Elektromanyetik Alan
Mıknatısı masanın üstüne koyup etrafına demir tozları döküldüğünde demir tozlarının mıknatısın kuzey kutbundan güney kutbuna doğru iç içe yaylar oluşturdukları görülür. Bu olay mıknatısın kuzey kutbundan güney kutbuna bir çekim alanı olduğunu gösterir. Bu manyetik alanın değeri sabittir ve değişmez. Burada manyetik alan gözle görülebilmektedir.
Bu görüntüyü yapay olarak ta elde edilebilir. Bir telin etrafına bobin sarılıp telin uçlarına pil bağlanırsa bobinin etrafında elektro-manyetik alan oluşur ve elektromıknatıs elde edilir. Mıknatısın oluşturduğu manyetik alanın benzerini gözlemleriz.
Bir iletkene ya da antene değişken bir gerilim uygulanırsa etrafına yönü ve şiddeti değişen elektromanyetik alanlar yayar. Bu alanlara elektromanyetik dalgalar denir. Anten üzerinde iki türlü alan oluşur. Bunlar elektriksel alan ve manyetik alandır. Bu olanlar birbirine diktir. Elektriksel alan antene paralel, manyetik alan ise antene diktir. Elektromanyetik ismi, dalgaların elektrik alan ve manyetik alan birleşiminden oluşmasından ileri gelir.
Bir elektromanyetik dalga, birbirine dik açılarda, aynı frekanstaki elektrik ve manyetik alanın oluşturduğu bir bütündür.
Elektromanyetik Dalgalar
Elektromanyetik dalgalar da su dalgasında olduğu gibi boşlukta dalgalar halinde yayılır. İnsan sesinin uzak mesafelere ulaştırılabilmesi için elektromanyetik dalgalar kullanılır. Elektromanyetik dalgalara ses bir nevi bindirir ve iletir yani bu dalgalar sesi taşımaktadır. Bu işleme modülasyon denir. Elektromanyetik dalgalara bindirilmiş sesin ayrılarak anlaşılır hale getirilmesine demodülasyon denir.
Telsizler modülasyon ve demodülasyon işlemini gerçekleştirir. Bu işlemi deniz dalgaları ile karşı sahile malzeme taşıyan tekneye benzetebiliriz. Tekneye ne konursa dalgalar onu karşı sahile götürür. Bu malzeme ses, görüntü veya başka bir analog ya da dijital veri olabilir.
Ses iletimi haricinde günlük olarak kullandığımız birçok üründe elektromanyetik dalgalardan faydalanıyoruz. Radyo-TV yayınları, GSM, uzaktan kumanda cihazları, modemler, mikrodalga ısıtıcılar, drone, kablosuz veri gönderen cihazları bunlara örnek olarak verebiliriz. Sağlıkta görüntüleme teknolojileri vb. X-ray cihazları RF teknolojileri kullanılmaktadır. Sanayide kaynak ve malzemelerin tahribatsız muayenesi için radyografinin kullanılır. Uzay teleskobu, uydularla iletişim konularında bu teknolojiden faydalanılır.
Ayrıca RF (radyo frekans) teknolojileri savunma ve güvenlik alanında radar, elektronik harp, askeri haberleşme ve uzay uygulamalarının temelini oluşturuyor. Bu teknolojilere sahip olmak milli güvenliğimiz açısından da hayati önem arz etmektedir.
Dalga Boyu-Frekans
Durgun bir suya taş atıldığında suda dalgaların oluştuğu görürüz. Suya atılan taş büyüdükçe dalganın boyu ve ulaşacağı mesafe de uzar ve bir müddet sonra dalganın etkisi kaybolur. Teorik olarak elektromanyetik dalgalarının hareketi de bu harekete benzerlik gösterir.
Dalga boyu, frekans ile ters orantılıdır. Dalga boyu azaldıkça frekans artar.
Dalga Boyu Hesabı
Elektromanyetik dalgalar ışık hızı ile hareket eder. Işık hızı saniyede yaklaşık 300.000.000 m’dir. Dünyanın çevresinin uzunluğu yaklaşık 40 bin km (40.000.000 m) olduğundan ışık bir saniyede dünyanın çevresini 7,5 defa dolaşır. Dalga boyu, ışık hızının frekansa bölünmesi ile bulunur.
Elektromanyetik Spektrum
Elektromanyetik dalgalar, dalga boylarına göre sınıflandırılır. Elektromanyetik dalgaların, dalga boylarının büyüklüğüne göre sıralandığı cetvele elektromanyetik spektrum denir. Aşağıdaki şekilde dalga boylarına göre frekans bantlarının hangi amaçlarla kullanıldığı gösterilmektedir.
Amatör telsiz haberleşmesinde, diğer askeri veya hava ulaşımında, deniz ulaşımında ve diğer ihtiyaçlarda kullanılmak üzere tahsis edilmiş bantlar vardır. Elektromanyetik spektrumda 3 KHz – 300 GHz aralığında olan bölümüne radyo frekans bandı olarak ifade edilir. Ses frekanslarının üst sınırı ile kızılötesi frekansların alt sınırı arasındadır. Ülkeler radyo amatörlerine, askeri ya da kamu güvenliği amaçlı kullanımlara, ticari ve diğer ihtiyaçlara göre tahsis edilen frekansları ve diğer kuralları belirler ve gerekli izinleri verir. Ülkeler arasında karmaşayı önlemek için uluslarası kuruluşlar (IARU) ile de bant kullanımı arasında belirlenmiş kurallar bulunmaktadır. Frekans bantları; dalga boylarına, frekanslarına, modülasyonlarına, kullanılan antene, kendilerini oluşturan enerjinin gücüne bağlı olarak farklı özellikler gösterir.
Radyo amatörleri kendilerine ayrılan bantlardaki belirli frekans aralıklarında çalışma yapabilirler.
Elektromanyetik Dalgaların İnsan Sağlığına Etkisi
Elektromanyetik spektrumda görülen iyonize eden radyasyon insan hücresini deforme ederek insan sağlığına zarar verir. Maruz kalma süresi arttıkça da zarar oranı artar. Telsiz haberleşmesinde sıkça kullanılan frekans bantları iyonize etmeyen kısımda yer almaktadır. İnsan sağlığına olumsuz etkisi yoktur ancak amatör telsizciler iletişimde mümkün olduğunca az güç (W) kullanarak en uzak mesafeye ulaşmaya çalışırlar. Kısa mesafelerde yüksek güç kullanarak bir nevi çevre kirliliğine sebep olmazlar.
Elektromanyetik Spektrum Ulusal Kaynaktır
Radyo frekans spektrumu, ülkenin tamamının hak sahibi olduğu ulusal bir kaynaktır. Kullanım izni hükümetler tarafından verilir.
Türkiye de bu izni BTK (Bilgi Teknolojileri ve İletişim Kurumu) verir. BTK, frekans kullanımında karmaşayı engellemek için bant planlaması yapmaktadır. (Milli Frekans Bant Planı) Frekans planlaması ulusal sınırların dışarısında da çok önem arz eder. Hava ve deniz seyrüs sefer sistemleri dünya çapında standart olmak zorundadır.
Ülkemizde telsiz haberleşmesi kısıtlandığından dolayı gelişememiştir. 1937 yılında çıkan yasa ile radyo vericileri, PTT, askeri sistemler haricinde yasaklanmıştır. Bakanlar kurulu kararı ile izin telsiz kullanımına izin verilmekteydi. 1983 te Telsiz Kanunu ile bir serbestlik getirilmiş ve Özel Telsiz Sistemleri düzenlemeler getirmiştir. Ancak bu yönetmelikte günümüzde yürürlükten kaldırılmış ve linkteki mevzuat güncel olarak yürürlüktedir.
Elektromanyetik Dalgaların Bazı Özellikleri
Radyo Dalgaların İzlediği Yol
Radyo dalgası antenden ayrıldıktan sonra havaya doğru yol alır bu hareketleri boyunca yolları üzerinde bulunan birçok şeyden etkilenir. Antenin bir kısmı yeryüzüne doğru bir kısmı gökyüzüne yol alır. Bunlara yer dalgaları ve gök dalgaları denir. Yer dalgaları yeryüzünden noktadan noktaya direk olarak, yansıyarak ve yüzey üzerinden gider.
- Antenden çıktıktan sonra direk alıcıya ulaşan dalgaya DİREK DALGA
- Herhangi bir yerden yansıyarak ulaşır bu dalgaya da YANSIYAN DALGA
- Dalganın bir bölümü yeryüzü boyunca ilerler bu dalgaya YÜZEY DALGASI
- Antenden çıkan dalganın yukarı doğru hareket eden kısmı ise GÖK DALGASI
