Hoofdstuk 1B

Radio signalen.

Het levenswerk van mijn ome Fred begon met het ontwikkelen van de eerste mobile telefoon netwerken. Alfred Kruijt ging al op jonge leeftijd werken voor Philips als elektrotechnische ingenieur. Zo startte hij zijn carrière in de rijke olie staten, waar hij de eerste mobiele telefoon installaties ontwierp. Mijn ome Fred ontwikkelde zich als een autoriteit op gebied van elektromagnetische straling. Zo raakte hij betrokken bij kernproeven met als doel om defensie elektronica beter te beschermen tegen deze elektromagnetische straling. Eén uitvinding van mijn oom kennen we allemaal. Het deurtje van de magnetron is namelijk door hem bedacht. De deeltjes theorie startte in zijn brein. Wanneer hij aan studenten vertelde hoe een antenne werkt, kwam dit altijd ter sprake. Een elektromagnetische kracht (EMC) vergeleek mijn oom graag met bliksem. Later komen we hier vast op terug.

Een radiosignaal is niet veel anders dan een wisselspanning met een aantal Hz, KHz, MHz, of GHz. Wanneer we deze bron aansluiten op een antenne met een lengte van de gekozen golflengte en de andere kant op massa hebben we een werkende radiozender. Met een goed werkende antenne kunnen we met reactief weinig vermogen heel ver komen. Maar elke draad waar je spanning opzet of een wisselspanning op aansluit, zou in het elektromagnetische vlak een verstoring laten zien. De eerste radio zenders werkte zo en waren in die tijd alleen geschikt om morssignalen over te zenden.

In tekening 1 zien we een wisselspanning op een antenne. Overeenkomstig van de tekening ontstaat er dan een elektromagnetische veld. Dat magnetische veld zit heel dicht op de antenne. De snelheid welke de elektrische geladen deeltjes afleggen is nog niet hoog genoeg om de baan te verlaten. Maar op een grotere afstand van de mast is de snelheid zo hoog, dat de deeltjes los komen en met de snelheid van het licht.

Behalve het magnetische veld rondom de mast is er ook een krachtveld richting aarde/massa. Ook hier hebben we een binnenste en een buitenste magnetische veld. Ook hier is de snelheid zo groot dat ook hier elementen loskomen. In de tekening noemen we dit deel b. Een antenne werkt pas goed wanneer deel a en deel b samen kunnen ontstaan.

Volgens de berekeningen van mijn Ome Fred kunnen we heel nauwkeurig de afstand bepalen door de hoek van deel a en deel b te bepalen. Nu er wereldwijd onderzoek wordt verricht lijkt deze stelling te kloppen. Ook dit is een uitvinding van mijn Oom. Volgens zijn stelling zou de hoek veranderen elke keer dat de afstand is verdubbeld. Wanneer de hoek 90 graden is dan zal het signaal niet meer halveren in kracht maar altijd blijven bestaan. Het lijkt er op dat hij hierin gelijk heeft. In de jaren 70 hebben we een satelliet de ruimte in gestuurd. De afstand is nu zo groot dat we hadden verwacht deze niet meer te kunnen ontvangen. Toch is deze nog altijd te beluisteren en zal vermoedelijk stil vallen wanneer de accu's kapot gaan. De oerknal die we denken te horen in het elektromagnetische spectrum zou dan een soep kunnen zijn van alle radio signalen die ooit deze afstand hebben gehaald.

Bij een radio signaal verplaatsen zich deeltjes. Om de afstand te overbruggen is energie en tijd nodig. Wanneer de afstand verdubbelt, halveert het vermogen. De snelheid van een elektromagnetische signaal zou ongeveer 300.000 kilometer in 1 seconde.