Rádiová technologie, přenos a detekce komunikačních signálů sestávajících z elektromagnetických vln, které cestují vzduchem po přímce nebo odrazem od ionosféry nebo od komunikačního satelitu.
Základní fyzikální principy
Elektromagnetické záření zahrnuje světlo, stejně jako rádiové vlny, a obě mají mnoho společných vlastností. Oba se šíří vesmírem v přibližně přímých liniích rychlostí asi 300 000 000 metrů (186 000 mil) za sekundu a mají amplitudy, které se cyklicky mění v čase; to znamená, že oscilují od nulové amplitudy na maximum a zpět. Počet opakování cyklu v jedné sekundě se nazývá frekvence (symbolizovaná jako f) v cyklech za sekundu a čas potřebný k dokončení jednoho cyklu je 1 / f sekundy, někdy nazývaný perioda. Na památku německého průkopníka Heinricha Hertze, který provedl některé rané rozhlasové experimenty, se nyní cyklus za sekundu nazývá hertz, takže frekvence jednoho cyklu za sekundu je zapsána jako jeden hertz (zkráceně Hz). Vyšší frekvence jsou zkráceny, jak je uvedeno v tabulce 3.
Frekvenční termíny a jejich zkratky
| období | cyklů za sekundu | zkratka | ekvivalent |
|---|---|---|---|
| 1 hertz | 1 | 1 Hz | |
| 1 kilohertz | 1 000 | 1 kHz | 1 000 Hz |
| 1 megahertz | 1000000 (10 6) | 1 MHz | 1 000 kHz |
| 1 gigahertz | 1 000 000 000 (10 9) | 1 GHz | 1 000 MHz |
Rádiová vlna šířená vesmírem bude mít v jakémkoli daném okamžiku amplitudovou variaci podél svého směru pohybu podobnou časové změně, podobně jako vlna cestující po vodní hladině. Vzdálenost od jednoho vlnového hřebene k dalšímu je známa jako vlnová délka.
Vlnová délka a frekvence souvisí. Vydělením rychlosti elektromagnetické vlny (c) vlnovou délkou (označenou řeckým písmenem lambda, λ) se získá frekvence: f = c / λ. Vlnová délka 10 metrů má tedy frekvenci 300 000 000 děleno 10 nebo 30 000 000 hertzů (30 megahertzů). Vlnová délka světla je mnohem kratší než vlnová délka rádiových vln. Ve středu světelného spektra je vlnová délka asi 0,5 mikronu (0,0000005 metru) nebo frekvence 6 × 10 14 hertzů nebo 600 000 gigahertzů (jeden gigahertz se rovná 1 000 000 000 hertzů). Maximální frekvence v rádiovém spektru je obvykle asi 45 gigahertzů, což odpovídá vlnové délce asi 6,7 milimetrů. Rádiové vlny lze generovat a používat při frekvencích nižších než 10 kilohertz (λ = 30 000 metrů).
Mechanismus šíření vln
Rádiová vlna je tvořena elektrickými a magnetickými poli, která se navzájem vibrují v pravém úhlu k sobě navzájem ve vesmíru. Když tato dvě pole pracují synchronně v čase, říká se, že jsou v časové fázi; tj. oba dosáhnou maxima a minima společně a oba jdou společně nulou. Jak se vzdálenost od zdroje energie zvětšuje, zvětšuje se oblast, po které se šíří elektrická a magnetická energie, takže se snižuje dostupná energie na jednotku plochy. Intenzita rádiového signálu, stejně jako intenzita světla, se s rostoucí vzdáleností od zdroje snižuje.
Vysílací anténa je zařízení, které promítá vysokofrekvenční energii generovanou vysílačem do vesmíru. Anténa může být navržena tak, aby soustředila rádiovou energii do paprsku jako světlomet, a tak zvýšila její účinnost v daném směru (viz elektronika).
