ДЛИНА ВОЛНЫ и частота (формула и онлайн-расчет)
Расчет
Введите данные в какое-либо поле, остальные параметры будут расчитаны автоматически.
Если в какой-либо области изменения данных, другие автоматически пересчитываются.
В качестве десятичной запятой можно использовать как запятую, так и точку.
Обнаруженны NaN, проверьте, что вы ввели в поле
корректные данные, то есть без букв и других символов.
Коэффициент укорочения
Для расчета петель симметризационных и окурки коаксиального кабеля должны быть приняты во внимание коэффициент укорочения k.
Для коаксиальный кабель с пеной диэлектрика
k = 0,81 и для кабеля с полиэтиленовым диэлектриком составляет k = 0,66.
Коэффициент укорочения не может быть равен нулю.
Если вы не понимаете антенная технологии, оставить укорочение фактора всегда 1.
Точность расчета
Расчет зависит от скорости распространения электромагнитных волн = скорость света.
Для иллюстративных целей, расчет подсчитывает только округленное значение (в вакууме)
Для точных расчетов распространения в вакууме должны ввести:
c = 299 792 458 m/s
Скорость распространения электромагнитных волн различных материалов ниже.
Формулы
| Длина волны (лямбда) | λ = | 300 / f | [m] |
| Частота | f = | 300 / λ | [MHz] |
λ … длина одной волны
T … время
Длина волны и частота
Дополнительная информация для расчета длины волны и частоты. можно найти в Википедии в соответствующих паролей (см ссылки ниже)
Расчет длины волны онлайн
Ссылки
dlina-volny.wikina.ru
Длина волны ⟷ частота — 3G-aerial
Частота ⟷ Длина волны:
Калькулятор позволяет рассчитать длину волны по известной частоте или частоту по известной длине волны.
Расчет ведется по простейшей формуле, связывающей между собой длину волны, частоту и скорость света: λ = с/f
| № | Диапазон | Условное обозначение диапазона частот | Наименование по длине волны | |
|---|---|---|---|---|
| частот | длин волн | |||
| 1 | 3-30Гц | 105-104км | КНЧ (ELF) — крайне низкие частоты | Декаметрические |
| 2 | 30-300Гц | 104-103км | Мегаметрические | |
| 3 | 300-3000Гц | 10 |
УНЧ (ULF) — ультра низкие частоты | Гектокилометровые |
| 4 | 3-30кГц | 100-10км | ОНЧ (VLF)- очень низкие частоты | Сверхдлинные (мириаметровые) |
| 5 | 30-300кГц | 10-1км | НЧ (LF) — низкие частоты | Длинные (километровые) |
| 6 | 300-3000кГц | 1000-100м | СЧ (MF) — средние частоты | Средние (гектометровые) |
| 7 | 3-30МГц | 100-10м | ВЧ (HF) — высокие частоты | Короткие (декаметровые) |
| 8 | 30-300МГц | 10-1м | ОВЧ (VHF) — очень высокие частоты | Метровые, ультра короткие |
| 9 | 300-3000МГц | 100-10см | УВЧ (UHF) — ультра высокие частоты | Дециметровые |
| 10 | 3-30ГГц | 10-1см | СВЧ (SHF) — сверх высокие частоты | Сантиметровые |
| 11 | 30-300ГГц | 10-1мм | КВЧ (EHF)- крайне высокие частоты | Миллиметровые |
| 12 | 300-3000ГГц | 1-0,1мм | ГВЧ — гипервысокие частоты | Субмиллиметровые |
| 13 | Оптические диапазоны волн. (начиная с инфракрасного) | |||
3g-aerial.biz
Свойства волн: длина, частота и скорость
Физика > Длина волны, частота в соотношении со скоростью
Характеристика волны – длина, скорость и частота. Узнайте, что такое частота на графике волны, фазовая и групповая скорость, распространение волны и амплитуда.
Волны характеризуются по частоте, длине и амплитуде. Есть также два типа скорости: фазовая и групповая.
Задача обучения
- Рассмотреть главные характерные свойства волн.
Основные пункты
- Длина волны – пространственный период.
- Частота – число циклов за временной промежуток. Нельзя смешивать с угловой частотой.
- Фазовую скорость можно определить в качестве произведения длины и частоты.
Термины
- Скорость волны – абсолютный показатель скорости, при которой проходит фаза любого частотного компонента волны.
- Частота – соотношение числа периодического явления к временному промежутку: f = n/t.
Пример
Если мы рассмотрим видимый свет, то можем отобразить его как электромагнитную волну. Она будет представлена электрическими и магнитными полями, смещающимися в среде. Частоту определяют как цвет: 4 × 1014 Гц (красный), 8 × 1014 Гц (фиолетовый), а между ними – все остальные. Длина волны существует в обратной пропорциональности частоте: чем больше частота, тем короче длина.
Свойства волн
Волны характеризуются по их свойствам. Амплитуда представляет половину дистанции от гребня к впадине. Также можно заметить длину волны – пространственный период (от гребня к гребню), обозначающийся буквой λ.
Частота – количество пройденных циклов за определенный временной промежуток. В виде формулы:
Красная волна наделена низкочастотным синусом, поэтому наблюдается мало повторений циклов. А вот у фиолетовой высокая частота. Заметьте, что время растет по горизонтали
f = 1/T (T – период колебаний).
Частота и длина волны также могут быть связаны друг с другом по отношению к «скорости» волны. Получаем:
v = fλ (v – скорость волны или фазовая скорость, с которой фаза волны распространяется в пространстве).
Есть также групповая скорость волны – показатель, с которым общая форма волновых амплитуд (модуляция или огибающая волны) распространяется в пространстве.
Перед вами волна с групповой (положительная) и фазовой (отрицательная) скоростями, движущихся в разных направлениях
v-kosmose.com
Теория радиоволн: ликбез / Habr
Думаю все крутили ручку радиоприемника, переключая между «УКВ», «ДВ», «СВ» и слышали шипение из динамиков.
Но кроме расшифровки сокращений, не все понимают, что скрывается за этими буквами.
Давайте ближе познакомимся с теорией радиоволн.
Радиоволна
Длина волны(λ) — это расстояние между соседними гребнями волны.
Амплитуда(а) — максимальное отклонения от среднего значения при колебательном движении.
Частота(v) — количество полных периодов в секунду
Существует формула, позволяющая определять длину волны по частоте:
Где: длина волны(м) равна отношению скорости света(км/ч) к частоте (кГц)
«УКВ», «ДВ», «СВ»
Сверхдлинные волны — v = 3—30 кГц (λ = 10—100 км).
Имеют свойство проникать вглубь толщи воды до 20 м и в связи с этим применяются для связи с подводными лодками, причем, лодке не обязательно всплывать на эту глубину, достаточно выкинуть радио буй до этого уровня.
Эти волны могут распространяться вплоть до огибания земли, расстояние между земной поверхностью и ионосферой, представляет для них «волновод», по которому они беспрепятственно распространяются.
Длинные волны(ДВ) v = 150—450 кГц (λ = 2000—670 м). 
Этот тип радиоволны обладает свойством огибать препятствия, используется для связи на большие расстояния. Также обладает слабой проникающей способностью, так что если у вас нет выносной антенны, вам вряд ли удастся поймать какую-либо радиостанцию.
Средние волны (СВ) v = 500—1600 кГц (λ = 600—190 м).
Эти радиоволны хорошо отражаются от ионосферы, находящейся на расстоянии 100-450 км над поверхностью земли.Особенность этих волн в том, что в дневное время они поглощаются ионосферой и эффекта отражения не происходит. Этот эффект используется практически, для связи, обычно на несколько сотен километров в ночное время.
Короткие волны (КВ) v= 3—30 МГц (λ = 100—10 м).
Подобно средним волнам, хорошо отражаются от ионосферы, но в отличии от них, не зависимо от времени суток. Могут распространяться на большие расстояния(несколько тысяч км) за счет пере отражений от ионосферы и поверхности земли, такое распространение называют скачковым. Передатчиков большой мощности для этого не требуется.
Ультракороткие Волны(УКВ) v = 30 МГц — 300 МГц (λ = 10—1 м).
Эти волны могут огибать препятствия размером в несколько метров, а также имеют хорошую проникающую способность. За счет таких свойств, этот диапазон широко используется для радио трансляций. Недостатком является их сравнительно быстрое затухание при встрече с препятствиями.
Существует формула, которая позволяет рассчитать дальность связи в УКВ диапазоне:
Так к примеру при радиотрансляции с останкинской телебашни высотой 500 м на приемную антенну высотой 10 м, дальность связи при условии прямой видимости составит около 100 км.
Высокие частоты (ВЧ-сантиметровый диапазон) v = 300 МГц — 3 ГГц (λ = 1—0,1 м).
Не огибают препятствия и имеют хорошую проникающую способность. Используются в сетях сотовой связи и wi-fi сетях.
Еще одной интересной особенностью волн этого диапазона, является то, что молекулы воды, способны максимально поглощать их энергию и преобразовывать ее в тепловую. Этот эффект используется в микроволновых печах.
Как видите, wi-fi оборудование и микроволновые печи работают в одном диапазоне и могут воздействовать на воду, поэтому, спать в обнимку с wi-fi роутером, длительное время не стоит.
Крайне высокие частоты (КВЧ-миллиметровый диапазон) v = 3 ГГц — 30 ГГц (λ = 0,1—0,01 м).
Отражаются практически всеми препятствиями, свободно проникают через ионосферу. За счет своих свойств используются в космической связи.
AM — FM
Зачастую, приемные устройства имеют положения переключателей am-fm, что же это такое:
AM — амплитудная модуляция
Это изменение амплитуды несущей частоты под действием кодирующего колебания, к примеру голоса из микрофона.
АМ — первый вид модуляции придуманный человеком. Из недостатков, как и любой аналоговый вид модуляции, имеет низкую помехоустойчивость.
FM — частотная модуляция
Это изменение несущей частоты под воздействие кодирующего колебания.
Хотя, это тоже аналоговый вид модуляции, но он имеет более высокую помехоустойчивость чем АМ и поэтому широко применяется в звуковом сопровождении ТВ трансляций и УКВ вещании.
На самом деле у описанных видом модуляции есть подвиды, но их описание не входит в материал данной статьи.
Еще термины
Интерференция — в результате отражений волн от различных препятствий, волны складываются. В случае сложения в одинаковых фазах, амплитуда начальной волны может увеличиться, при сложении в противоположных фазах, амплитуда может уменьшиться вплоть до нуля.
Это явление более всего проявляется при приеме УКВ ЧМ и ТВ сигнала.
Поэтому, к примеру внутри помещения качество приема на комнатную антенну ТВ сильно «плавает».
Дифракция — явление, возникающее при встрече радиоволны с препятствиями, в результате чего, волна может менять амплитуду, фазу и направление.
Данное явление объясняет связь на КВ и СВ через ионосферу, когда волна отражается от различных неоднородностей и заряженных частиц и тем самым, меняет направление распространения.
Этим же явлением объясняется способность радиоволн распространяться без прямой видимости, огибая земную поверхность. Для этого длина волны должна быть соразмерна препятствию.
PS:
Надеюсь, информация описанная мной будет полезна и принесет некоторое понимание по данной теме.
habr.com
3. Длина волны. Связь длины волны со скоростью её распространения и периодом (частотой)
Каждая волна распространяется с какой-то скоростью.
Под скоростью волны понимают скорость распространения возмущения.
Пример:
Удар по торцу стального стержня вызывает в нем местное сжатие, которое затем распространяется вдоль стержня со скоростью около \(5\) км/с.
Обрати внимание!
Скорость волны определяется свойствами среды, в которой эта волна распространяется. При переходе волны из одной среды в другую ее скорость изменяется.
Помимо скорости, важной характеристикой волны является длина волны.
Длиной волны называется расстояние, на которое распространяется волна за время, равное периоду колебаний в ней.
Рассмотрим процесс передачи колебаний от точки к точке при распространении поперечной волны.
Для этого используем: частицы среды, в которой будет распространяться волна, примем за цепочку пронумерованных шариков (рис. 1).
Будем считать, что между шариками, как и между частицами среды, существуют силы взаимодействия, в частности при небольшом удалении шариков друг от друга возникает сила притяжения.
Рис. 1
Если привести первый шарик в колебательное движение, то есть заставить его двигаться вверх и вниз от положения равновесия, то благодаря силам взаимодействия каждый шарик в цепочке будет повторять движение первого, но с некоторым запаздыванием (сдвигом фаз). Это запаздывание будет тем больше, чем дальше от первого шарика находится данный шарик.
Четвёртый шарик отстаёт от первого на \(1/4\) колебания (рис. 2). Когда первый шарик прошёл \(1/4\) часть пути полного колебания, максимально отклонившись вверх, четвёртый шарик только начал движение из положения равновесия.
Рис. 2
Движение седьмого шарика отстаёт от движения первого на \(1/2\) колебания (рис. 3), десятого — на \(3/4\) колебания (рис. 4).
Рис. 3
Рис. 4
Тринадцатый шарик отстаёт от первого на одно полное колебание (рис. 5), то есть находится с ним в одинаковых фазах.
Рис. 5
Движения этих двух шариков совершенно одинаковы (рис. 6).
Рис. 6
Расстояние между ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах, называется длиной волны.
Обрати внимание!
Длина волны обозначается греческой буквой \(λ\) («ламбда»).
Расстояние между первым и тринадцатым шариками (см. рис. 6), вторым и четырнадцатым, третьим и пятнадцатым и так далее, то есть между всеми ближайшими друг к другу шариками, колеблющимися в одинаковых фазах, будет равно длине волны \(λ\).
Из рисунков выше видно, что колебательный процесс распространился от первого шарика до тринадцатого, то есть на расстояние, равное длине волны \(λ\), за то же время, за которое первый шарик совершил одно полное колебание, то есть за период колебаний \(T\).
Значит,
λ=VT,
где \(V\) — скорость волны.
Поскольку период колебаний связан с их частотой ν зависимостью
T=1ν,
то длина волны может быть выражена через скорость волны и частоту:
λ=Vν.
Обрати внимание!
Длина волны зависит от частоты ν (или периода \(T\)) колебаний источника, порождающего эту волну, и от скорости \(V\) распространения волны.
Из формул для определения длины волны можно выразить скорость волны:
V=λT
и
V=λν.
Обрати внимание!
Формулы для нахождения скорости волны справедливы как для поперечных, так и для продольных волн.
Длину волны при распространении продольных волн можно представить с помощью рисунка 7.
Рис. 7
Обрати внимание!
Частота колебаний в волне совпадает с частотой колебаний источника (так как колебания частиц среды являются вынужденными) и не зависит от свойств среды, в которой распространяется волна.
При переходе волны из одной среды в другую ее частота не изменяется, меняются лишь скорость и длина волны.
www.yaklass.ru
