ஸ்பெக்ட்ரம் ஒரு பார்வை:
ஸ்பெக்ட்ரம் பற்றி அறிந்து கொள்வோமா?
இன்று செய்திதாள்கள்,வானொலிகள்,தொலைக்காட்சி பெட்டிகள், இணைய தளங்கள் என அனைத்து ஊடகங்களிலும் ஸ்பெக்ட்ரம் பற்றித்தான் அதிகம் பேசப்படுகிறது. இந்த ஸ்பெக்ட்ரம் என்றால் என்ன? இதனால் என்ன பயன்?
முதலில் Spectrum என்றால் தமிழில் என்ன அர்த்தம்? Spectrum என்றால் "அலைக்கற்றை" என்று பொருள். இதற்கு நிறமாலை என்ற வேறு ஒரு அர்த்தமும் உண்டு.
நிறமாலை என்பது நம் கண்களுக்கு தெரியும் ஒளியலைகள் மட்டும் இன்றி அனைத்து அலைநீளங்களையும் கொண்ட மின்காந்த அலைவரிசையைக் குறிக்கும்.
ஒரு முப்பட்டகத்தின் வழியாகப் பாயும் வெண்மை நிற ஒளி எவ்வாறு நிறப்பிரிகை அடைகிறது என்பதை கீழே உள்ள படம் மூலம் அறிந்து கொள்ளுங்கள். ஒளி கண்ணாடியின் வழியே செல்லும் பொழுது வெவ்வேறு அலைநீள ஒளியலைகள் வெவ்வேறு அளவு விலகுகின்றன. குறைந்த அலைநீளம் கொண்ட, ஆனால் அதிக ஆற்றலுடைய ஊதா நிறம் அதிகம் விலகல் அடைகிறது. அதே நேரம் குறைந்த அலை நீலம் கொண்ட சிகப்பு நிறம் குறைவாக விலகல் அடைகிறது.

மின்சாரம் மூலம் வரும் மின்புலம் (Electric Field) மற்றும் காந்தம் மூலம் வரும் காந்தப்புலம் (Magnetic Field) இவற்றை இணைத்து ஜேம்ஸ் கிளார்க் மேக்ஸ்வெல் என்ற விஞ்ஞானி மின்காந்தப் புலம் (Electromagnetic Field) என்பதை கண்டறிந்தார். மேலும் இதில் மின்காந்த அலைகள் உள்ளன என்பதையும் அவர் கண்டறிந்தார்.
நம் கண்ணில் படும் பல்வேறு நிறங்களைக் கொண்ட ஒளி அலைகள் அனைத்துமே மின்காந்த அலைகள் ஆகும். சூரிய ஒளி (வெள்ளை), ஒரு முப்பட்டகம் வழியாகச் செலுத்தப்படும்போது 7 வெவ்வேறு வண்ணங்களாகப் பிரியும்.இந்த ஏழு வண்ணங்களே வானவில்லில் காணப்படும். இந்த ஒவ்வொரு வண்ண ஒளி அலையும் மின்காந்த அலைதான். இவை அனைத்தும் ஒன்றாகச் சேரும்போது வண்ணங்கள் மறைந்து, வெளிர் ஒளி (வெண்மை நிறம்) தென்படுகிறது.
மருத்துவத் துறையில் பயன்படும் X -கதிர்கள், பாக்டீரியா போன்ற கிருமிகளை அழிக்க உதவும் புற ஊதாக் கதிர்கள், மருத்துவத் துறையில் முடநீக்கு சிகிச்சையில் உதவும் அகச் சிவப்புக் கதிர், மைக்ரோவேவ் சமையற் கலனில் பயன்படுத்தப்படும் மைக்ரோ அலைகள் , வானொலி மற்றும் தொலைக்காட்சி ஒலி மற்றும் ஒளி பரப்ப உதவும் ரேடியோ அலைகள் என இவை அனைத்துமே மின்காந்த அலைகளின் பயன்கள் தான்.மேலும் இவைகளும் ஒருவகை மின்காந்த அலைகளே ஆகும்.
இதில் ஒரு ஒற்றுமை என்னவென்றால் இந்த அலைகள் அனைத்துமே பரவும் வேகம் 3*10^8 m/s. அதாவது இவை அனைத்துமே ஒளியின் வேகத்தில் (i.e., C = 3*10^8 m/s)பயணம் செய்யும் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
இந்த மின்காந்த அலைகளின் வேகமான C எவ்வாறு கணக்கிடப்படுகிறது? இதன் மதிப்பானது கீழ்க்கண்ட சமன்பாட்டின் மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது.
ஒளியின் வேகம் = அலைநீளம் * அதிர்வெண்
எனவே அதிர்வெண் அதிகரித்தால், அதன் அலை நீளம் குறையும். அலை நீளம் அதிகரித்தால் அதிர்வெண் குறைவாக இருக்கும்.
அதிர்வெண் (Frequency) என்பது ஒரு நேர அலகிற்குள் எத்தனை முறை ஒரு சுழற்சி நிகழ்வு நிகழ்கிறது என்பதற்கான அளவையாகும். அதிர்வெண் ஹெர்ட்ஸ்(Hertz) என்ற அலகால் அளகிடப்படுகிறது. பழைய கடிகாரங்களில் உள்ள பெண்டுலம் ஒரு முனையில் இருந்து மறு முனைக்கு ஒரு வினாடியில் எத்தனை முறை செல்கிறது என்பதே அதிர்வெண். ஒரு வினாடிக்கு ஒரு முறை செல்வதாக கொண்டால் அதிர்வெண்ணின் மதிப்பு ஒன்று (1) ஆகும்.
நாம் கண்ணால் காணும் ஒளிக்கதிர்களுக்கு அதிர்வெண் 430 - 750 டெரா ஹெர்ட்ஸ் (Tera Hertz)என்பதற்குள் இருக்கும். இதில் 750 டெரா ஹெர்ட்ஸ் என்பது ஊதா நிற ஒளி. 430 டெரா ஹெர்ட்ஸ் என்பது சிவப்பு நிறம். புற ஊதாக் கதிர்கள் என்றால், 750 டெரா ஹெர்ட்ஸை விட அதிகம் அதிர்வெண் கொண்ட அலைகள். அகச் சிவப்புக் கதிர்கள் என்றால் 430 டெரா ஹெர்ட்ஸை விடக் குறைந்த அதிர்வெண் கொண்ட அலைகள்.
நாம் கேட்கும் வானொலியில் இரண்டு வகை உண்டு. ஒன்று நாம் அனைவரும் அறிந்த FM
(Frequency Modulation) மற்றொன்று AM (Amplitude Modulation).இதில் நமது மின்காந்த அலையான ரேடியோ அலைகள் பயன்படுதப்படுகிறது. இந்த அலைகள் ரேடியோ மற்றும் தொலைக்காட்சி செய்தித் தொடர்புக்குப் பயன்படுகிறது. 530MHz முதல் 1710MHz வரையுள்ள அலைகள் AM வரிசையிலும், 88MHz முதல் 108MHz வரையுள்ள அலைகள் FM வரிசையிலும், தொலைக்காட்சியில் 54MHz முதல் 890MHz வரையிலும், செல்போன்களில் மிக உயர் அதிர்வெண் (Ultra High Frequency-UHF) வரிசையிலும் பயன்படுகின்றன.
இதில் நாம் அனுப்பும் செய்தி,படங்கள் மற்றும் உரையாடல்கள் போன்றவற்றை எடுத்து செல்ல ஒரு கேரியர் தேவை. உதாரணமாக நாம் சைக்கிளில் உள்ள பின் பக்க கேரியரில் ஒரு பொருளை எப்படி வைத்து எடுத்து செல்கிறோமோ அது போல இங்கும் நமது தகவலை கொண்டு செல்ல ஊர்தி அதிர்வெண் பயன்படுகிறது.(i.e.,Career Frequency).
AM வானொலியில் இரு நிலையங்களுக்கு இடையில் (RADIO STATION) குறைந்த பட்சம் 9KHZ-10KHZ இடைவெளி இருக்க வேண்டும்.FM வானொலியில் 0.8MHZ இடைவெளி இருக்க வேண்டும். உதாரணமாக சென்னையில் RADIO CITY (ரேடியோ சிட்டி) நிலையத்தின் அலைவரிசை 91.1 அதற்கு அடுத்த நிலையமான ஆஹா FM (AAHA FM)இன் அலைவரிசை 91.9 (i.e., 91.9MHZ-91.1MHZ=0.8MHZ). இந்த இடைவெளி சரியாக இருந்தால் மட்டுமே நிகழ்சிகள் முறையாகவும் தெளிவாகவும் இருக்கும்.
AM என்பது Medium Wave (Coverage:100 Kilometer-200 Kilometer)
SW (Short Wave) என்பது Short Wave (Large Distances)
FM என்பது குறைந்த தூரம் மட்டுமே செல்லும், ஆனால் துல்லியமாக இருக்கும்.
இப்பொழுது முக்கியமான ஒரு கேள்விக்கு வருவோம். பண்பலை வானொலியின் மொத்த அலைவரிசையின் நீளமே 87.5MHZ-108MHZ வரைதான். இதில் யார் எந்த அலை நீளத்தை பயன்படுத்தி கொள்வது? இந்த அலைவரிசை ஒதுக்கீடு செய்யும் போது மேலே சொன்ன உதாரணம் போல் இடைவெளி 0.8MHZ இருக்க வேண்டும். இந்த அலைவரிசைகளை ஒதுக்கீடு செய்யத்தான் ஏலம் (Auction) விடப்படுகிறது.
இதே போன்று மொபைல் சேவையில் அலைவரிசைகள் 800, 900, 1800,1900MHZ இல் ஏதோ ஒன்றில் இயங்கும். பல்வேறு நாடுகளில் வெவ்வேறு அதிர்வெண்ணில் இருக்கும். இந்தியாவில் 900, 1800 என்ற இரண்டு அதிர்வெண்களில் மொபைல் சேவைகள் இயங்குகின்றன.
1800MHZ இல் செல்பேசிச் சேவை இயங்குகிறது என்றால் என்ன பொருள்? இந்த ஊர்தி அதிர்வெண்ணை(Career Frequency) அடிப்படையாகக் கொண்டு, ஒரு குறிப்பிட்ட அலைப் கற்றையை (spectrum) இந்தச் சேவைக்காக ஒதுக்குவார்கள். வானொலி போல இல்லாமல், செல்பேசிச் சேவைக்கு, இரண்டு அலைவரிசை தேவை. ஒன்று, செல்பேசிச் சேவையின் மையம், செல்பேசி கோபுரங்களோடு தொடர்பு கொள்ள. மற்றொன்று, கோபுரங்கள் தனிப்பட்ட செல்பேசிகளுடன் தொடர்பு கொள்ள. அதாவது,
1710 - 1785 MHz அப்லிங்க் (75 MHZ )
1805 - 1880 MHz டவுன்லிங்க் (75 MHZ)
இதற்குள், எத்தனை செல்பேசி நிறுவனங்களை அனுமதிக்கமுடியும்? ஒரு GSM நிறுவனத்துக்கு 10 MHZம் , ஒரு CDMA நிறுவனத்துக்கு 5MHZம் ஆக, சுமார் 10 நிறுவனங்கள்தான் அதிகபட்சம் ஒரு குறிப்பிட்ட அதிர்வெண்ணில் இருக்கமுடியும்.
900, 1800 ஆகிய இரண்டையும் சேர்த்தால், இதைப்போல இரண்டு மடங்கு இருக்கமுடியும். எனவே இந்த அளவு மட்டுமே மொபைல் நிறுவனங்களுக்கு ஒதுக்க முடியும். இதற்குத்தான் ஏல முறை (Auction Method) பின்பற்றபடுகிறது.