Omrekenen van Megahertz naar Microhertz

Informatie over de Megahertz (MHz)

De megahertz is een frequentie-eenheid gelijk aan een miljoen hertz. Het symbool is MHz. Zij bestrijkt het deel van het radiospectrum dat het grootste deel van de omroep en van de communicatie over korte afstand draagt, en zij was twee decennia lang de eenheid waarin de snelheid van computers werd gemeten.

De FM-radio beslaat vrijwel overal 87,5 tot 108 megahertz, een band die na de Tweede Wereldoorlog werd gekozen omdat hij hoog genoeg lag voor de brede kanalen die frequentiemodulatie vraagt en laag genoeg om zenders en ontvangers goedkoop te bouwen. De aardse televisie nam de naburige banden, en de overgang van analoge naar digitale uitzending maakte grote delen ervan vrij voor mobiele telefonie.

De luchtvaartradio ligt net boven de FM-radio, van 118 tot 137 megahertz, en gebruikt amplitudemodulatie in plaats van de helderdere frequentiemodulatie. De keuze is opzettelijk: wanneer twee luchtvaartuigen tegelijk zenden geeft amplitudemodulatie een hoorbaar zweeftoongefluit dat iedereen op de overlapping wijst, terwijl frequentiemodulatie eenvoudig het sterkere signaal zou pakken en het zwakkere geruisloos zou verliezen.

Computerprocessors werden van eind jaren zeventig tot omstreeks 2000 in megahertz aangeduid. De oorspronkelijke IBM PC liep op 4,77 megahertz, en de megahertzrace die volgde eindigde toen de kloksnelheden vanwege de warmte bij bijna vier gigahertz bleven steken, waarna fabrikanten om het aantal kernen streden. Geheugenbussnelheden en beeldschermtimings worden nog vaak in megahertz opgegeven.

Medische echografie werkt tussen ongeveer 2 en 18 megahertz. Hogere frequenties geven fijnere resolutie maar dringen minder diep door, zodat een buikonderzoek een lagere frequentie gebruikt dan het onderzoek van een oppervlakkige structuur, en de bediener kiest de transducer daarnaar.

Radiofrequentie-identificatie, garagedeurafstandsbedieningen, draadloze microfoons, marifonie en amateurradio wonen alle in dit bereik. Evenzo de harmonischen waardoor slecht afgeschermde elektronica elkaar stoort, en daarom richt de wettelijke beproeving zich op emissies in de tientallen en honderdtallen megahertz.

De mobiele telefonie heeft de eenheid tot een geldkwestie gemaakt. Spectrum wordt geveild in blokken die in megahertz worden gemeten, en overheden hebben tientallen miljarden opgehaald met de banden bij 700, 800, 900, 1800 en 2600 megahertz. De natuurkunde bepaalt de waarde van elk: lagere frequenties reiken verder en dringen beter door gebouwen, dus de banden 700 en 800 dekken het platteland goedkoop, terwijl de hogere meer gegevens over kortere afstanden dragen en bij steden passen. De dekkingskaart van een aanbieder en zijn datasnelheden volgen dus uit welke megahertz hij wist te kopen, waarom deze veilingen even nauwlettend worden gevolgd als elke andere verkoop van staatsbezit.

Eén megahertz is gelijk aan een miljoen hertz, 1000 kilohertz of 0,001 gigahertz.

Informatie over de Microhertz (µHz)

De microhertz is een frequentie-eenheid gelijk aan een miljoenste hertz. Het symbool is µHz. Eén microhertz is één cyclus per miljoen seconden, ruim elfeneenhalve dag, zodat de eenheid verschijnselen meet die op de schaal van weken, maanden of jaren terugkeren.

De asteroseismologie is waar zij het meest gebruikt wordt. Sterren trillen, en de frequenties van die trillingen hangen af van hun inwendige opbouw zoals de toonhoogte van een klok afhangt van vorm en wanddikte. Zonachtige sterren klinken bij enkele duizenden microhertz, rode reuzen bij enkele tientallen en de grootste geëvolueerde sterren onder één. Ruimtetelescopen als Kepler en TESS maten deze frequenties voor honderdduizenden sterren door hun helderheid met enkele delen per miljoen te zien wisselen.

De techniek levert grootheden die geen andere methode kan geven. Uit het trillingsspectrum leidt een sterrenkundige de massa, straal en leeftijd van een ster af, en de leeftijd van een ster is anders bijna niet te bepalen. Zo worden tegenwoordig de leeftijden van planeetdragende sterren, en daarmee van hun planetenstelsels, vastgesteld.

Ook de zwaartekrachtsgolfastronomie heeft de band opgeëist. Het geplande ruimteobservatorium LISA zal gevoelig zijn tussen ruwweg 100 microhertz en één hertz, een bereik dat samensmeltende superzware zwarte gaten bevat en de vele duizenden nauwe dubbelsterren van witte dwergen in ons eigen sterrenstelsel. Detectoren op aarde halen deze frequenties niet omdat seismische ruis ze overspoelt.

De geofysica gebruikt de eenheid voor de traagste getijcomponenten, waaronder de veertiendaagse en maandelijkse maansgetijden en de halfjaarlijkse en jaarlijkse zonsgetijden, die samen de langperiodieke variaties opleveren die getijvoorspellingen moeten meenemen. De poolbeweging, het wiebelen van de aardrotatieas, heeft een periode van veertien maanden die overeenkomt met ongeveer 0,8 microhertz.

De klimaat- en zeewetenschap reikt nog lager. De Zuidelijke Oscillatie van El Niño keert onregelmatig elke twee tot zeven jaar terug, ver onder een honderdste microhertz, en lange ijskernen lossen nog tragere cycli op.

De Aarde zelf levert een schoolvoorbeeld. Haar draaias zwerft in een kleine cirkel met een periode van ongeveer 433 dagen, de in 1891 ontdekte Chandlerschommeling, wat neerkomt op een frequentie van ongeveer 0,027 microhertz. Haar aantonen kostte tientallen jaren positieastronomie, want een zo traag signaal laat zich alleen van de drift scheiden door vele cycli waar te nemen. Dat is de algemene beperking van de band: een meting bij één microhertz vergt een registratie van ten minste enkele miljoenen seconden, en liefst enkele tientallen miljoenen, zodat instrumenten jarenlang stabiel moeten blijven voordat hun gegevens leesbaar zijn. De eenheid hoort dus bij de geduldige wetenschappen en niet bij de snelle.

Eén microhertz is gelijk aan 0,000001 hertz, één cyclus per miljoen seconden of 1000 nanohertz.