Fa'ata'ita'iga o Fesili i le Talanoaga e uiga i Galu Leitio
O galu leitio o se ituaiga o fa'asalalauga eletise e aoga i feso'ota'iga uaealesi. Faatasi ai ma ni nai kilohertz (kHz) i ni nai gigahertz (GHz), e fa'aaogaina galu leitio i le tele o fa'aoga eseese—mai fa'asalalauga leitio ma televise i faiga feso'ota'iga feavea'i. I totonu o lenei tusiga, o le a tatou talanoaina ai fa'ata'ita'iga o galu leitio ma a latou fa'amatalaga e fesoasoani ia i tatou e malamalama ai i mataupu fa'avae ma fa'aoga o nei galu i le olaga i aso faisoo.
Fa'ata'ita'iga Fesili 1: Taimi e Fa'atele ai ma le Umi o le Galu
Fesili:
E fa'asalalauina e se leitio galu leitio i le televave o le 100 MHz. Fa'atatau le umi o le galu. (O le saoasaoa o le malamalama e 3 x 10^8 m/s.)
Talanoaga:
O le televave (f) ma le galu (λ) o galu eletise e fesoʻotaʻi ma le saoasaoa o le malamalama (c) e ala i le fua faʻatatau:
\[ c = f \times \lambda \]
O fea:
– \( c \) = saoasaoa o le malamalama (3 x 10^8 m/s)
– \( f \) = televave (100 MHz po'o le 100 x 10^6 Hz)
– \( \lambda \) = galu (e maua)
Mai le fua fa'atatau o lo'o i luga, e mafai ona fuafuaina le umi o le galu e ala i le:
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
O lea la:
\[ \lambda = \frac{3 \times 10^8}{100 \times 10^6} = 3 \ \text{mita} \]
O lea la, o le umi o le galu o le 100 MHz e 3 mita.
Fa'ata'ita'iga Fesili 2: Malosiaga ma le Malosi o le Fesiitaiga
Fesili:
O se masini fa'asalalau leitio e 50-watt e fa'asalalauina atu galu leitio i se auala tutusa (tutusa i itu uma). Fuafua le malosi o galu leitio i le mamao e 10 mita mai le masini fa'asalalau.
Talanoaga:
E mafai ona fuafuaina le malosi (I) o se galu e fa'asalalauina fa'aisotropically e ala i le:
\[ I = \frac{P}{A} \]
O fea:
– \( P \) = malosiaga o le fa'asalalauina (50 watts)
– \( A \) = lautele o le fogāeleele o le sfera (4πr^2)
I le mamao (r) = 10 mita, o le lautele o le polo e:
\[ A = 4\pi (10)^2 = 400\pi \]
O lea la:
\[ I = \frac{50}{400\pi} = \frac{1}{8\pi} \ \text{watt/m}^2 \]
O lea la, o le malosi o galu leitio i le mamao e 10 mita mai le transmitter o le \( \frac{1}{8\pi} \) watt/m².
Fa'ata'ita'iga Fesili 3: Bandwidth ma le Malosiaga o le Ala
Fesili:
E 20 MHz le bandwidth o se auala feso'ota'iga. Afai e fa'aogaina le QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) modulation, o le a le maualuga o le gafatia o le auala?
Talanoaga:
E 4 vaega eseese o le fa'asa'oga o le QPSK, o lea e mafai ai ona fa'asalalauina le 2 bits i le fa'ailoga ta'itasi i le taimi e tasi.
O le aofaʻi o faʻailoga i le sekone e mafai e se bandwidth 20 MHz ona taulimaina e:
\[ \text{Fa'ailoga} = 20 \times 10^6 \ \text{fa'ailoga/sekone} \]
Talu ai e auina atu e le QPSK le 2 bits i le faailoga, o le gafatia po o le numera o bits i le sekone (bitrate) e:
\[ \text{Bitrate} = 20 \times 10^6 \times 2 = 40 \ \text{Mbps} \]
O lea la, o le gafatia maualuga o le auala e 40 Mbps.
Fa'ata'ita'iga Fesili 4: Fa'alavelave ma le Fa'alavelave
Fesili:
O se leitio fa'asalalau i le televave o le 101.1 MHz o lo'o a'afia i le fa'alavelave mai se isi fa'asalalau i le televave o le 101.3 MHz. Fa'atatau le televave o le ta.
Talanoaga:
O le tele o le tata o le leo \( f_{beat} \) e mafua mai i le eseesega i le va o ni tele o leo e lua e vavalalata ma e mafai ona fuafuaina e ala i:
\[ f_{beat} = |f_1 – f_2| \]
O fea:
– \( f_1 \) = 101.1 MHz
– \( f_2 \) = 101.3 MHz
O lea la:
\[ f_{beat} = |101.1 – 101.3| = | -0.2 | = 0.2 \ \text{MHz} \]
O lea la, o le fua fa'atatau o le ta e 0.2 MHz.
Fa'ata'ita'iga Fesili 5: A'afiaga Doppler i Galu Leitio
Fesili:
E fa'asalalau e se leitio leo i le saoasaoa e 95 MHz. E latalata atu se vaalele i le leitio i le saoasaoa e 340 m/s. Fuafua le saoasaoa e maua e le vaalele pe afai e tutusa le saoasaoa o galu leitio ma le saoasaoa o le malamalama (3 x 10^8 m/s).
Talanoaga:
E mafai ona faʻaalia le aafiaga o le Doppler mo galu leitio e pei ona taua i lalo:
\[ f_{talia} = f_{0} \left(\frac{c + v}{c}\right) \]
O fea:
– \( f_0 \) = taimi muamua (95 MHz)
– \( v \) = saoasaoa o le vaalele (340 m/s)
– \( c \) = saoasaoa o galu (3 x 10^8 m/s)
O lea la:
\[ f_{talia} = 95 \times 10^6 \left(\frac{3 \times 10^8 + 340}{3 \times 10^8}\right) \]
\[ f_{talia} = 95 \times 10^6 \left(\frac{3 \times 10^8 + 3.4 \times 10^2}{3 \times 10^8}\right) \]
\[ f_{talia} \pe tusa ma le 95 \times 10^6 \left(1 + \frac{3.4 \times 10^2}{3 \times 10^8}\taumatau) \]
\[ f_{talia} \pe tusa ma le 95 \times 10^6 \left(1 + 1.1333 \times 10^{-6}\right) \]
\[ f_{talia} \pe tusa ma le 95 \times 10^6 \times 1.0000011333 \]
\[ f_{talia} \pe tusa ma le 95.000107 \ \text{MHz} \]
O lea la, o le televave e maua e le vaalele o loʻo agai mai e tusa ma le 95.000107 MHz.
Fa'ato'a
O le malamalama i mataupu faavae autu ma mamanu fa'akomepiuta o galu leitio e taua tele i le tele o matata fa'ainisinia ma fa'asaienisi. O fa'afitauli o lo'o i luga o lo'o tu'uina atu ai ni fa'ata'ita'iga o le auala e mafai ai ona fa'aogaina le fisiki o galu leitio i tulaga fa'atino eseese. O le ala i le malamalama loloto o le fa'atinoina pea ma le su'esu'eina o fa'aoga moni o galu leitio i tekinolosi feso'ota'iga tatou te fa'aaogaina i aso uma.
