دانلود تحقیق رادیو

رایو دریچه و نه صدای آلمان، در گزارشی به تاریخ استفاده از امواج کوتاه رادیویی برای پخش برنامه ها پرداخته است.

در این گزارش آمده است که در زمان جنگ جهانی دوم اولین فرستنده های تولید کننده پارازیت از سوی مهندسان و کارشناسان فنی تولید و از آن برای مقابله با امواج رادیوهای خارجی استفاده شده است.

موج کوتاه برای پخش رادیویی بهترین امکان نیست.

اما هر کسی که در سراسر دنیا قصد دریافت اطلاعات را دارد.

امروزه هنوز هم نمی تواند از موج کوتاه صرف نظر کند.

زمانی که دریچه وله صدای آلمان 50 سال پیش در سوم ماه مه سال 1953 کار خود را آغاز کرد.

موج کوتاه برای زمان پس از جنگ بهترین امکان موجود بود تا بتوان با سراسر جهان تماس برقرار کرد.

از طریق موج کوتاه آلمان دموکرات چهره جدید خود را به نمایش در آورد.

توجه توجه: اینجا برلین کونیگز و وسترها وزن و فرستنده موج کوتاه آلمان است ما موسیقی پخش می کنیم از ژانویه سال 1929 در اروپا.

تعداد فرستنده های رادیویی که برنامه های خود را به روی امواج کوتاه پخش می کردند.

افزایش چشمگیری داشت.

این تکاملی بود که توسط کار فرستنده های آماتور Guglielmo Marconi به وجود آمد.

مارگونی، فرستنده رادیویی واتیکان را تاسیس کرده فرستنده و آنتن های آن را ساخته بود تا به وسیله امواج الکترومغناطیسی اخبار و اطلاعات را انتقال دهد.

در آغاز دهه 20 مهندسان و تکنیک آن ها تا حدی رسیده بودند که فرستنده های رادیویی بتوانند یک برنامه رادیویی منظم را پخش کنند.

اگر چه در ابتدا کسی به پخش برنامه ها روی امواج کوتاه زیر 200 متر فکر هم نمی‌کرد برنامه ها اغلب بر روی امواج توسط و یا بلند پخش می شدند تا این که مارکونی به این فکر افتاد که تمامی امپراتوری بریتانیا را توسط امواج رادیو پوشش دهد و شروع به آزمایش بر روی امواج کوتاه کرد.

به این ترتیب مشخص شد که در فواصل زیاد، فرستنده های آزمایشی که برنامه های خود را روی امواج کوتاه پخش می کردند.

کیفیت دریافت بهتری را در مقایسه با موج بلند و متوسط ارائه می کنند.

در نتیجه نخستین برنامه ها بر روی امواج کوتاه در سال 1928 آغاز شد.

دریافت امواج کوتاه توسط قشری سنگین در جو زمین، یا در حقیقت یونوسفر.

امکان پذیر می شود.

که در آن امواج الکترومغناطیسی همانند اشعه نور بر روی آینه منعکس می شوند.

هرچه امواج کوتاه تر و فرکانس آن ها بیش تر باشد.

قادر خواهند بود مسافت های طولانی تری را طی کنند به این وسیله فرستنده های رادیویی مثل دریچه وله صدای آلمان می توانند برنامه های خود را در سراسر جهان پخش کنند.

از سال 1929 اداره پست حکومت رایش آلمان بر روی امواج کوتاه ردیف 52 متر برنامه های آموزشی آن زمان خود را پخش می کرد.

اما یک فرستنده برون مرزی در آلمان وجود نداشت.

تازه در آوریل سال 1933 بود که این برنامه ها مشخصا برای شمال آمریکا به زبان های انگلیسی و آلمانی پخش شدند.

توجه توجه!

اینجا فرستنده رادیویی آلمان است.

از این رادیوی جهانی یک فرستنده رادیویی برون مرزی به وجود آمد با وظیفه روشن پخش تبلیغات در مدح حکومت آن زمان آلمان.

در سال های پس از آن کارشناسان تکنیک توسط سیستم های ارتباطی جدید.

لوله ها و آنتن های فرستنده کیفیت فرستنده های رادیویی را بهبود بخشیدند.

هم زمان با این فرستنده موج کوتاه آلمان برنامه های خود را به زبان های جدید پخش کرد.

رادیو BBC تازه 5 سال بعد از این بود که به این کار دست زد.

در سال 1938 پخش آلمانی رادیو BBC شروع به کار کرد.

یک سال بعد جنگ آغاز شده بود.

حتی بر روی امواج کوتاه برنامه های تهیه شده به زبان های خارجی و فرستنده های غیرمجاز موظف بودند.

به توضیح اوضاع بپردازند.

تقویت کننده روحیه ها باشند یا طرف مقابل را نامطمئن کنند مهندسان و کارشناسان فنی، فرستنده های تولید کننده پارازیت را به وجود آورند.

اما روش های بهتری را هم برای بی اثر کردن برنامه های رقیبان کشف کردند؛ یعنی توسط پخش یک تفسیر زنده.

برنامه رقبا بایستی به این منظور ابتدا دریافت و سپس مورد بررسی و پاکسازی قرار گیرد.

بر روی این امواج پاکسازی شده این امکان وجود داشت که تفسیرهای زنده پخش شوند.

به شیوه ای که آن ها تنها بر روی به اصطلاح باندهای قابل شنیدن بودند، همانند صدای ارواح.

پس از خاتمه جنگ تنها یک سال طول کشید تا بار دیگر برنامه های آلمانی بر روی موج کوتاه پخش شوند ابتدا در برلین سپس در جنوب آلمان تا آغاز کار یک فرستنده برون مرزی در غرب آلمان هنوز 8 سال زمان لازم بود.

تازه در ماه مه سال 1953 این فرستنده با نام قدیمی دریچه وله، صدای آلمان شروع به کار کرد.

اما این بار به عنوان موسسه ای تحت سرپرستی ARD یعنی اتحادیه همکاری فرستنده های رادیویی جمهوری فدرال آلمان.

اینجا دریچه وله صدای آلمان!

برنامه های دویچه وله با نطق افتتاح رئیس جمهور آلمان پرفسور تئودور هویس آغاز می شوند.

چکیده انسان در معرض انواع میدانهای الکترومغناطیسی ناشی از منابع طبیعی و مصنوعی است این میدانها باعث ایجاد میدان الکتریکی در بدن و تاثیر بر حرکت یونها، ایجاد گرما، تحریک عصبی و عضلانی و آثار مختلف دیگری می شوند به نظر می رسد میدانهای الکترومغناطیسی ناشی از وسائل خانگی معمولی که در حد متعارف هستند خطری برای انسان نداشته باشد، اما در حالتهای خاص مانند زندگی در نزدیکی خطوط انتقال قدرت و پستهای فشار قوی، کار و یا زندگی در مجاورت ایستگاههای فرستنده پر قدرت رادیویی و تلویزیونی و رادارها و انواع دیگر منابع پرقدرت، میدان الکترومغناطیسی آثار زیانباری دارد و باید حتی الامکان از چنین میدانها و امواج الکترومغناطیسی اجتناب و یا جوانب بهداشتی را رعایت کرد.

مقدمه امواج الکترومغناطیسی سرتاسر فضای اطراف ما را پر کرده است بسیاری از این میدانها و امواج از ابتدای پیدایش جهان وجود داشته اند و میلیونها سال قبل در منشا حیات و تکامل آن نقش داشته اند.

امروزه نیز علاوه بر میدانهای طبیعی با پیشرفت تکنولوژی و توسعه صنعت و با کاربردهای بیشتر میدانهای الکترومغناطیسی در علوم، صنعت و پزشکی، هر روزه این میدانها سلامت محیط زیست انسان را در معرض تهدید قرار می دهند.

آثار زیست شناختی ناشی از این میدانها به شدت میدان، بسامد (فرکانس) تغییرات آن و خصوصیات فیزیکی فرد مورد تابش یا قسمتی از بافت که مورد تابش قرار گرفته، بستگی دارد.

از سوی دیگر اکثر وسائل خانگی که از برق شهر استفاده می کنند در اطراف خود دارای میدانی هستند ه با بسامد برابر بسامد برق شهر تغییر می کند.

دستگاههای مخابراتی شبکه های انتقال قدرت، اجاقهای مایکروویو، تلفنهای همراه، دستگاههای تصویری و دستگاههای MRI از جمله منابع میدانهای اللکترومغناطیسی هستند.

میدانهای دارای بسامد پایین معمولاً می توانند باعث تحریک عصبی شوند، اما آثار ناشی از میدانهای دارای بسامد بالا بیشتر، آثار گرمایی هستند.

منابع طبیعی میدانهای الکترومغناطیسی طبقات یونسفر و مگنتوسفر جو زمین، آن را در مقابل قسمتی از تابش الکترومغناطیسی ناشی از بیرون جو حفظ می کنند.

اما خود باعث ایجاد میدانهای الکتریکی و مغناطیسی بر روی زمین می شوند تابش خورشیدی و اشعه کیهانی از منابع مهم میدانهای طبیعی برون جوی هستند.

زمین نیز از منابع تابش است.

منابع میدانهای الکترومغناطیس ساخت بشر دستگاهها و خطوط انتقال قدرت میدانهای الکترومغناطیسی ایجاد می کنند که معمولاً با بسامدهای 50 تا 60 هرتز نوسان می کنند.

میدان الکتریکی و مغناطیسی ناشی از یک خط انتقال قدرت KV 400 و A 1000 در زیر خط به ترتیب عبارتند از میدان الکتریکی m/ v 10000 و میدان مغناطیسی در حدود ut20 دستگاهها و وسائل خانگی که از شبکه توزیع برق استفاده می کنند، در اطراف خودداری میدانهای الکتریکی و مغناطیسی با فرکانس 50 تا 60 هرتز هستند.

به عنوان مثال یک سشوار در فاصله 1 فوتی (cm30) دارای میدان مغناطیسی به شدت 10 تا 20 گوس و میدان الکتریکی به شدت m / v40 می باشد.

تلویزیونهای معمولی در فاصله ای که بیننده قرار دارد، دارای میدان الکتریکی در حدود m / v 30 و میدان مغناطیسی در حدود ut1/0 هستند.

فرستنده های مخابراتی سیستمهای رادار، فرستنده هی رادیویی و تلویزیونی میدانهای الکتریکی و مغناطیسی شدیدی تولید می کنند که با بسامدهای بالا نوسان می‌کنند.

کارگرانی که در برجهای خبری رادیویی و یا تلویزیونی کار می کنند، تحت تاثیر میدانهای الکتریکی از مرتبه m / kv10 و میدانهای مغناطیسی با شدت بالاتر از m /‌A5 قرای می گیرند.

اجاقهای مایکر وویو نیز از منابع تولید میدانهای الکترومغناطیسی با بسامد رادیویی (RF) هستند که در بسامدهای MHz915 MHz245z با توان خروجی W1000 – 600 کار می کنند.

در فاصله بسامدهای MHz1 تا GHz1 انرژی میدان الکترومغناطیسی توسط بدن جذب و به انرژی حرارتی تبدیل می گردد که اگر میزان جذب انرژی دریافتی از مقدار 2m / W4 بیشتر شود 1 تا 2 درجه افزایش دما را باعث می شود و به همین دلیل از این امواج در دیاترمی برای درمان استفاده می‌شود.

انسان در میدان الکترومغناطیسی بدن انسان از نظر میدان الکترومغناطیسی یک محیط ناهمگون است که خواص الکتریکی و مغناطیسی قسمتهای مختلف آن با هم متفاوت است.

میدان الکتریکی با بسامد کم باعث جاری شدن بارها، پلاریزاسیون بارهای مفید، شکارگیری دی پل های الکتریکی و تغییر جهت دی پل های موجود در بافت می شوند.

میدان مغناطیسی متغیر باعث القای میدان الکتریکی در بدن و ایجاد جریان بسته می شود.

اندازه میدان القائی و چگالی جریان، متناسب با شعاع حلقه مغناطیسی است.

اثر میدان و چگونگی جذب انرژی از میدان توسط بدن پیشینه جذب از یک میدان با بسامد رادیویی (RF) زمانی اتفاق می افتد که جهت میدان الکتریکی موازی با قامت شخص باشد.

همچنین برای یک انسان متوسط فرکانسهای بین MHz150-70 یعنی باند VHF بیشترین جذب را در بدن دارند.

به طور کلی میزان جذب در فرکانسهای مختلف به صورت زیر است.

فرکانسهای زیر KHz100 باعث جذب انرژی ناچیز و افزایش دمای اندک و غیرقابل اندازه گیری می شود و اثر آن بیشتر به ایجاد جریان القایی و تا حدی تحریک عصبی بر می گردد.

- در فرکانسهای بالاتر از KHz100 جذب بیشتر است.

با افزایش فرکانس میزان جذب انرژی بیشتر می شود و همینطور جذب جایگزیده منطقه ای می شود.

در فرکانس های بیش از GHz 10 یعنی باند EHF جذب انرژی از میدان الکترومغناطیسی بیشتر به سطح پوست محدود می شود.

به همین دلیل نیز در بسامدهای مختلف از واحدهای متفاوتی برای اندازه گیری شدت میدان استفاده می شود.

اثر غیرمستقیم میدان اثر غیرمستقیم میدان اولا، به جریان تماس حاصل از اتصال بین شخص و رسانای الکتریکی دیگری که در میدان قرار داد و در پتانسیل متفاوتی است بستگی دارد.

با تماس شخص با این رسانا جریان الکتریکی از بدن او می گذرد که شدت این جریان بستگی به شدت میدان، فرکانس، محل تماس سن و جنس فرد دارد.

ثانیاً به جفت شدگی میدان با وسائلی که در بدن شخص کار گذاشته می شود یا همراه اوست مثل سمعک، پیش میکر (ضربانساز قلبی مصنوعی) یا الکترودهایی که برای تحریک و یا برای اندازه گیری در داخل بدن شخص قرار داده می شوند، بستگی دارد و باعث وقفه در کار آنها می شود.

برای بدن خطرناکترین بسامدها، بسامدهای ELF (در حدود 50 تا 80 هرتز) هستند.

در این بسامدها جریانهای بسیار کوچک باعث آثار زیست شناختی قابل توجه می‌شوند.

بعنوان مثال عبور جریان Ma23 در فرکانسهای حدود 50 تا Hz60 می تواند باعث شوک دردناک و مشکلات قلبی و تنفسی شدید شود، در حالی که این اثر در فرکانس KHz 100 با جریانی حدود Ma320 ایجاد می شود.

آثار ناشی از میدانهای الکترومغناطیسی EMF میدان الکتریکی ایستا: میدان الکتریکی ایستا باعث ایجاد جریان ایستا می شود که این جریان آثار زیر را به دنبال دارد.

الکترولیز بافتی: با عبور جریان الکتریسیته مستقیم از بدن الکترولیز رخ می دهد و مایعات بین بافتی و خون الکترولیز می شوند.

الکتروتونوس: عبور جریان مستقیم از بدن در ناحیه خارج از الکترودها خود باعث جریانهای جدیدی می شود.

عبور جریان پیوسته باعث ایجاد احساس سوزن سون شدن قرمزی احساس حرارت ایجاد مزه آهن، سرگیجه و آثار دیگر می شود.

همچنین اعصاب و عضلات در اثر عبور جریان الکتریسیته تحریک و منقبض می گردد.

میدان مغناطیسی ایستا مطالعه بر روی کارگرانی که با تولید آهنرباهای دائمی سروکار داشته اند نشان داده است که میدان مغناطیسی ایستا می تواند باعث کاهش فشار خون، کاهش گلبولهای سفید خون، کاهش ضربان قلب و تغییر الکتروانسفالوگرام گردد.

همچنین در افرادی که زمانهای طولانی تحت تاثیر میدانهای مغناطیسی بوده اند علائمی مثل افسردگی، سردرد، زودرنجی، کم اشتهایی، خارش و سوزش مشاهده شده است.

کسانی که در معرض چگالی شار مغناطیسی قرار گرفته اند، هنگام حرکت در میدان سرگیجه، تهوع و طعم فلز داشته اند.

میدانهای الکترومغناطیس ELF درباره میدانهای الکترومغناطیس که با بسامدهای پایین نوسان می کنند (تا Hz100) مثل شبکه های انتقال قدرت و یا میدانهای الکترومغناطیس ناشی از بعضی از وسائل خانگی مطالعات زیادی انجام شده است.

افزایش خطر انواعی از سرطان مثل سرطان خون (لوسمی) و یا سرطان سینه در تحقیقات زیادی مشاهده شده است.

مطالعات زیاد انجام شده است که نشان می دهد جریانهای ضعیف ELF موجب برهم کنش با غشا می شوند که منجر به پاسخهای زیست شیمیایی و تغییر در عملکرد سلولی و زاد و ولد می شوند.

مدارک نشان می دهد که خواص ساختمانی و عملکرد سلول در پاسخ به میدانهای بیش از mv/m 100 عوض می شوند.

کیرشوینگ و همکاران مدلی را پیشنهاد کرده اند که در آن ذرات مغناطیسی در فضای بین سلول می‌توانند غشای سلول را شکافته و یا دریچه های آن را مسدود کنند.

در رابطه با سرطان و وابستگی آن با میدانهای الکترومغناطیسی با فرکانس پایین مثل میدانهای وابسته به شبکه های انتقال قدرت و لوازم خانگی تحقیقات وسیعی انجام شده است.

تعدادی از این تحقیقات افزایش خطر انواع خاصی از سرطان خون لوسمی و یا سرطان سینه را نشان داده اند.

اما این تحقیقات و حتی تحقیقاتی که نتایج معکوس داشته اند با نداشتن پشتیبانی آزمایشگاهی کافی از توان لازم برای پیگیری یک استدلال قوی برخوردار نیستند.

آثار تابشهای الکترومغناطیسی RF و مایکروویو انرژی الکترومغناطیسی جذب شده ممکن است به شکل های دیگری تبدیل شوند که ممکن است با موجود زنده در تعارض باشد در فرکانسهای زیر KHz100 میدانهای الکترومغناطیسی بافت را تحریک می کنند در مقیاس میکروسکوپی برخوردهای دیگر با غشا و اثر بر تبادل یونی محرز شده است.

در فرکانس های بالاتر بافت عصبی حساسیت کمتری نسبت به تحریک مستقیم میدانهای الکترومغناطیسی دارد و ایجاد گرما مهمترین اثر را تشکیل می دهد.

البته تمام اثرهای میدانهای الکترومغناطیسی را نمی‌توان برحسب ساز و کارهای زیست‌‌شناختی ناشی از انرژی جذب شده ‌و تبدیل آن به گرما توضیح داد.

در فرکانس های MHz100 تا GHz1000 هسته سلول انرژی مایکروویو را شدیداً جذب می کند و به دنبال آن مارپیچ DNA به قطعات کوچکتر شکسته می شود.

در سطحی از انرژی الکترومغناطیسی که باعث 1 تا 2 درجه افزایش دما می شود تغییراتی مثل تغییرات عصبی عضلانی، افزایش جریان خون مغز، نارسایی بینایی (سیاه شدن عدسی، نارسایی قرنیه) تغییرات وابسته به استرس در دستگاه ایمنی، تغییرات خونی، تغییرات تناسلی مثل کاهش تولید اسپرم، تغییر در خصوصیات مورفولوژیک سلولی و تغییرات آب و الکترولیت و عملکرد غشا در حیوانات آزمایشگاهی و سلولی مشاهده شده است.

همچنین مشاهده شده است که میدانهای با بسامد رادیویی و مایکروویو در حیوانات آزمایشگاهی که سلولهای سرطانی به آنها تزریق شده است می توانند رشد سرطان را تسریع نمایند.

نتیجه گیری تحقیقات در مورد آثار زیست شناختی مربوط به میدانهای الکترومغناطیسی هنوز در ابتدای راه است.

مطالعات گوناگونی آثار زیانبار این میدانها در حدود غیرمتعارف نشان داده است، اگرچه ممکن است مکانیزمهای این آثار ناشناخته باشد.

اما به طور کلی می‌توان گفت در زندگی معمول و در حدود ناشی از دستگاههای خانگی هنوز آثار زیانبار ثابت شده ای وجود ندارد.

افرادی که به طور ناگزیر به مدت طولانی تحت تاثیر این امواج و میدانها هستند مثل افرادی که در مجاورت خطوط انتقال قدرت پست‌های فشار قوی فرستنده‌های مخابراتی رادیویی و تلویزیونی و کارکنان شاغل در این مراکز و یا مراکزی که با میدانهای الکترومغناطیس قوی به مدت طولانی سر و کار دارند، بهتر است استانداردهای ایمنی و بهداشتی توصیه شده توسط سازمانهایی نظیر سازمان بهداشت جهانی و مراکز دیگر را مطالعه و رعایت کنند.

امواج رادیویی دانشمندان همواره از اینکه ناچار باشند وجود چیزی را به حکم ریاضیات بپذیرند، راضی نیستند اما وقتی وجود چیزی را پیش بینی می کنند، ریاضیات به آنها یادآوری می کند که باید به دنبال چه بگردند.

شما در شماره گذشته با نظریه ماکسول و مسائل ابتدایی مربوط به مبحث الکترومغناطیس آشنا شدید.

بنابر معادله های ماکسول امکان تابشهای الکترومغناطیسی که از یک سو طول موج آنها فروتر از طول موجهای فروسرخ و از سوی دیگر فراتر از طول موجهای فرابنفش باشد، وجود داشت.

اما مساله مهم تعیین محل این تابش بود.

در سال 1888 م هرتس جریانی الکتریکی را با نوسان بسیار سریع برقرار کرد.

او برای این کار دو کره فلزی جدا از هم را که در میان آنها شکاف کوچکی از هوا بود به عنوان بخشی از یک مدار قرار داد.

هنگامی که جریان برقرار می شد الکتریسیته موج دار از یک کره به کره دیگر می جهید و هنگامی که جهت جریان معکوس می شد، الکتریسیته از کره دوم به کره اول می جهید!

و این عمل می توانست همچنان ادامه یابد.

هرتس اندیشید که اگر گفته ماکسول درست باشد، وقتی مدار نوسان می کند باید تابش الکترومغناطیسی نمایان گردد و این تابش باید طول موجی بلندتر از فروسرخ داشته باشد.

او برای آشکار ساختن تابش الکترومغناطیسی، از یک حلقه سیمی ساده که بین دو سر آن فاصله کوچکی وجود داشت استفاده کرد.

در این صورت اگر جریان الکتریکی نوسان کننده تابش ایجاد کند، این تابش باید یک جریان الکتریکی نوسان کننده در حلقه سیمی به وجود آورد.

در حقیقت چنین اتفاقی روی داد و جرقه های بسیار ریزی در شکاف حلقه آشکار ساز هرتس ایجاد شد.

هرتس وسیله آشکار ساز خود را در اتاق از جایی به جای دیگر برد.

در محل هایی که موج در حال بالا یا پایین رفتن بود، جرقه نمایان می شد و هرقدر که فاصله بالا یا پایین رفتن بیشتر می شد، جرقه روشن تر بود.

هنگامی که موج نه در بالا بود و نه در پایین و حالت میانه را داشت، هرتس جرقه‌ای مشاهده نمی کرد!

او به این ترتیب توانست معین کند که طول موج تابش ایجاد شده به وسیله جریان نوسان کننده 66 سانتیمتر، یا دقیقاً یک میلیون مرتبه بلندتر از طول موج نور است.

این موجهای بلند در ابتدا امواج هرتس نامیده شدند، اما سپس امواج رادیویی نام گرفتند.

امواج فروسرخی که بلندتر و بلندتر می شوند، به امواج رادیویی تبدیل می‌شوند.

البته تقسیم بندی واضحی بین دو موج وجود ندارد.

اما دانشمندان بنابر قرارداد 10/1 سانتیمتر را به عنوان یک خط تقسیم در نظر می گیرند.

طول موجهای کمتر از 1/0 سانتیمتر امواج فرو سرخ هستند و طول موجهای بیشتر از 1/0 سانتیمتر امواج رادیویی امواج رادیویی می توانند طول موجهای متفاوتی داشته باشند و از چند سانتیمتر گرفته، تا چند متر، و یا حتی چندین کیلومتر متغیر باشند.

امواج رادیویی را به امواج بلند، کوتاه و بسیار کوتاه تقسیم می کنند.

امواج رادیویی بسیار کوتاه را ریز موج می نامند.

ریز موجها طول موجهایی بین 1/0 تا 16 سانتیمتر دارند.

هنگامی که دانشمندان امواج رادیویی را شناختند به فکر استفاده از آنها برای فرستادن علائم افتادند تا اعمالی نظیر فرستادن تلگراف که نیاز به سیم ها و کابلهای گران قیمت داشتند، بدون وجود سیمها و کابلها فرستاده شوند و هزینه ها کاهش یابند و تمامی نقاط نیز در دسترس باشند.

در سال 1890م آشکار سازی بهتر از آشکار ساز هرتس ساخته شد که می توانست امواج رادیویی را حتی تا فاصله 800 متری آشکار کند.

جای شکل سرانجام مارکنی دریافت که می تواند علائم نیرومندتری را با استفاده از سیمهای عمودی بلندی به نام آنتن، که به معنای شاخکهای بلند حساس روی سر حشرات است، بفرستد.

او توانست امواج رادیویی را تا پانزده کیلومتر دورتر بفرستد، اما این امواج به صورت مستقیم حرکت می کردند و زمین و سطح آن به صورت منحنی بود.

به این ترتیب امواج بعد از 15 کیلومتر سیر، از ابرها عبور می کنند و به فضای بیرونی زمین وارد می شوند.

خوشبختانه لایه ای از ذرات باردار در جو بالای زمین وجود دارند که یونوسفر نامیده می شود.

زیرا ذرات باردار یون نامیده می شوند.

یونوسفر امواج رادیویی را باز می گرداند و به این ترتیب این امواج می توانند با رفت و آمد بین سطح زمین و یونوسفر به دور انحنای کره زمین حرکت کنند.

مدتی بعد دانشمندان توانستند امواج رادیویی را به گونه ای تغییر دهند که حالت امواج صوتی را به خود بگیرند.

این تبدیل به صورت متناوب انجام می‌پذیرفت و می‌توانست اصوات موسیقی و کلمات را نیز منتقل کند.

البته استفاده از امواج رادیویی کاربردهای دیگری نیز داشت.

شناسایی اعماق اقیانوسها و حتی اعماق زمین با استفاده از امواج صوتی گوناگون تنها یکی از صدها کاربرد این امواج و اهمیت روزافزون آنهاست.

اکنون ما دستگاههای رادیو و تلویزیون و حتی مجموعه های پیشرفته ماهواره ای را در اختیار داریم و حتی در خانه ها نیز از زیر موجها برای مصارف گوناگون و حتی آشپزی نیز استفاده می شود.

هواپیماها با استفاده از رادار و امواج رادیویی به سهولت پرواز می کنند و مسافرتها را آسان می کنند.

بشر اکنون به فراسوی منظومه شمسی می اندیشد و تمامی این موارد بودن استفاده از امواج متفاوت رادیویی و ریز موجها و امواج فرا صوتی غیرممکن خواهند بود.

هرچند که از این یافته بشر نیز برای مقاصد نظامی و تخریب کننده نیز استفاده می شود، اما در مورد مصارف مثبت و روزافزون آن نیز نمی توان منکر پیشرفتهای شگفت انگیز آن شد.

آثار زیستی امواج الکترومغناطیسی فرکانس رادیویی رشد سریع استفاده از فناوری ارتباطات (و خصوصاً مخابرات سیار) در سالهای اخیر موجب توجه عمومی به مسائل زیستی ناشی از قرار گرفتن در معرض تشعشعات تولید شده در فرکانسهای RF (KHz 300 تا GHz300) شده است.

در بررسی این پدیده مسائل مهمی از قبیل نحوه تاثیرگذاری امواج الکترومغناطیسی بر بدن انسان و نیز ماهیت و آثار جذب انرژی این امواج مطرح می شوند.

قوانین و پدیده های بنیادین فیزیکی به ما در ارزیابی نتایج حالتهای مختلف تشعشع و بررسی اطلاعات ارائه شده در مراجع علمی و رسانه های عمومی کمک می کند.

اصول اولیه در فرکانسهای بالاتر از RF با طول موجهای بسیار کوتاه، امواج الکترومغناطیسی (که گاهی ذرات خوانده می شوند) انرژی کافی برای شکستن پیوندهای اتمی را بر اساس پدیده ای به نام یونش دارند.

به همین علت است که اشعه X و سایر حالت های تشعشات یوننده ممکن است به ساختار ژنتیکی سلول های زیستی آسیب رسانند و منجر به مسائلی از قبیل سرطان، نواقص مادرزادی، و سایر مشکلات زیستی شوند.

با کاهش فرکانس به حدود نور مرئی و کمتر از آن، فوتون ها انرژی لازم برای ایجاد آسیب را نخواهند داشت (مستقل از انرژی موج با مدت زمان قرار گرفتن در معرض تابش).

به این تشعشع، نابولنده می گویند.

بنابراین، تمام آن بخش از طیف الکترومغناطیسی که در مخابرات عادی کاربرد دارند (فرکانسهای رادیویی و مکروموج) در دسته نابولنده قرار می گیرند، که البته خصوصیات و تاثیرات خاص خود را دارند.

ما در این مقاله به بررسی آن دسته از آثار امواج RF بر سیستمهای زنده که ناشی از استفاده روزافزون از فناوری مخابرات سیار است می پردازیم.

توصیف دقیقتر این مطلب در مراجع متعددی مورد بررسی قرار گرفته است (به عنوان مثال به مراجع مراجعه کنید).

در فرکانسهای RF، بافت های زیسی، ماده ای نامغناطیسی با قابلیت هدایت مغناطیسی نزدیک به فضای آزاد هستند.

تبادل انرژی در اینجا می تواند با بازهای آزاد با ساختارهای دو قطبی غیرمتقارن (نظیر آب) رخ دهد.

در اثر اعمال یک میدان متناوب، بارهای آزاد شتاب می گیرند و جریانهای هدایتی یونی و تلفات مقاومتی متناظر با آن را پدید می آورند.

اما دو قطبی ها در اثر اعمال میدان تغییر جهت می دهند و به دلیل ماهیت گرانروی محیط زیستی، مقاومت اصطکاکی ایجاد می نمود.

این دو پدیده منجر به افزایش دما در بافت می شوند، که از آن به نام «اثر حرارتی» قرار گرفتن در معرض تابش میدان یاد می شود (مراجع ).

میزان آثار متناسب با فرکانس میدان اعمال شده و نیز نوع بافت (عمدتاً میزان آب موجود در بافت) تغییر می کند، و آن را می توان به خوبی با دو پارامتر(ثابت دی الکتریک) و a (رسانندگی) توصیف کرد.

از این دیدگاه، بدن انسان به صورت یک ساختار دی الکتریک دارای تلفات و ناهمگن بررسی می شود.

ساده ترین مدل برای بررسی این آثار، یک ورقه با ابعاد نامحدود (از نظر طول و عرض) شامل چندین لایه از دی الکتریک های مختلف است.

(شکل 1).

جای شکل جدول 1 عمق نفوذ در بافتهای بیولوژیکی برحسب فرکانس در اینجا یک موج سطحی به طور عمودی به لایه های مختلف بدن مانند پوست، چربی، و ماهیچه می تابد، با تابش موج به هر لایه، بخشی (اندک) از انرژی به سمت منبع باز تابیده می شود و بقیه آن در عمق لایه نفوذ می کند و در طول پیشروی تضعیف می شود.

معمولاً این تضعیف را برای یک محیط با پارامترهای و با رابطه زیر بیان می کنند.

؟؟؟؟؟؟؟؟

که در آن فرکانس زاویه ای موج و عمق نفوذ (m) با اصطلاحات «عمیق پوستی» نامیده می شود.

عمق نفوذ به فرکانس و پارامترهای بافت (که خود تابعی از فرکانس اند) بستگی دارد و در حقیقت بیانگر فاصله ای است که طی آن در محیط تلف دار دی الکتریک به میزان 7/36% (با 3/1) میزان شدت میدان در سطح محیط کاهش یابد.

جدول 1 عمق نفوذ را برای چند فرکانس و چند بافت مختلف نشان می‌دهد.

برای داشتن پارامترهای محیطهای دی الکتریک در هر فرکانس می توانید به نشانی اینترنت زیر مراجعه کنید.

؟؟؟؟؟

جذب انرژی از میدانهای الکترومغناطیسی میزان انرژی جذب شده در اثر قرار گرفتن در معرض میدانهای الکتریکی و مغناطیسی فرکانس پایین به طور معمول قابل صرف نظر کردن است و لذا افزایش محسوسی در میزان دمای بدن به دنبال ندارد، اما قرار گرفتن در معرض میدانهای الکترومغناطیسی در فرکانسهای بالاتر از KHz100 می تواند منجر به جذب قابل ملاحظه انرژی و افزایش دمای بدن شود.

از دیدگاه جذب انرژی در بدن انسان، میدانهای الکترومغناطیسی را می توان به محدوده های زیر تقسیم کرد (مرجع ).

فرکانس های تا حدود MHz 300 (NHF و پایین تر از آن)، که در این محدوده امکان جذب قابل توجه انرژی در سراسر بدن وجود دارد، و با توجه به امکان وقوع تشدید در برخی نقاط بدن (مانند سر)، این مقدار قابل افزایش نیز هست.

فرکانس های در محدوده MHz300 تا چند گیگاهرتز، که درآن ممکن است جذب قابل ملاحظه موضعی و غیریکنواخت اتفاق بیفتد.

فرکانسهای بیشتر از GHz10 که در آن جذب انرژی عمدتاً در سطح بدن اتفاق می‌افتد.

میزان جذب انرزی در بافت ها متناسب با مربع شدت میدان الکتریکی در داخل بافت است.

متوسط انرژی جذب شده و توزیع آن را می توان با اندازه گیری با محاسبه به روشهای عددی تخمین زد.

مقدار این انرژی به عوامل زیر بستگی دارد.

پارامترهای میدان تابشی (فرکانس، شدت، پلاریزاسیون، و فاصله شیء و منبع) خواص بدن (ابعاد و شکل هندسی، و خواص دی الکتریک بافت های مختلف و نحوه توزیع آنها).

آثار زمین و منعکس کننده های موجود در محیط تابش هنگامی که محور عمودی بدن انسان موازی بردار میدان الکتریکی باشد، تحت شرایط تابش موج مسطح (میدان راه دور) میزان انرژی جذب شده در سراسر بدن به حداکثر خود می رسد.

فرکانسی که در آن حداکثر جذب سراسر بدن اتفاق می افتد بسته به خواص بدن متفاوت است.

این مقدار برای «انسان مرجع استاندارد» (مرجع را ببینید) در حدود MHz70 است.

افراد بلندقدتر فرکانس تشدید کمتری دارند و در مورد افراد کوتاهتر و بچه ها، این فرکانس ممکن است از MHz100 نیز بیشتر شود.

در هنگام استفاده از برخی از دستگاهها که از فاصله نزدیکی نسبت به بدن انسان مورد استفاده قرار می گیرند (مانند تلفنهای همراه با برخی وسایل گرم کننده)، بدن انسان ممکن است در معرض شرایط میدان نزدیک قرار گیرد.

توزیع میدان و انرژی در نزدیکی منبع تفاوت بسیاری با توزیع میدان و انرژی در فواصل دور از منبع دارد، و در این شرایط میدانهای مغناطیسی اهمیت زیادی پیدا می‌کنند.

کاربرد محاسبات عددی و نیز اندازه گیری شدت میدان در بافت و جریان القا شده در بدن برای کاربردهای مختلف در برخی مراجع نشان داده شده است (به عنوان مثال مراجع را ببینید).

بنابر این مطالعات قرار گرفتن در معرض میدانهای نزدیک ممکن است منجر به جذف زیاد انرژی به صورت موضعی (مثلاً در سر) شود البته میزان این جذب به شدت وابسته به فاصله بین منبع انرژی بدن است.

در فرکانسهای بیش از GHz10 عمق نفوذ میدان به درون بافت بسیار اندک است و لذا میزان انرژی جذب شده در بافت، معیار مناسبی برای بررسی آثار زیستی میدان نیست.

در این مورد، چگالی توان تابشی میدا (برحسب وات بر سانتیمتر مربع) کسب مناسبتری است.

آثار زیستی انرژی RF یک اثر زیستی هنگامی اتفاق می افتد که پس از اعمال نوعی تحریک، بتوان تغییری را در سیستم زیستی اندازه گیری کرد.

البته مشاهده یک اثر زیستی به خودی خود الزاماً بیان کننده یک خطر زیستی نیست.

یک اثر زیستی را تنها هنگامی می توان یک خطر به حساب آورد که باعث به وجود آمدن آسیب ملموس در سلامتی فرد یا خانواده او شود.

آثار زیستی حاصل از گرم شدن بافت ها توسط انرژی RF اغلب چنانکه گفته شد به نام آثار حرارتی معروف اند.

از سالها پیش دانسته شده بود که قرار گرفتن در معرض تابش سطوح بالای تشعشع RF، به علت توانایی آن در گرم کردن سریع بافت، می تواند مضر باشد.

البته این مطلب اساس کار اجاقهای مایکروویو نیز هست.

که با ایجاد چگالی بالاتر توان RF (در حدود 2mW/cm100 یا بیشتر) باعث پخت سریع غذا می شوند.

تخریب بافت در بدن در هنگام تابش سطوح زیاد انرژی RF به علت ناتوانی بدن در دفع حرارت زیاد ایجاد شده اتفاق می افتد.

تحت شرایط مشخص قرار گرفتن در معرض انرژی RF با سطح توان 2mW/cm1 تا 2mW/cm10 و بیشتر از آن، باعث افزایش محسوس دمای بافت (اما نه الزاماً تخریب بافت) می شود، دو ناحیه از بدن، چشمها و بیضه ها، به طور خاص در مقابل افزایش دما آسیب پذیرند.

زیرا نسبتاً فاقد جریان خون برای دفع حرارت تولید شده هستند (جریان خون یکی از مهمترین مکانیزم های بدن برای مقابله با حرارت اضافی است).

برخی از آزمایش ها نشان داده است که قرار گرفتن در معرض تشعشع RF قوی 2mW/cm1 تا 2mW/cm10 باعث ایجاد آب مروارید در چشم خرگوش ها شده است.

عقیمی موقتی نیز از جمله آثار قرار گرفتن در معرض تابش توان زیاد RF است.

باید یادآور شد که طبق مطالعات انجام شده سطوح انرژی RF موجود در محیط (که به طور معمول مردم در معرض آن قرار میگیرند) بسیار کمتر از سطوح لازم برای تولید حرارت قابل توجه و افزایش دمای بدن است.

البته ممکن است در شرایطی خصوصاً در محیطهای کاری نزدیک منابع RF توان بالا، حدود توصیه شده برای تابش نقص شود.

در چنین شرایطی باید تمهیدات لازم اندیشیده شود.