Omregning fra 4 Megahertz til Terahertz

Information om Megahertz (MHz)

Megahertzen er en frekvensenhed, der svarer til en million hertz. Symbolet er MHz. Den dækker den del af radiospektret, som bærer størstedelen af radiofonien og kortdistancekommunikationen, og den var i to årtier den enhed, computeres hastighed blev målt i.

FM-radioen optager 87,5 til 108 megahertz næsten overalt, et bånd valgt efter Anden Verdenskrig, fordi det lå højt nok til de brede kanaler, frekvensmodulation kræver, og lavt nok til, at sendere og modtagere kunne bygges billigt. Jordbaseret fjernsyn tog nabobåndene, og overgangen fra analog til digital udsendelse frigjorde store dele af dem til mobiltelefoni.

Flyveradioen ligger lige over FM-radioen, fra 118 til 137 megahertz, og bruger amplitudemodulation i stedet for den tydeligere frekvensmodulation. Valget er bevidst: når to luftfartøjer sender samtidig, giver amplitudemodulationen et hørbart svævningshyl, der advarer alle om overlapningen, mens frekvensmodulationen ganske enkelt ville tage det stærkeste signal og tavst miste det svageste.

Computerprocessorer blev angivet i megahertz fra slutningen af 1970'erne til omkring år 2000. Den oprindelige IBM PC kørte på 4,77 megahertz, og det megahertzkapløb, der fulgte, sluttede, da klokfrekvenserne gik i stå omkring fire gigahertz på grund af varmen, hvorefter fabrikanterne konkurrerede på antallet af kerner i stedet. Hukommelsesbussens hastigheder og skærmenes tidsstyring angives stadig ofte i megahertz.

Medicinsk ultralyd arbejder mellem cirka 2 og 18 megahertz. Højere frekvenser giver finere opløsning, men trænger mindre dybt ind, så en undersøgelse af maven bruger lavere frekvens end en undersøgelse af en overfladisk struktur, og operatøren vælger proben derefter.

Radiofrekvensidentifikation, garageportsfjernbetjeninger, trådløse mikrofoner, maritim VHF og amatørradio bor alle i dette område. Det gør også de overtoner, der får dårligt skærmet elektronik til at forstyrre hinanden, og derfor koncentrerer myndighedernes prøvning sig om udstråling i titusinder og hundreder af megahertz.

Mobiltelefonien har gjort enheden til et pengespørgsmål. Frekvenser bortauktioneres i blokke målt i megahertz, og stater har hentet titals milliarder på båndene ved 700, 800, 900, 1800 og 2600 megahertz. Fysikken sætter værdien af hvert enkelt: lavere frekvenser når længere og trænger bedre ind i bygninger, så båndene 700 og 800 dækker landdistrikter billigt, mens de højere bærer flere data over kortere afstande og passer til byer. En udbyders dækningskort og dens datahastigheder følger altså af, hvilke megahertz den fik købt, hvilket er grunden til, at auktionerne følges lige så nøje som ethvert andet salg af statslige aktiver.

Én megahertz svarer til en million hertz, 1000 kilohertz eller 0,001 gigahertz.

Information om Terahertz (THz)

Terahertzen er en frekvensenhed, der svarer til tusind milliarder hertz. Symbolet er THz. Den optager kløften mellem de højeste radiofrekvenser og det laveste infrarøde lys, et område, der i størstedelen af det tyvende århundrede var så svært at frembringe eller påvise, at det blev kaldt terahertzkløften.

Vanskeligheden var praktisk og ikke teoretisk. Elektroniske oscillatorer løber tør over nogle hundrede gigahertz, fordi ladningsbærerne ikke når at svare, mens optiske kilder som lasere mister virkningsgrad under det infrarøde. Båndet derimellem havde ingen bekvem teknik på nogen af siderne og forblev i årtier den mindst udforskede del af det elektromagnetiske spektrum.

Det ændrede sig med ultrahurtige lasere og fotoledende antenner, der frembringer terahertzimpulser ved at belyse en halvleder med en laserimpuls på få femtosekunder. Terahertzspektroskopi i tidsdomænet måler i dag materialers svar over hele båndet, og teknikken er blevet et gængs redskab i materialevidenskaben.

Sikkerhedskontrol er den mest kendte anvendelse. Terahertzstråling går gennem tøj, papir, plast og keramik, men standses af metal og opsuges af vand, og dens energi pr. foton er alt for lav til at ionisere noget, så den kan afbilde skjulte genstande uden røntgenstrålingens risici. Kropsskannere i lufthavne bygger på det princip.

Molekylspektroskopien bruger båndet, fordi mange store molekyler har rotations- og vibrationstilstande her. Sprængstoffer og narkotika har karakteristiske terahertzsignaturer, og teknikken bruges i lægemiddelindustriens kvalitetskontrol til at skelne krystalformer, som andre metoder gør ens. Kunstkonservering anvender den til at se under farvelag uden at røre et lærred.

Astronomien observerer ved disse frekvenser fra høje, tørre steder eller fra kredsløb, fordi atmosfærens vanddamp opsuger terahertzstråling kraftigt. Koldt støv og molekylgas i stjernedannende områder stråler her, og derfor bygges observatorier i stor højde i Chile og ved Sydpolen.

Kommunikationsforskningen er begyndt at trænge ind i båndet. Datatakter vokser med den rådige båndbredde, og over 100 gigahertz er der langt mere plads end derunder, så laboratorier har vist trådløse forbindelser, der bærer hundreder af gigabit i sekundet ved frekvenser nær en terahertz. Hindringen er, at vanddamp stærkt opsuger disse bølger og begrænser en forbindelse til nogle hundrede meter i klar luft og til betydeligt mindre i regn. Det binder teknikken til korte spring: forbindelser mellem tagantenner, strækninger inde i et datacenter, eller den sidste strækning mellem en lygtepæl og en bygning, og ikke noget der ligner en radioudsendelse.

Én terahertz svarer til tusind milliarder hertz, 1000 gigahertz eller en bølgelængde på cirka 0,3 millimeter.