Ohatra amin'ny fanontaniana momba ny fifanakalozan-kevitra momba ny onjam-peo
Ny onjam-peo dia endrika iray amin'ny taratra elektromagnetika izay miasa amin'ny fifandraisana tsy misy tariby. Miaraka amin'ny hatetika manomboka amin'ny kilohertz vitsivitsy (kHz) ka hatramin'ny gigahertz (GHz) maromaro, ny onjam-peo dia ampiasaina amin'ny fampiharana isan-karazany - manomboka amin'ny fandaharana amin'ny radio sy fahitalavitra ka hatramin'ny rafitra fifandraisana finday. Ato amin'ity lahatsoratra ity, dia hiresaka momba ny onja radio sy ny fanazavany isika mba hanampiana antsika hahatakatra ny fitsipika sy ny fampiharana ireo onja ireo amin'ny fiainana andavanandro.
Ohatra Fanontaniana 1: Fahita matetika sy halavan'ny onjam-peo
Fanontaniana:
Mandefa onjam-peo amin'ny matetika 100 MHz ny onjam-peo iray. Kajio ny halavan'ny onjam-peo. (Ny hafainganam-pandehan'ny hazavana dia 3 x 10^8 m/s.)
Dinika:
Ny hatetika (f) sy ny halavan'ny onjam-peo (λ) amin'ny onja elektromagnetika dia mifandray amin'ny hafainganam-pandehan'ny hazavana (c) amin'ny alàlan'ny fampitoviana:
\[ c = f \times \lambda \]
Aiza:
– \( c \) = hafainganam-pandehan'ny hazavana (3 x 10^8 m/s)
– \( f \) = matetika (100 MHz na 100 x 10^6 Hz)
– \( \lambda \) = halavan'ny onjam-peo (ho hita)
Avy amin'ny fampitoviana etsy ambony, ny halavan'ny onjam-peo dia azo kajy amin'ny:
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
Koa:
\[ \lambda = \frac{3 \times 10^8}{100 \times 10^6} = 3 \ \text{metatra} \]
Noho izany, ny halavan'ny onjam-peo amin'ny fatran'ny 100 MHz dia 3 metatra.
Ohatra Fanontaniana 2: Hery sy Hafainganam-pandehan'ny Fampitana
Fanontaniana:
Mamoaka onjam-peo amin'ny fomba isotropika (mitovy amin'ny lafiny rehetra) ny mpandefa radio 50-watt. Kajio ny hamafin'ny onjam-peo amin'ny halavirana 10 metatra miala amin'ny mpandefa.
Dinika:
Azo kajiana amin'ny alalan'ny: ny hamafin'ny (I) onja avoaka amin'ny fomba isotropika
\[ I = \frac{P}{A} \]
Aiza:
– \( P \) = herin'ny mpandefa (50 watts)
– \( A \) = velaran'ny velaran'ny bola (4πr^2)
Amin'ny halavirana (r) = 10 metatra, ny velaran'ny velaran'ny baolina dia:
\[ A = 4\pi (10)^2 = 400\pi \]
Koa:
\[ I = \frac{50}{400\pi} = \frac{1}{8\pi} \ \text{watt/m}^2 \]
Noho izany, ny hamafin'ny onjam-peo amin'ny halavirana 10 metatra miala ny mpandefa dia \( \frac{1}{8\pi} \) watt/m².
Ohatra Fanontaniana 3: Bandwidth sy Fahafahan'ny Fantsona
Fanontaniana:
Manana bandwidth 20 MHz ny fantsona fifandraisana iray. Raha mampiasa QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) modulation ianao, inona no fahafaha-mamokatra ambony indrindra azon'ilay fantsona ampiasaina?
Dinika:
Manana dingana 4 samihafa ny modulation QPSK, ka afaka mampita bits 2 isaky ny marika mandritra ny fe-potoana iray.
Ny isan'ny marika isan-tsegondra azon'ny bandwidth 20 MHz zakaina dia:
\[ \text{Symbol} = 20 \x 10^6 \ \text{symbol/segondra} \]
Koa satria mandefa 2 bits isaky ny marika ny QPSK, ny fahafaha-manao na ny isan'ny bits isaky ny segondra (bitrate) dia:
\[ \text{Bitrate} = 20 \times 10^6 \times 2 = 40 \ \text{Mbps} \]
Noho izany, ny fahafaha-mamokatra ambony indrindra an'ilay fantsona dia 40 Mbps.
Ohatra Fanontaniana 4: Fitsabahana sy Fanelingelenana
Fanontaniana:
Misy mpandefa radio amin'ny fatran'ny feo 101.1 MHz iharan'ny fitsabahana avy amin'ny mpandefa radio hafa amin'ny fatran'ny feo 101.3 MHz. Kajio ny fatran'ny feo vokarina.
Dinika:
Ny hatetiky ny kapoka \( f_{beat} \) dia mitranga noho ny fahasamihafana misy eo amin'ny hatetiky ny kapoka roa akaiky ary azo kajy amin'ny alalan'ny:
\[ f_{beat} = |f_1 – f_2| \]
Aiza:
– \( f_1 \) = 101.1 MHz
– \( f_2 \) = 101.3 MHz
Koa:
\[ f_{beat} = |101.1 – 101.3| = | -0.2 | = 0.2 \ \text{MHz} \]
Noho izany, ny hatetika vokarin'ny kapoka dia 0.2 MHz.
Ohatra Fanontaniana 5: Vokatra Doppler amin'ny Onjam-peo
Fanontaniana:
Mandefa onjam-peo amin'ny matetika 95 MHz ny onjam-peo iray. Manatona ny onjam-peo amin'ny hafainganam-pandeha 340 m/s ny fiaramanidina iray. Kajio ny matetika voarain'ny fiaramanidina raha mitovy amin'ny hafainganam-pandehan'ny hazavana (3 x 10^8 m/s) ny hafainganam-pandehan'ny onjam-peo.
Dinika:
Ny fiantraikan'ny Doppler amin'ny onjam-peo dia azo aseho toy izao:
\[ f_{accept} = f_{0} \left(\frac{c + v}{c}\right) \]
Aiza:
– \( f_0 \) = matetika tany am-boalohany (95 MHz)
– \( v \) = hafainganam-pandehan'ny fiaramanidina (340 m/s)
– \( c \) = hafainganam-pandehan'ny onja (3 x 10^8 m/s)
Koa:
\[ f_{accept} = 95 \times 10^6 \left(\frac{3 \times 10^8 + 340}{3 \times 10^8}\right) \]
\[ f_{accept} = 95 \times 10^6 \left(\frac{3 \times 10^8 + 3.4 \times 10^2}{3 \times 10^8}\right) \]
\[ f_{accept} \approx 95 \times 10^6 \left(1 + \frac{3.4 \times 10^2}{3 \times 10^8}\right) \]
\[ f_{accept} \eo amin'ny 95 \times 10^6 \left(1 + 1.1333 \times 10^{-6}\right) \]
\[ f_{accept} \eo amin'ny 95 \in'ny 10^6 \in'ny 1.0000011333 \]
\[ f_{accept} \approx 95.000107 \ \text{MHz} \]
Noho izany, ny matetika voarain'ny fiaramanidina manatona dia manodidina ny 95.000107 MHz.
Penutup
Tena ilaina amin'ny sehatry ny injeniera sy ny siansa isan-karazany ny fahatakarana ireo foto-kevitra fototra sy ny lamina informatika momba ny onjam-peo. Ireo olana etsy ambony ireo dia manome ohatra vitsivitsy momba ny fomba azo ampiharina amin'ny fizikan'ny onjam-peo amin'ny toe-javatra azo ampiharina isan-karazany. Ny lalana mankany amin'ny fahatakarana lalindalina kokoa dia amin'ny alàlan'ny fampiharana tsy tapaka sy ny fikarohana ny fampiharana tena izy ny onjam-peo amin'ny teknolojia fifandraisana ampiasaintsika isan'andro.
