موج بلند (Long Wave - LF)، در فیزیک (Physics)
انواع امواج (Wave)، در فیزیک (Physics) را در آموزش زیر شرح دادیم :
موج بلند (Long Wave - LF) :
موج بلند (Long Wave) به امواج رادیویی با فرکانس پایین (LF: 30 تا 300 کیلوهرتز) گفته می شود که طول موج آنها بین 1 تا 10 کیلومتر است. این امواج ویژگی های منحصربه فردی دارند که آنها را برای برخی کاربردهای خاص مناسب می سازد. ویژگی مهم آنها توانایی نفوذ در آب (تا عمق چند ده متر) و پیگیری انحنای زمین (انتشار به صورت امواج زمینی) است. همچنین تلفات انتشار آنها در طول مسیر کم است و می توانند مسافت های بسیار دور (تا چند هزار کیلومتر) را با قدرت نسبتا کم طی کنند.
مکانیسم انتشار: امواج بلند عمدتا به صورت امواج زمینی منتشر می شوند. به این معنی که آنها از سطح زمین (خاک، آب دریا) به عنوان یک راهنما پیروی می کنند و با انحنای زمین خم می شوند. این پدیده به دلیل پراش امواج با طول موج بلند رخ می دهد. همچنین بخشی از انرژی می تواند بین زمین و یون سپهر محبوس شود و به صورت امواج آسمانی نیز منتشر شود. تلفات زمینی به هدایت الکتریکی سطح بستگی دارد؛ سطح دریا (با هدایت بالا) تلفات کمتری نسبت به خشکی دارد. به همین دلیل، امواج بلند به خوبی روی دریاها منتشر می شوند.
کاربردها: 1. ناوبری: از دهه ۱۹۲۰ تا ۱۹۸۰، سیستم های ناوبری رادیویی مانند Decca Navigator و LORAN-C از امواج بلند استفاده می کردند. این سیستم ها با اندازه گیری اختلاف فاز سیگنال های رسیده از چند فرستنده، موقعیت کشتی ها و هواپیماها را تعیین می کردند. 2. ارتباط با زیردریایی ها: امواج بلند می توانند تا عمق چند ده متری در آب دریا نفوذ کنند. بنابراین برای ارسال پیام های یک طرفه به زیردریایی ها در حالت غوطه وری استفاده می شوند. ایستگاه های فرستنده بسیار قدرتمند (با توان تا مگاوات) و آنتن های عظیم برای این منظور ساخته شده اند. 3. پخش رادیویی: در اروپا و آسیا، برخی ایستگاه های رادیویی AM از باند موج بلند (۱۵۰ تا ۲۸۵ کیلوهرتز) برای پخش برنامه های خود استفاده می کنند. این ایستگاه ها پوشش وسیعی (صدها کیلومتر) دارند و برای مناطق روستایی و دورافتاده مناسب هستند. 4. انتقال سیگنال های زمان و فرکانس استاندارد: ایستگاه هایی مانند DCF77 در آلمان (۷۷.۵ کیلوهرتز) و MSF در انگلستان (۶۰ کیلوهرتز) سیگنال های زمان و فرکانس دقیق را با مدولاسیون دامنه پخش می کنند. این سیگنال ها برای هماهنگ سازی ساعت های رادیویی استفاده می شوند.
مزایا و معایب: - مزایا: پوشش وسیع، نفوذ در آب، پایداری انتشار (کمتر تحت تأثیر شرایط جوی)، قابلیت پیگیری انحنای زمین. - معایب: پهنای باند بسیار کم (مناسب برای انتقال داده با نرخ پایین)، آنتن های بسیار بزرگ و گران، نویز جوی بالا (به دلیل صاعقه ها)، تداخل با سایر ایستگاه ها در فواصل دور.
آینده: با ظهور سیستم های ناوبری ماهواره ای (GPS، GLONASS، Galileo)، استفاده از امواج بلند برای ناوبری کاهش یافته است. اما برای کاربردهای خاص مانند ارتباط با زیردریایی ها و پخش سیگنال های زمان، همچنان اهمیت دارند. همچنین در مناطق دورافتاده که پوشش ماهواره ای یا FM وجود ندارد، رادیوهای موج بلند هنوز مورد استفاده هستند. تحقیقات جدید بر روی استفاده از امواج بلند برای ارتباطات رادیویی با توان بسیار کم و برد بلند در اینترنت اشیا (IoT) متمرکز است.
