Radiobølger er en type elektromagnetisk stråling. De er mest kjent for sin bruk i kommunikasjonsteknologier som TV, mobiltelefoner og radioer. Disse enhetene mottar radiobølger og konverterer dem til mekaniske vibrasjoner i høyttaleren for å lage lydbølger.
Radiofrekvensspekteret er en relativt liten del av det elektromagnetiske (EM) spekteret. EM-spekteret er vanligvis delt inn i syv regioner i rekkefølge av avtagende bølgelengde og økende energi og frekvens.
se mer
Astrologi og genialitet: DETTE er de 4 mest strålende tegnene på...
iPhones som ikke lyktes: 5 lanseringer avvist av publikum!
Vanlige betegnelser er: radiobølger, mikrobølger, infrarødt (IR), synlig lys, ultrafiolett (UV), røntgenstråler og gammastråler.
Radiobølger har de lengste bølgelengdene i EM-spekteret, ifølge NASA. De varierer fra rundt 0,04 tommer (1 millimeter) til over 62 miles (100 kilometer).
De har også de laveste frekvensene, fra rundt 3000 sykluser per sekund, eller 3 kilohertz, til rundt 300 milliarder hertz, eller 300 gigahertz.
Radiospektrum er en begrenset ressurs og sammenlignes ofte med jordbruksland. Akkurat som bøndene må organisere jordene sine for å få best avling mht mengde og variasjon, bør radiospekteret deles mellom brukerne mest effektiv.
I Brasil forvalter departementet for vitenskap, teknologi, innovasjoner og kommunikasjon frekvensallokeringer over hele radiospekteret.
Den skotske fysikeren James Clerk Maxwell utviklet en enhetlig teori om elektromagnetisme på 1870-tallet. Han spådde eksistensen av radiobølger.
I 1886 brukte Heinrich Hertz, en tysk fysiker, Maxwells teorier på produksjon og mottak av radiobølger. Hertz brukte enkle husholdningsverktøy, inkludert en induksjonsspole og en Leyden-krukke (en type kondensator som består av en glasskrukke med lag av blader på innsiden og utsiden) for å lage bølger elektromagnetisk.
Hertz ble den første personen til å sende og motta kontrollerte radiobølger. Frekvensenheten til en EM-bølge – én syklus per sekund – kalles en hertz, til hans ære.
Radiospekteret er generelt delt inn i ni bånd:
Bånd | frekvensområde | bølgelengdeområde |
Ekstremt lav frekvens (ELF) | <3 kHz | > 100 km |
Svært lav frekvens (VLF) | 3 til 30 kHz | 10 til 100 km |
Lav frekvens (LF) | 30 til 300 kHz | 1 m til 10 km |
Gjennomsnittlig frekvens (MF) | 300 kHz til 3 MHz | 100 m til 1 km |
Høyfrekvent (HF) | 3 til 30 MHz | 10 til 100 meter |
Svært høy frekvens (VHF) | 30 til 300 MHz | 1 til 10 m |
Ultra høy frekvens (UHF) | 300MHz til 3GHz | 10 cm til 1 m |
Super høy frekvens (SHF) | 3 til 30 GHz | 1 til 1 cm |
Ekstremt høy frekvens (EHF) | 30 til 300 GHz | 1 mm til 1 cm |
ELF-radiobølger er de laveste av alle radiofrekvenser. De har lang rekkevidde og er nyttige for å kommunisere med ubåter og inne i gruver og grotter.
Den kraftigste naturlige kilden til ELF/VLF-bølger er lyn, ifølge Stanford VLF Group. Bølger produsert av lyn kan sprette frem og tilbake mellom jorden og ionosfæren.
LF- og MF-radiobåndene inkluderer marine- og luftfartsradio, samt AM (amplitudemodulasjon) kommersiell radio. AM-radiobånd er mellom 535 kilohertz og 1,7 megahertz.
AM-radio har lang rekkevidde, spesielt om natten når ionosfæren er best til å hente bølger tilbake til jorden. Den er imidlertid utsatt for forstyrrelser som påvirker lydkvaliteten.
Når et signal er delvis blokkert – for eksempel av en bygning med metallvegger, for eksempel en skyskraper – reduseres lydvolumet.
HF-, VHF- og UHF-båndene inkluderer FM-radio, TV-kringkasting, offentlig radio, mobiltelefoner og GPS (globalt posisjoneringssystem). Disse båndene bruker vanligvis "frekvensmodulasjon" (FM) for å kode eller trykke et lyd- eller datasignal på bærebølgen.
Ved frekvensmodulasjon forblir amplituden (maksimalt område) til signalet konstant mens frekvensen varieres, større eller mindre, med en hastighet og størrelse som tilsvarer lydsignalet eller data.
FM gir bedre signalkvalitet enn AM fordi miljøfaktorer ikke påvirker frekvensen slik de gjør. de påvirker amplitude, og mottakeren ignorerer variasjoner i amplitude så lenge signalet holder seg over en terskel Minimum. FM-radiofrekvenser er mellom 88 megahertz og 108 megahertz.
Kortbølgeradio bruker frekvenser i HF-området, fra omtrent 1,7 megahertz til 30 megahertz, ifølge National Association of Shortwave Broadcasters (NASB). Innenfor dette området er kortbølgespekteret delt inn i flere segmenter.
Rundt om i verden er det hundrevis av kortbølgestasjoner, ifølge NASB. Kortbølgestasjoner kan høres i tusenvis av kilometer fordi signaler spretter fra ionosfæren og spretter tilbake hundrevis eller tusenvis av kilometer fra opprinnelsespunktet.
SHF og EHF representerer de høyeste frekvensene i radiobåndet. Noen ganger regnes de som en del av mikrobølgebåndet. Molekyler i luften har en tendens til å absorbere disse frekvensene, noe som begrenser deres rekkevidde og bruksområder.
Imidlertid tillater deres korte bølgelengder signaler å bli rettet inn i smale stråler av parabolantenner. Dette gjør at kommunikasjon med kort rekkevidde og høy båndbredde kan finne sted mellom faste steder.
SHF, som er mindre påvirket av luft enn EHF, brukes til kortdistanseapplikasjoner som Wi-Fi, Bluetooth og trådløs USB (universell seriebuss).
Den kan bare fungere på siktlinjer, da bølger har en tendens til å sprette av objekter som biler, båter og fly. Siden bølger preller av objekter, kan SHF også brukes til radar.
Rommet vrimler av kilder til radiobølger: planeter, stjerner, skyer av gass og støv, galakser, pulsarer og til og med sorte hull. Ved å studere dem kan astronomer lære om bevegelsen og den kjemiske sammensetningen til disse kosmiske kildene, samt prosessene som forårsaker disse utslippene.
Et radioteleskop "ser" himmelen veldig annerledes enn den ser ut i synlig lys. I stedet for å se spisse stjerner, fanger et radioteleskop opp fjerne pulsarer, stjernedannende områder og supernova-rester.
Radioteleskoper kan også oppdage kvasarer, som er forkortelse for kvasi-stjerneradiokilder. En kvasar er en utrolig lys galaktisk kjerne drevet av et supermassivt sort hull.
Kvasarer utstråler energi over hele EM-spekteret, men navnet kommer fra det faktum at de første kvasarene som ble identifisert, sender ut mest radioenergi. Kvasarer er svært energiske; noen avgir 1000 ganger mer energi enn hele Melkeveien.
Radioastronomer kombinerer ofte flere mindre teleskoper til en gruppe for å lage et radiobilde med klarere eller høyere oppløsning.
For eksempel består radioteleskopet Very Large Array (VLA) i New Mexico av 27 antenner arrangert i et enormt "Y"-mønster, 36 kilometer i diameter.