Các loại sóng vô tuyến được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực hiện nay như thông tin liên lạc, y tế,… Trong bài viết hôm nay, hãy cùng Palada.vn tìm hiểu sóng vô tuyến điện là gì, được ứng dụng như thế nào và những điều cần biết khác xung quanh khái niệm này nhé.
Tóm tắt
Sóng vô tuyến là sóng gì?
Sóng vô tuyến có bản chất là một loại bức xạ điện từ. Bước sóng của sóng vô tuyến nằm trong phổ điện từ, dài hơn ánh sáng hồng ngoại. Cũng giống như sóng trên mặt hồ, sóng vô tuyến là một loạt các đỉnh và đáy được lặp đi lặp lại. Toàn bộ mô hình của sóng, trước khi nó tự lặp lại thì được gọi là chu kỳ. Bước sóng chính là quãng đường mà sóng đi hết một chu kỳ.
Số chu kỳ hoặc số lần sóng lặp lại trong thời gian một giây được gọi là tần số. Tần số được đo bằng đơn vị hertz (Hz), đề cập đến số chu kỳ mỗi giây. Phạm vi của phổ sóng vô tuyến được coi là 3 kilohertz đến 300 gigahertz.
Sóng vô tuyến rất phổ biến và thường xuyên được sử dụng trên thiết bị điện tử hiện đại. Các thiết bị đó sẽ nhận sóng vô tuyến rồi chuyển đổi chúng thành rung động cơ học trong loa, từ đó phát ra sóng âm thanh.
Các loại sóng vô tuyến
Có hai loại sóng vô tuyến. Cụ thể là:
Sóng vô tuyến có bước sóng dài, còn gọi là sóng đất, có thể đi xung quanh các chướng ngại vật cũng như là lan truyền trong phạm vi dài như núi và theo đường viền trái đất. Vì mặt đất không phải là một dây dẫn hoàn hảo cho nên tín hiệu có thể bị hủy khi chúng đi theo bề mặt trái đất.
Sóng vô tuyến bước sóng ngắn là thông tin vô tuyến sử dụng tần số phía trên của MF (Medium Frequency: tần số trung bình) cùng tất cả dải tần HF (High Frequency: tần số cao) thuộc phổ vô tuyến, từ 1.800 đến 30.000 kHz. Các bước sóng vô tuyến này nhỏ hơn 200m (1500 kHz).
Mọi vật thể trong không gian đều phát ra sóng vô tuyến ở một mức nào đó. Tất cả thông tin liên lạc chúng ta sử dụng trên trái đất hiện nay cũng là một phần của sóng vô tuyến, từ mạng di động đến các kênh radio, tivi đến thông tin liên lạc quân sự.
Trong không gian, sóng vô tuyến có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng. Nhưng trong môi trường vật chất, tốc độ của sóng vô tuyến phải tuân theo định luật bình phương nghịch đảo. Bước sóng của sóng vô tuyến di chuyển nhanh như thế nào là phụ thuộc vào những gì chúng đang truyền qua.
Vấn đề chính của sự lan truyền các loại sóng vô tuyến là nhiễu xạ và lệch hướng. Với sự gia tăng khoảng cách, tín hiệu có thể bị suy giảm, mất dữ liệu trong quá trình lan truyền. Để khắc phục vấn đề này thì khái niệm truyền rơ-le (Relay) được sử dụng. Các vị trí truyền rơle còn được gọi là bộ khuếch đại nhận tín hiệu, có tác dụng khuếch đại tín hiệu và truyền lại tín hiệu đó vào khí quyển.
Cách tạo ra sóng vô tuyến như thế nào?
Sóng vô tuyến có thể được tạo ra bất cứ khi nào điện tích tăng nhanh. Vì các điện tích trong vật liệu sẽ liên tục tăng tốc khi chúng va đập xung quanh do chuyển động, nên tất cả các vật liệu liên tục phát ra các bước sóng của sóng vô tuyến như một đặc điểm bức xạ nhiệt của chúng.
Ngoài ra, sóng vô tuyến cũng có thể được tạo ra nhờ các máy phát và được thu bởi các nhà thu sóng vô tuyến.
Ứng dụng của sóng vô tuyến hiện nay
Sóng vô tuyến thường được ứng dụng trong xã hội hiện đại ngày nay cho hệ thống liên lạc vô tuyến cố định và di động, phát sóng, radar cũng như là tuyến đường vô tuyến, vệ tinh liên lạc, hệ thống máy tính…
Phát thanh
Một trong những ứng dụng chính của sóng vô tuyến đó là phát thanh. Trước hết, tín hiệu âm thanh có thể được điều chế với sự trợ giúp của nhiều kỹ thuật khác nhau như điều chế biên độ (AM – viết tắt của Amplitude Modulation) và điều chế tần số (FM – viết tắt của Frequency modulation).
Tín hiệu điều chế sau đó sẽ được mã hóa và truyền trong không khí với sự trợ giúp của máy phát sóng vô tuyến. Về phía thiết bị thu sóng vô tuyến, tín hiệu có thể được truy xuất bằng cách điều chỉnh thiết bị thu về cùng tần số với tần số của máy phát.
Mạng di động
Sóng vô tuyến có khả năng xuyên qua cả các vật liệu cứng và chướng ngại vật như tòa nhà, cây cối một cách dễ dàng. Tính chất này của sóng vô tuyến được ngành truyền thông sử dụng thiết lập các liên kết di động nhằm mục đích trao đổi thông tin. Bộ phát và thu sóng vô tuyến được lắp đặt bên trong của điện thoại di động giúp truyền và nhận tín hiệu với sóng vô tuyến.
RADAR
RADAR là viết tắt của từ Radio detection and ranging, nghĩa là dò tìm và định vị bằng sóng vô tuyến. Đúng như tên gọi, RADAR là thiết bị sử dụng sóng vô tuyến để phát hiện sự hiện diện và vị trí của chướng ngại vật.
Khúc xạ ánh sáng là gì? Nguyên nhân hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Ăng-ten phát của RADAR gửi sóng vô tuyến ra môi trường, sóng truyền trong không khí và bật trở lại nếu va phải chướng ngại vật. Các sóng phản xạ sau đó lại được thu bởi máy thu thanh. Tốc độ sóng truyền đi đã được nhận biết, thời gian sóng quay trở lại được ghi lại. Do đó, vị trí của chướng ngại vật sẽ có thể được xác định dễ dàng.
Đài thiên văn
Thiên văn học vô tuyến sử dụng sóng vô tuyến nhằm có cái nhìn rõ ràng, chính xác hơn về hành tinh, sao chổi, tiểu hành tinh và rất nhiều thiên thể khác. Các bức xạ này không bị ảnh hưởng bởi những điều kiện thời tiết bất lợi như là mưa, sương mù, ánh sáng mặt trời,…
Tính chất này của sóng vô tuyến được nhà thiên văn học sử dụng để nghiên cứu thành phần, vị trí, chuyển động và các đặc tính khác của các thiên thể.
Truyền thông vệ tinh
Sóng vô tuyến được sử dụng trong việc truyền phát thông tin trên một khoảng cách lớn đáng kể với sự trợ giúp của các vệ tinh. Ăng-ten sóng vô tuyến trên trái đất có tác dụng truyền các tín hiệu đến vệ tinh.
Vệ tinh sẽ gửi tín hiệu trở lại trạm mặt đất. Tín hiệu này sau đó được xử lý và thông tin được trích xuất. Phát sóng truyền hình là một trong những ứng dụng phổ biến nhất của sóng vô tuyến trong truyền thông vệ tinh.
Vô tuyến điện từ xa
Sóng vô tuyến thường được sử dụng trong cách đo vô tuyến từ xa để xác định vị trí chính xác của động vật từ đó theo dõi chuyển động của nó. Điều này được thực hiện bằng cách gắn một máy phát sóng vô tuyến vào cơ thể con vật. Máy phát liên tục bức xạ ra sóng vô tuyến trong môi trường. Các bức xạ do máy phát ra được thiết bị thu thu lại và hiển thị kết quả trên màn hình.
Đồ chơi điều khiển từ xa
Hầu hết các đồ chơi điều khiển từ xa hiện nay đều hoạt động dựa trên sóng vô tuyến. Máy thu bên trong đồ chơi phản ứng với sóng vô tuyến được truyền bởi bộ phát có trong điều khiển. Do đó, sóng vô tuyến cho phép người dùng dễ dàng vận hành đồ chơi từ xa.
Điều hướng không lưu
Một trong những ứng dụng hữu ích nhất của sóng vô tuyến là thiết lập một mạng lưới liên lạc đáng tin cậy giữa máy bay với bộ phận kiểm soát không lưu. Sóng vô tuyến tần số rất cao (VHF – viết tắt của Very High Frequency) thường được sử dụng cho mục đích này. Sóng vô tuyến cũng giúp duy trì kết nối giữa các máy bay.
Khám chữa bệnh
Sóng vô tuyến được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe. Ví dụ, sóng vô tuyến được sử dụng trong các máy chụp cộng hưởng từ cho ra hình ảnh 3 chiều chi tiết và rõ ràng về các cơ quan bên trong của bệnh nhân.
Sử dụng sóng vô tuyến thực hiện quét MRI hoặc trong các ứng dụng y tế khác sẽ không gây ra bất kỳ tác dụng phụ bất lợi nào.
Sóng vô tuyến cũng được biết đến là công cụ hỗ trợ cho các ca phẫu thuật xâm lấn tối thiểu, bao gồm cả việc điều trị ngưng thở khi ngủ.
Tàu ngầm
Hệ thống thông tin liên lạc của tàu ngầm sử dụng sóng vô tuyến để trao đổi thông tin dễ dàng hơn. Thông thường, sóng vô tuyến tần số cực thấp (ELF – Extremely Low Frequency) được sử dụng do các bức xạ đó không bị nước biển hấp thụ.
Có thể thấy sóng vô tuyến có nhiều ứng dụng thiết thực, mang lại nhiều lợi ích. Trên đây là những điều cần biết về sóng vô tuyến là sóng gì, hy vọng bài viết sẽ mang lại nhiều thông tin hữu ích đến bạn đọc.
