Undele radio sunt un tip de radiație electromagnetică. Ele sunt cel mai bine cunoscute pentru utilizarea lor în tehnologiile de comunicare, cum ar fi televiziunea, telefoanele mobile și radiourile. Aceste dispozitive primesc unde radio și le transformă în vibrații mecanice în difuzor pentru a crea unde sonore.
Spectrul de frecvențe radio este o parte relativ mică a spectrului electromagnetic (EM). Spectrul EM este de obicei împărțit în șapte regiuni în ordinea lungimii de undă descrescătoare și în creșterea energiei și frecvenței.
Vezi mai mult
Astrologie și geniu: ACESTE sunt cele mai strălucitoare 4 semne ale...
iPhone-uri care nu au reușit: 5 lansări respinse de public!
Denumirile comune sunt: unde radio, microunde, infraroșu (IR), lumină vizibilă, ultravioletă (UV), raze X și raze gamma.
Undele radio au cele mai lungi lungimi de undă din spectrul EM, potrivit NASA. Acestea variază de la aproximativ 0,04 inchi (1 milimetru) la peste 62 mile (100 de kilometri).
Ele au, de asemenea, cele mai joase frecvențe, de la aproximativ 3.000 de cicluri pe secundă, sau 3 kiloherți, până la aproximativ 300 de miliarde de herți, sau 300 de gigaherți.
Spectrul radio este o resursă limitată și este adesea comparat cu terenurile agricole. Așa cum fermierii trebuie să-și organizeze terenul pentru a obține cea mai bună recoltă în ceea ce privește cantitate și varietate, spectrul radio ar trebui să fie împărțit cel mai mult între utilizatori eficient.
În Brazilia, Ministerul Științei, Tehnologiei, Inovațiilor și Comunicațiilor gestionează alocările de frecvență pe tot spectrul radio.
Fizicianul scoțian James Clerk Maxwell a dezvoltat o teorie unificată a electromagnetismului în anii 1870. El a prezis existența undelor radio.
În 1886, Heinrich Hertz, un fizician german, a aplicat teoriile lui Maxwell la producerea și recepția undelor radio. Hertz a folosit unelte de uz casnic simple, inclusiv o bobină de inducție și un borcan Leyden (un tip de condensator format dintr-un borcan de sticla cu straturi de frunze in interior si exterior) pentru a crea unde electromagnetic.
Hertz a devenit prima persoană care a transmis și a primit unde radio controlate. Unitatea de frecvență a unei unde EM – un ciclu pe secundă – se numește hertz, în onoarea lui.
Spectrul radio este în general împărțit în nouă benzi:
| Grup | gama de frecvente | interval de lungimi de undă |
| Frecvență extrem de joasă (ELF) | <3 kHz | > 100 km |
| Frecvență foarte joasă (VLF) | 3 până la 30 kHz | 10 până la 100 km |
| Frecvență joasă (LF) | 30 până la 300 kHz | 1 m până la 10 km |
| Frecvența medie (MF) | 300 kHz până la 3 MHz | 100 m până la 1 km |
| Înaltă frecvență (HF) | 3 până la 30 MHz | 10 până la 100 de metri |
| Frecvență foarte înaltă (VHF) | 30 până la 300 MHz | 1 până la 10 m |
| Frecvență ultra înaltă (UHF) | 300MHz până la 3GHz | 10 cm până la 1 m |
| Frecvență super înaltă (SHF) | 3 până la 30 GHz | 1 până la 1 cm |
| Frecvență extrem de înaltă (EHF) | 30 până la 300 GHz | 1 mm până la 1 cm |
Undele radio ELF sunt cele mai joase dintre toate frecvențele radio. Au o rază mare de acțiune și sunt utile pentru comunicarea cu submarinele și în interiorul minelor și peșterilor.
Cea mai puternică sursă naturală de unde ELF/VLF este fulgerul, conform Stanford VLF Group. Undele produse de fulgere pot sări înainte și înapoi între Pământ și ionosferă.
Benzile radio LF și MF includ radio maritim și aviatic, precum și radio comercial AM (modulație în amplitudine). Benzile radio AM sunt cuprinse între 535 kiloherți și 1,7 megaherți.
Radioul AM are o rază lungă de acțiune, în special noaptea, când ionosfera este cea mai bună pentru a recupera undele înapoi pe Pământ. Cu toate acestea, este supusă interferențelor care afectează calitatea sunetului.
Când un semnal este parțial blocat – de exemplu, de o clădire cu pereți metalici, cum ar fi un zgârie-nori – volumul sunetului este redus.
Benzile HF, VHF și UHF includ radio FM, televiziune, radio de serviciu public, telefoane mobile și GPS (sistem de poziționare globală). Aceste benzi folosesc de obicei „modulația de frecvență” (FM) pentru a codifica sau imprima un semnal audio sau de date pe unda purtătoare.
În modulația de frecvență, amplitudinea (gama maximă) a semnalului rămâne constantă în timp ce frecvența este variată, mai mare sau mai mică, la o rată și mărime corespunzătoare semnalului audio sau date.
FM are ca rezultat o calitate mai bună a semnalului decât AM, deoarece factorii de mediu nu afectează frecvența așa cum o fac. ele afectează amplitudinea, iar receptorul ignoră variațiile de amplitudine atâta timp cât semnalul rămâne peste un prag Minim. Frecvențele radio FM sunt între 88 megaherți și 108 megaherți.
Radioul cu unde scurte utilizează frecvențe în gama HF, de la aproximativ 1,7 megaherți până la 30 megaherți, potrivit Asociației Naționale a Radiodifuzorilor cu unde scurte (NASB). În acest interval, spectrul de unde scurte este împărțit în mai multe segmente.
În întreaga lume, există sute de stații de unde scurte, potrivit NASB. Stațiile de unde scurte pot fi auzite pe mii de kilometri, deoarece semnalele revin din ionosferă și revin la sute sau mii de kilometri de punctul lor de origine.
SHF și EHF reprezintă cele mai înalte frecvențe din banda radio. Acestea sunt uneori considerate parte a benzii de microunde. Moleculele din aer tind să absoarbă aceste frecvențe, ceea ce le limitează domeniul și aplicațiile.
Cu toate acestea, lungimile lor de undă scurte permit semnalelor să fie direcționate în fascicule înguste de către antene satelit. Acest lucru permite comunicațiile pe distanță scurtă și cu lățime de bandă mare să aibă loc între locații fixe.
SHF, care este mai puțin afectat de aer decât EHF, este utilizat pentru aplicații cu rază scurtă de acțiune, cum ar fi Wi-Fi, Bluetooth și USB fără fir (autobuz serial universal).
Poate funcționa numai pe căi cu linie de vizibilitate, deoarece valurile tind să sară în obiecte precum mașini, bărci și avioane. Având în vedere că valurile se îndreaptă asupra obiectelor, SHF poate fi folosit și pentru radar.
Spațiul este plin de surse de unde radio: planete, stele, nori de gaz și praf, galaxii, pulsari și chiar găuri negre. Studiindu-le, astronomii pot afla despre mișcarea și compoziția chimică a acestor surse cosmice, precum și despre procesele care provoacă aceste emisii.
Un radiotelescop „vede” cerul foarte diferit decât apare în lumina vizibilă. În loc să vadă stele ascuțite, un radiotelescop captează pulsari îndepărtați, regiuni de formare a stelelor și rămășițe de supernovă.
Radiotelescoapele pot detecta, de asemenea, quasari, care este prescurtarea de la surse radio cvasi-stelare. Un quasar este un nucleu galactic incredibil de strălucitor alimentat de o gaură neagră supermasivă.
Quasarii radiază energie în spectrul EM, dar numele provine de la faptul că primii quasari care au fost identificați emit în mare parte energie radio. Quazarii sunt foarte energici; unele emit de 1.000 de ori mai multă energie decât întreaga Cale Lactee.
Radioastronomii combină adesea mai multe telescoape mai mici într-o matrice pentru a face o imagine radio mai clară sau cu rezoluție mai mare.
De exemplu, radiotelescopul Very Large Array (VLA) din New Mexico constă din 27 de antene dispuse într-un model uriaș „Y”, cu un diametru de 36 de kilometri.
