גלי רדיו הם סוג של קרינה אלקטרומגנטית. הם ידועים בעיקר בשימושם בטכנולוגיות תקשורת כמו טלוויזיה, טלפונים סלולריים ומכשירי רדיו. מכשירים אלו קולטים גלי רדיו וממירים אותם לרעידות מכניות ברמקול ליצירת גלי קול.
ספקטרום תדרי הרדיו הוא חלק קטן יחסית מהספקטרום האלקטרומגנטי (EM). ספקטרום ה-EM מחולק בדרך כלל לשבעה אזורים לפי סדר ירידה באורך הגל והגדלת האנרגיה והתדר.
ראה עוד
אסטרולוגיה וגאונות: אלו הם 4 הסימנים המבריקים ביותר של...
מכשירי אייפון שלא הצליחו: 5 השקות שנדחו על ידי הציבור!
ייעודים נפוצים הם: גלי רדיו, מיקרוגלים, אינפרא אדום (IR), אור נראה, אולטרה סגול (UV), קרני רנטגן וקרני גמא.
לגלי רדיו יש את אורכי הגל הארוכים ביותר בספקטרום ה-EM, לפי נאס"א. הם נעים בין 0.04 אינץ' (מילימטר אחד) ליותר מ-62 מייל (100 ק"מ).
יש להם גם את התדרים הנמוכים ביותר, החל בסביבות 3,000 מחזורים לשנייה, או 3 קילו-הרץ, לסביבות 300 מיליארד הרץ, או 300 גיגה-הרץ.
ספקטרום הרדיו הוא משאב מוגבל ולעתים קרובות מושווה אותו לאדמות חקלאיות. בדיוק כפי שחקלאים צריכים לארגן את אדמתם כדי לקבל את היבול הטוב ביותר מבחינת כמות ומגוון, יש לחלק את ספקטרום הרדיו בין המשתמשים ביותר יָעִיל.
בברזיל, משרד המדע, הטכנולוגיה, החדשנות והתקשורת מנהל הקצאות תדרים על פני ספקטרום הרדיו.
הפיזיקאי הסקוטי ג'יימס קלרק מקסוול פיתח תיאוריה מאוחדת של אלקטרומגנטיות בשנות ה-70. הוא חזה את קיומם של גלי רדיו.
בשנת 1886 יישם היינריך הרץ, פיזיקאי גרמני, את התיאוריות של מקסוול על ייצור וקליטה של גלי רדיו. הרץ השתמש בכלים ביתיים פשוטים, כולל סליל אינדוקציה וצנצנת ליידן (סוג של קבל המורכב מצנצנת זכוכית עם שכבות של עלים בפנים ובחוץ) ליצירת גלים אלקטרומגנטית.
הרץ הפך לאדם הראשון ששדר וקליט גלי רדיו מבוקרים. יחידת התדירות של גל EM - מחזור אחד לשנייה - נקראת הרץ, לכבודו.
ספקטרום הרדיו מחולק בדרך כלל לתשע להקות:
| לְהִתְאַגֵד | טווח תדרים | טווח אורכי גל |
| תדר נמוך במיוחד (ELF) | <3 קילו-הרץ | > 100 ק"מ |
| תדר נמוך מאוד (VLF) | 3 עד 30 קילו-הרץ | 10 עד 100 ק"מ |
| תדר נמוך (LF) | 30 עד 300 קילו-הרץ | 1 מ' עד 10 ק"מ |
| תדירות ממוצעת (MF) | 300 קילו-הרץ עד 3 מגה-הרץ | 100 מ' עד 1 ק"מ |
| תדר גבוה (HF) | 3 עד 30 מגה-הרץ | 10 עד 100 מטר |
| תדר גבוה מאוד (VHF) | 30 עד 300 מגה-הרץ | 1 עד 10 מ' |
| תדר גבוה במיוחד (UHF) | 300MHz עד 3GHz | 10 ס"מ עד 1 מטר |
| תדר סופר גבוה (SHF) | 3 עד 30 גיגה-הרץ | 1 עד 1 ס"מ |
| תדר גבוה במיוחד (EHF) | 30 עד 300 גיגה-הרץ | 1 מ"מ עד 1 ס"מ |
גלי רדיו ELF הם הנמוכים ביותר מבין כל תדרי הרדיו. יש להם טווח ארוך והם שימושיים לתקשורת עם צוללות ובתוך מוקשים ומערות.
המקור הטבעי החזק ביותר של גלי ELF/VLF הוא ברק, על פי קבוצת Stanford VLF. גלים המיוצרים על ידי ברק יכולים לקפוץ קדימה ואחורה בין כדור הארץ ליונוספירה.
רצועות הרדיו LF ו-MF כוללות רדיו ימי ותעופה, כמו גם רדיו מסחרי AM (אפנון משרעת). רצועות הרדיו AM נעות בין 535 קילו-הרץ ל-1.7 מגה-הרץ.
לרדיו AM יש טווח ארוך, במיוחד בלילה כאשר היונוספירה היא הטובה ביותר בהחזרת גלים חזרה לכדור הארץ. עם זאת, הוא נתון להפרעות שמשפיעות על איכות הצליל.
כאשר האות נחסם חלקית - למשל על ידי בניין עם קירות מתכת, כמו גורד שחקים - עוצמת הקול מופחתת.
רצועות HF, VHF ו-UHF כוללות רדיו FM, שידורי טלוויזיה, רדיו בשירות הציבורי, טלפונים סלולריים ו-GPS (מערכת מיקום גלובלית). פסים אלה משתמשים בדרך כלל ב"אפנון תדר" (FM) כדי לקודד או להטביע אות אודיו או נתונים על גל הספק.
באפנון תדר, המשרעת (הטווח המרבי) של האות נשארת קבועה בזמן שה- התדר משתנה, גדול או קטן יותר, בקצב ובגודל התואמים לאות השמע או נתונים.
FM מביא לאיכות אות טובה יותר מאשר AM מכיוון שגורמים סביבתיים אינם משפיעים על התדר כפי שהם משפיעים על התדר. הם משפיעים על משרעת, והמקלט מתעלם מהשינויים באמפליטודה כל עוד האות נשאר מעל סף מִינִימוּם. תדרי רדיו FM הם בין 88 מגה-הרץ ל-108 מגה-הרץ.
רדיו גלים קצרים משתמש בתדרים בטווח HF, בין כ-1.7 מגה-הרץ ל-30 מגה-הרץ, על פי האגודה הלאומית לשדרני גלים קצרים (NASB). בטווח זה, ספקטרום הגלים הקצרים מחולק למספר מקטעים.
ברחבי העולם קיימות מאות תחנות גלים קצרים, לפי ה-NASB. ניתן לשמוע תחנות גל קצר לאורך אלפי קילומטרים מכיוון שאותות קופצים מהיונוספירה ומקפצים לאחור מאות או אלפי קילומטרים מנקודת המוצא שלהם.
SHF ו-EHF מייצגים את התדרים הגבוהים ביותר ברצועת הרדיו. לפעמים הם נחשבים לחלק מרצועת המיקרוגל. מולקולות באוויר נוטות לספוג את התדרים הללו, מה שמגביל את הטווח והיישומים שלהן.
עם זאת, אורכי הגל הקצרים שלהם מאפשרים לכוון אותות אל אלומות צרות על ידי צלחות לווין. זה מאפשר לתקשורת לטווח קצר ורוחב פס גבוה להתקיים בין מיקומים קבועים.
SHF, שמושפע פחות מאוויר מאשר EHF, משמש ליישומים לטווח קצר כגון Wi-Fi, Bluetooth ו-USB אלחוטי (אוטובוס טורי אוניברסלי).
זה יכול לעבוד רק בשבילי קו ראייה, מכיוון שגלים נוטים להקפיץ עצמים כמו מכוניות, סירות וכלי טיס. מכיוון שגלים קופצים מעצמים, ניתן להשתמש ב-SHF גם עבור מכ"ם.
החלל שופע מקורות של גלי רדיו: כוכבי לכת, כוכבים, ענני גז ואבק, גלקסיות, פולסרים ואפילו חורים שחורים. על ידי לימודם, אסטרונומים יכולים ללמוד על התנועה וההרכב הכימי של מקורות קוסמיים אלה, כמו גם על התהליכים הגורמים לפליטות אלה.
טלסקופ רדיו "רואה" את השמים בצורה שונה מאוד ממה שהוא נראה באור הנראה. במקום לראות כוכבים מחודדים, טלסקופ רדיו קולט פולסרים מרוחקים, אזורים יוצרים כוכבים ושרידי סופרנובה.
טלסקופי רדיו יכולים גם לזהות קוואזרים, שזה קיצור של מקורות רדיו מעין כוכבים. קוואזר הוא גרעין גלקטי בהיר להפליא המופעל על ידי חור שחור סופר מסיבי.
קוואזרים מקרינים אנרגיה על פני ספקטרום ה-EM, אבל השם נובע מהעובדה שהקוואזרים הראשונים שזוהו פולטים בעיקר אנרגיית רדיו. קוואזרים הם אנרגטיים ביותר; חלקם פולטים פי 1,000 יותר אנרגיה משביל החלב כולו.
אסטרונומי רדיו לרוב משלבים מספר טלסקופים קטנים יותר למערך כדי ליצור תמונת רדיו ברורה יותר או ברזולוציה גבוהה יותר.
לדוגמה, טלסקופ הרדיו Very Large Array (VLA) בניו מקסיקו מורכב מ-27 אנטנות המסודרות בתבנית "Y" ענקית, בקוטר של 36 קילומטרים.
