम आवृत्ति वाली रेडियो तरंगें बाधाओं को अधिक आसानी से भेदती हैं। विवर्तन की डिग्री बाधा के आकार से भी संबंधित है: जब बाधा का आकार तरंग दैर्ध्य से बहुत बड़ा होता है, तो विवर्तन बहुत महत्वपूर्ण होता है। जब बाधा का आकार तरंग दैर्ध्य से छोटा होता है, तो विवर्तन अपेक्षाकृत कमजोर होता है। विवर्तन की डिग्री तरंग के अग्रभाग के आकार से संबंधित है: तरंग के अग्रभाग का आकार भी विवर्तन की डिग्री को प्रभावित करता है। जब तरंग का अग्रभाग एक समतल तरंग होती है, तो विवर्तन घटना सबसे मजबूत होती है। जब तरंग का अग्रभाग एक गोलाकार तरंग होती है, तो विवर्तन घटना अपेक्षाकृत कमजोर होती है। |
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2.6. प्रकीर्णन जब उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय तरंगें वाहक तरंग से छोटी तरंग दैर्ध्य वाली वस्तु से टकराती हैं, तो वे कई, कमजोर विद्युत चुम्बकीय तरंगों में परावर्तित हो जाती हैं जो फिर रिसीविंग एंटीना तक फैलती हैं। जब वायुमंडल या आयनमंडल में विषम गुच्छे दिखाई देते हैं, तो रेडियो तरंगें इन विषम माध्यमों द्वारा सभी दिशाओं में परावर्तित हो सकती हैं, जिससे कुछ ऊर्जा रिसीविंग बिंदु तक पहुँच सकती है; इसे प्रकीर्णित तरंगें कहा जाता है। |