Tiedämme, että sekä sähköinen että magneettinen kentät kulkevat aaltojen muodossa ja näiden kenttien häiriöitä kutsutaan valoksi. Esimerkiksi kun heität kiven uima-altaaseen, voimme huomata aallot pyöreässä muodossa, joka liikkuu kivestä ulospäin. Samoin kuin nämä aallot, jokaisella valon aallotuksella on joukko korkeita pisteitä, jotka tunnetaan harjoina, missä sähkökenttä on maksimissaan, ja matalien pisteiden jakso tunnetaan kouruina, missä sähkökenttä on alhaisin. Kahden aallonharjan välistä etäisyyttä kutsutaan aallonpituudeksi ja myös kourujen osalta se on sama. Määritetyn pisteen läpi 1 sekunnin sisällä virtaavien väreiden lukumäärä tunnetaan taajuutena, ja se lasketaan sykleinä / sekunti tunnetaan nimellä HZ (Hertz). Tässä artikkelissa käsitellään aallonpituuden ja taajuuden välistä suhdetta.
Aallonpituuden ja taajuuden suhde
Aallonpituuden ja taajuuden välisessä suhteessa keskustellaan pääasiassa siitä, mikä on taajuus, mikä on aallonpituus ja sen suhde.
Mikä on taajuus?
Taajuus voidaan määritellä värähtelyvärähtelyjen lukumääränä kullekin aikayksikölle laskettuna Hz: nä (hertsi). Ihmisen kuulema taajuusalue vaihtelee välillä 20 Hz - 20000 Hz. Jos äänen taajuus on ihmisen korvien alueen yläpuolella, sitä kutsutaan ultraääneksi. Vastaavasti, jos äänen taajuus on pienempi kuin ihmisen korvien alue, se tunnetaan infraäänenä.
Taajuus (f) -yhtälö on = 1 / T
Missä
f = taajuus
T = ajanjakso
Mikä on aallonpituus?
Aallonpituus (etäisyys / pituus) voidaan määritellä etäisyydeksi kahden vaiheen sisällä olevan lähellä olevan pisteen välillä. Siksi kaksi vierekkäistä piikkiä, jotka muuten ovat aallon läpi, erotetaan yhden aallonpituuden etäisyydellä. Aallon aallonpituus voidaan kuvata symbolilla λ lambda.
aallonpituus
Aallonpituus on kahden harjan tai kahden aallon välinen etäisyys aallossa. Aallon huippupiste on harja, kun taas aaltomuodon alin kohta on kaukalo. Aallonpituuden yksiköt ovat metrejä, cm, mms, nms jne.
Aallonpituuden (λ) yhtälö on = λ = v / f
Missä
V = Vaiheen nopeus tai nopeus
f = taajuus
Kuinka aallonpituus ja taajuus liittyvät toisiinsa?
Matkailu sähkömagneettinen tai EM-aallot voidaan suorittaa nopeudella 299792 km / s. Tämä on yksi tärkeistä ominaisuuksista. Saatavilla on lukuisia aaltotyyppejä, jotka vaihtelevat taajuuden ja aallonpituuden mukaan. Valon nopeus voidaan määritellä, kun EM-aallon taajuus kerrotaan sen aallonpituudella.
Valon nopeus = Aallonpituus * värähtelytaajuus
Yllä olevaa yhtälöä käytetään EM-aallon taajuuden tai aallonpituuden selvittämiseen jakamalla mittaus valon nopeudella toisen mittauksen saamiseksi.
Taajuuden ja aallonpituuden suhde
Aallonpituuden ja valotaajuuden välinen suhde voi olla olemassa, kun suurtaajuinen aalto kulkee köyttä nopeammin kuin ennen. Jossakin tämän vaiheessa voimme havaita, että aallonpituus muuttuu lyhyemmäksi. Siksi meidän on tiedettävä tarkalleen, onko tämä suhde.
aallonpituuden ja taajuuden välinen suhde
Toinen määrä on ajanjakso, jota voidaan käyttää kuvaamaan signaalia. Se voidaan myös määrittää, milloin värähtelyn suorittamiseen kuluu aika. Kun taajuus päättää, kuinka monta kertaa aalto värähtelee, ja se voidaan ilmaista
Taajuus = 1 / T-ajanjakso tai f = 1 / T
Kukin signaalin sijainti saavuttaa saman nopeuden yhden jakson jälkeen, kun signaali kulkee yhden värähtelyn läpi yhden vaiheen. Tämä tapahtuu, kun jokainen värähtelyn istuntotulos kulkee aallonpituuden läpi yhden vaiheen sisällä sulkeutuakseen.
Aallon nopeutta (v) voidaan kuvata aallon läpi kulkeutuneena tilana kullekin aikayksikölle. Jos uskotaan, että signaali kulkee yhden aallonpituuden yhden jakson sisällä,
V = λ / T
Siksi tiedämme, että T = 1 / f, joten yllä oleva yhtälö voidaan ilmaista
V = f λ
Aallon nopeus vastaa sen aallonpituuden ja taajuuden tuloa, mikä tarkoittaa näiden kahden välistä yhteyttä.
Ohjatun aallonpituuden ja rajataajuuden suhde
Suhdeohjattua aallonpituutta ja rajataajuutta käsitellään jäljempänä.
Ohjauksen aallonpituus
Ohjattu aallonpituus voidaan määritellä kahden vastaavan vaihetason välillä aaltojohtimen kanssa. Tämä aallonpituus on toiminto, jota käytetään taajuuden sekä matalan raja-aallonpituuden käyttämiseen. Ohjeaallonpituuden yhtälö on esitetty alla.
λ-opas = λvapaata tilaa / √ ((1- λvapaata tilaa / λ-aukkoa) 2
λ-opas = c / f x1 / √1- (c / 2af) 2
Tätä käytetään pääasiassa suunniteltaessa hajautettuja kokoonpanoja aaltojohdossa. Esimerkiksi, jos suunnittelemme diodikytkimen, kuten a PIN-diodi Käytä kahta shuntidiodia, joissa on 3/4 aallonpituusväliä erikseen, hyödynnä ohjauksen aallonpituutta (3/4) suunnittelussa. Aaltojohteessa ohjattu aallonpituus vertaa pidempään sitä vapaassa tilassa.
Katkaisutaajuudet
Siirtotapoja on erityyppisiä, jotka tukevat aaltojohtoa. Mutta normaali lähetystapa suorakulmaisessa aaltojohteessa tunnetaan nimellä TE10. Tässä tilassa käytetty ylempi raja-aallonpituus tai alempi rajataajuus on erittäin yksinkertainen. Yläraja-taajuus on tarkasti yksi oktaavi alemman yli.
λ ylempi raja-arvo = 2 x a
falempi raja-arvo= c / 2a (GHz)
a = leveä seinämitta
c = valon nopeus
Suorakulmaisen aaltojohdon tavanomaiset toimintarajat vaihtelevat välillä 125% - 189% alemmasta rajataajuudesta. Siksi WR90: n rajataajuus on 6,557 GHz ja tavanomainen toiminta-alue vaihtelee 8,2 - 12,4 GHz. Ohjaimen toiminta pysähtyy alemmalla katkaisutaajuudella.
Äänen nopeuden aallonpituuden ja taajuuden suhde
Ääniaalto kulkee tietyllä nopeudella, ja sillä on myös ominaisuuksia, kuten aallonpituus ja taajuus. Äänen nopeus voidaan havaita ilotulituksessa. Räjähdyksen syttyminen havaitaan hyvin, kun sen ääni on selvästi kuultu, ääniaallot kulkevat kiinteällä nopeudella, joka on paljon hitaampi kuin valo.
Äänen taajuus voi olla suoraan voimme huomata, joka tunnetaan sävelkorkeudella. Äänen aallonpituutta ei suoraan tunnisteta, mutta välillisiä todisteita löytyy soittimen koon ja äänenvoimakkuuden yhteydestä.
Äänen aallonpituuden ja taajuuden nopeuden suhde on sama kaikille aalloille
Vw = fλ
Missä ”Vw” on äänen nopeus.
”F” on taajuus
’Λ’ on aallonpituus.
Kun ääniaalto alkaa liikkua väliaineesta toiseen, äänen nopeutta voidaan muuttaa. Mutta yleensä taajuus pysyy hyvin samanlaisena, koska se on samanlainen kuin ohjattu värähtely. Jos ”Vw” muuttuu ja taajuus pysyy samana, sen jälkeen aallonpituus täytyy muuttaa. Kun äänen nopeus on suurempi, sen aallonpituus on suurempi tietyllä taajuudella.
