3.8. Vezeték nélküli átviteli közegek

A vezeték nélküli információátvitel teljes elektromágneses spektrum fő hullámsávjait (röntgensugarak, gammasugarak, ultraibolya sugarak, látható fény, infravörös sugarak, mikrohullámok és rádióhullámok) jelenthetik. A rádiófrekvenciás átvitel alatt pedig csupán az utóbbi kettőt - rádióhullám, a mikrohullám - értjük. Ezeken kívül még az infravörös hullám és a látható fény a spektrumnak az a része, amely alkalmas információtovábbításra. A hullámhossz a rádióhullámok a frekvencia - vele fordított arányban - a röntgensugarak irányában a legnagyobb. Ez utóbbiak, valamint a röntgen- és a gammasugarak a nagyobb frekvenciájuk miatt még jobbak lennének alkalmasak az információtovábbításra, de az élőszervezetre gyakorolt hatásuk miatt nem terjedhettek el.

A rádiófrekvencia elnevezés olyan tulajdonságú váltóáramra utal, amelyet antennába vezetve olyan elektromágneses tér keletkezik, amely alkalmas vezeték nélküli sugárzásra és/vagy kommunikációra. Számtalan készülék működik rádiófrekvenciás térben: CB-rádiók, a műholdas sugárzórendszerek, a vezeték nélküli mobiltelefonok, a számítógépes Wi-Fi elérési pontok.

 

25. ábra: Az ionoszféra rétegei

 

Az ionoszféra a legalacsonyabban fekvő „D" és a középen lévő „E" rétegre a molekuláris, míg a felső „F" rétegre az atomi ionizáció jellemző.

A rádiófrekvenciás hullámok - az elektromágneses hullámok egyik változataként - az antenna szabad elektronjait a változó elektromos mező rezgésbe hozása illetve gyorsítása révén keletkeznek. Egyszerűen előállíthatók, nagy távolságra jutnak el, és az épületek falain is áthatolnak. Frekvenciájuk széles tartományban mozoghat, és a látható fény sebességével minden irányba terjednek. Mivel a hullámok, a terjedési tulajdonságaik frekvenciafüggőek, ez azzal jár, hogy alacsony frekvencián a rádióhullámok minden akadályon áthatolva teljesítményük fokozatosan csökken. A nagyfrekvenciás rádióhullámok viszont egyenes vonal mentén terjedve a tárgyakról visszaverődnek. A rádiózásban az földet körülvevő ionoszférának - a földfelszín felett 100 és 500 km közötti magasságban található légréteg, amelyben elektromosan töltött részecskék mozognak - kulcsszerepe van, mert e felülettel találkozva különböző hullámhosszúságú rádióhullámok másképpen viselkednek. A rövidhullámú rádióhullámok képesek áthatolni az ionoszférán54, és így műholddal nagy távolságra lehet információkat továbbítani. Ezzel szemben a hosszúhullámok megtörnek és visszaverődnek rajta, ezért alkalmassá válnak a földfelszín közelében történő nagy távolságra történő sugárzásra.

A mikrohullámú átvitel - melyen a GSM- és az UMTS-rendszerek is alapulnak - elektromágneses spektruma 3 GHz-től 300 GHz-ig terjed. Elsősorban a nagyobb sávszélességet kívánó vezeték nélküli helyeken alkalmazzák. A mikrohullámú rendszerek - az optikai kábelek megjelenése előtt - jelentették a nagytávolságú távbeszélőrendszerek alapját. 100 MHz felett az elektromágneses hullámok egyenes vonal mentén terjednek - a földfelszín görbülete miatt viszont elnyelődnek. Ezért a jó vétel érdekében meghatározott távolságonként ismétlőkre, és kellő távolságban elhelyezett és kellő magasságú adótornyokra van szükség.

 

 

26. ábra: Ábra a rádióhullámokról

 

A műholdas átvitel, a VSAT-rendszer55: A műhold kommunikációs eszköz, arra alkalmas, hogy átjátszóállomásként vegye a Föld egyik pontjáról kiinduló rádióadást, majd felerősítve adóként tovább sugározza a Földnek egy másik pontjára. A műholdas adattovábbítás ezen a felismerésen alapul, sőt a műholdas műsorszórás és telefonálás is. A műholdakat az internetelérési rendszerbe is bevonták. A VSAT (Very Small Aperture Terminal) rendszer egy speciális űrtávközlési rendszer, amelynél a földi pontok között műholdon keresztül létesül egy- vagy kétirányú kapcsolat.

Az infravörös átviteli technikát kis távolság esetében alkalmazzák. Elsősorban a televíziók, videomagnók, hifi-berendezések és házimozi-rendszerek távirányítóiban alkalmazott infravörös adóegység formájában, mely szilárd testeken nem képes áthatolni, ugyanakkor jól irányítható, olcsó és könnyen előállítható.




54: További információ itt érhető el: http://www.npl-cgc.ernet.in/atul/cgc/rwc/weather.htm