بررسی انواع امواج رادیویی و کاربرد آنها
فهرست مطالب
چکیده 1
1- مقدمه 2
2- تعریف 3
3- انواع امواج 4
4- اختراع و تاریخچه 5
4-1- پیشرفتهای قرن بیستم 9
5- ماهیت امواج رادیویی 10
6- شیوه‌های انتشار امواج رادیویی 11
7- چگونگی پخش امواج رادیویی 12
8- چگونگی دریافت امواج رادیویی 13
9- نحوه برخورد امواج رادیویی با بافتها 13
10- امواج RF در امواج رادیویی 14
10-1- آسایش فیزیک امواج RF 15
11- طول امواج 16
12- طول امواج رادیویی 17
13- طیف فرکانس امواج رادیویی 18
14- انواع امواج رادیویی از نظر فیزیکی 18
14-1- امواج آسمانی 18
14-2- امواج زمینی 19
14-3- امواج فضایی 19
15- سامانه بازشناسی با امواج رادیویی (RFID) 20
16- کاربردهای امواج رادیویی 21
16-1- کاربردهای امواج رادیویی در پزشکی 21
16-1-1- ساختار 22
16-1-2- مکانیسم عمل 22
16-1-3- اثرات الکترولیت 23
16-1-4- اثرات فارادیک 23
16-1-5- اثرات حرارتی 23
16-1-6- کاربرد درمانی 25
16-2- کاربرد امواج رادیویی در صنایع غذایی 26
16-3- کاربرد امواج رادیویی در صنعت عمران 27
16-4- کاربرد امواج رادیویی در کنترل ترافیک 27
16-5- کاربرد امواج رادیویی در مدیریت بحران 28
16-6- کاربرد امواج رادیویی در زنجیره تامین الکترونیکی 28
16-7- کاربرد امواج رادیویی در بانکداری الکترونیکی 29
16-7-1- کارتهای هوشمند غیر تماسی 29
16-7-2- کاربرد RFID در اسناد بانکی 30
16-7-2-1- RFID در اتوماسیون مقابل و پشت باجه 30
16-8- کاربرد امواج رادیویی برای جلوگیری از عرضه‌ی کالای تقلبی 32
16-9- کاربرد امواج رادیویی در سیستم بلیط‌دهی وسایل نقلیه عمومی 33
16-10- کاربرد امواج رادیویی در مدیریت بار مسافرین در فرودگاه‌ها 33
16-11- کاربرد امواج رادیویی در ثبت وقایع ورزشی 33
16-12- کاربرد امواج رادیویی در کتابخانه هوشمند 33
16-13- کاربرد امواج رادیویی در تلفن های همراه 34
16-14- کاربرد رادیو در هدایت کشتی 34
16-15- کاربرد رادیوی در رادارها 35
16-16- کاربرد رادیو در سرویسهای ضروری 36
16-17- امواج رادیویی و گرمایش 37
16-18-کاربرد امواج رادیویی در نیروی مکانیکی 37
16-19- دیگر کاربردهای امواج رادیویی 37
17- ایده های استفاده از امواج 38
17-1- انتقال برق بدون سیم از سطح ماه 38
17-2- شارژ باطری از طریق امواج رادیویی 39
18- تاثیر امواج بر بخش های مختلف بدن 41
18-1- تاثیر بر یادگیری و حافظه 41
18-2- تاثیر بر سیستم ایمنی و طول عمر انسان 42
18-3- اثرات بیولوژیک میدانهای الکترومغناطیس 42
18-4- مکانیسم آثار بیولوژیک امواج رادیویی و میکروویو 43
19- اثر امواج الکترومغناطیس بر گیاهان 44
20- مقررات کار با امواج الکترومغناطیس 47
21- نتیجه گیری 48
منابع 49
1- مقدمه
امواج رادیویی، بخشی از طیف گسترده امواج الکترومغناطیسی را تشکیل می‌دهند. به دلیل ماهیت حامل بودن اکثر این امواج، در ادبیات علمی بیشتر با عنوان «موج حامل» از آنها یاد می‌شود
موج حامل در اصطلاح، به موجی الکترومغناطیسی با فرکانس، فاز و دامنه مشخص اطلاق می‌شود که توسط یک دستگاه فرستنده برای حمل یک سیگنال مشخص الکتریکی تولید می‌شود. روش‌های مختلفی برای سوار کردن سیگنال بر روی موج حامل وجود دارند.
فرکانس یا بسامد عبارت است از تعداد ارتعاشات یک موج الکترومغناطیسی (یا حامل) در واحد ثانیه. این کمیت فیزیکی با واحد هرتز اندازه‌گیری می‌شود. کیلو، مگا و گیگا هرتز همگی ضرایبی برای بیان این واحد هستند. فرکانس‌های ارتباطات فضایی عمدتاً در باندهای مگا و گیگاهرتز هستند. مقدار این کمیت از حاصل‌ضرب طول موج (طول یک دوره تناوب موج، به واحد متر) در سرعت نور (به واحد متر بر ثانیه) به دست می‌آید. در واقع میتوان گفت طول موج و فرکانس دو بیان از یک کمیت هستند
در ادبیات فناوری فضایی، در موارد مربوط به ارتباطات مخابراتی بیشتر از فرکانس و در امور مربوط به سنجش از دور یا انواع محموله‌های غیرمخابراتی ماهواره‌ها، از طول موج استفاده می‌شود.
در اصطلاحات و محاورات مربوط به مخابرات، واژه فرکانس کاربرد بسیار فراوانی دارد. اگر بخواهیم در مثالی خارج از تعاریف دقیق و علمی فیزیک، یک بیان عامیانه برای درک مفهوم آن در مخابرات ارائه دهیم، میتوان گفت که فرکانس، مشخصه‌ای از یک موج رادیویی است که آن را با سایر امواج رادیویی متمایز می‌سازد. امواج تلفن همراه، رادیو، بی‌سیم، تلویزیون و…، همگی امواج مخابراتی هستند، اما فرکانس موج حامل آنها با هم تفاوت زیادی دارد. بنابراین، هر کدام گیرنده خاص خود را دارند که فقط فرکانس‌های محدوده خود را دریافت کرده و فراتر از محدوده تعریف شده را فیلتر میکنند.
هرقدر فرکانس یک موج بیشتر باشد، تولید و دریافت آن نیز به لحاظ فناوری پیچیده‌تر و حساس‌تر خواهد بود.
2- تعریف
امواج رادیویی امواجی نوری هستند که چشم انسان قادر به دیدن آنها نیست. سرعت انتشار آنها همچون امواج نوری دیدنی سیصدهزار کیلومتر در ثانیه است.
امواج رادیو نوعی از تشعشعات الکترومغناطیسی هستند و هنگامی بوجود می آیند که یک شی باردار شده با فرکانسی که در بخش فرکانس رادیویی (RF) طیف الکترومغناطیسی قرار دارد شتاب بگیرد. این محدوده فرکانس از ده ها هرتز تا چند گیگا هرتز تغییر میکند. تشعشعات الکترومغناطیسی توسط نوسانات میدانهای الکتریکی و مغناطیسی انتشار مییابند و از طریق هوا و نیز خلا به همان خوبی عبور میکنند و نیازی به واسطه انتقال ندارند.
در مقابل، دیگر انواع تشعشعات الکترومغناطیسی با فرکانس هایی بالای محدوده RF به این شرح اند: اشعه گاما، اشعه X و مادون قرمز، ماورا بنفش و نور مرئی.
وقتی که امواج رادیویی از یک سیم عبور می کنند، میدان الکتریکی و مغناطیسی متغیر آنها (بر حسب شکل سیم) جریان و ولتاژی متناوب در سیم القا میکنند. این جریان و ولتاژ را میتوان به سیگنال های صوتی و دیگر انواع سیگنال تبدیل کرد که اطلاعات را انتقال دهند.
با وجودی که واژه رادیو برای توصیف این پدیده به کار میرود، ارسال داده هایی که ما به عنوان تلویزیون، رادیو، رادار و تلفن می شناسیم، همگی در کلاس انتشار فرکانس رادیویی هستند.