Rádiové vlny jsou druhem elektromagnetického záření. Nejznámější jsou pro jejich použití v komunikačních technologiích, jako je televize, mobilní telefony a rádia. Tato zařízení přijímají rádiové vlny a převádějí je na mechanické vibrace v reproduktoru, aby vytvořily zvukové vlny.
Rádiofrekvenční spektrum je relativně malá část elektromagnetického (EM) spektra. EM spektrum je obvykle rozděleno do sedmi oblastí v pořadí klesající vlnové délky a rostoucí energie a frekvence.
vidět víc
Zaměstnanec zakazuje dětem spát, když přijdou do školky
8 příznaků, které ukazují, že úzkost byla přítomna ve vašem…
Běžná označení jsou: rádiové vlny, mikrovlny, infračervené (IR), viditelné světlo, ultrafialové (UV), rentgenové záření a gama záření.
Rádiové vlny mají podle NASA nejdelší vlnové délky v EM spektru. Pohybují se od přibližně 0,04 palce (1 milimetr) do více než 62 mil (100 kilometrů).
Mají také nejnižší frekvence, od přibližně 3 000 cyklů za sekundu, nebo 3 kilohertz, do přibližně 300 miliard hertzů nebo 300 gigahertzů.
Rádiové spektrum je omezený zdroj a je často přirovnáváno k zemědělské půdě. Stejně jako zemědělci potřebují organizovat svou půdu, aby získali co nejlepší úrodu množství a rozmanitosti, rádiové spektrum by mělo být rozděleno mezi uživatele co nejvíce účinný.
V Brazílii spravuje přidělování frekvencí v celém rádiovém spektru ministerstvo vědy, technologie, inovací a komunikací.
Objev
Skotský fyzik James Clerk Maxwell vyvinul v 70. letech 19. století jednotnou teorii elektromagnetismu. Předpověděl existenci rádiových vln.
V roce 1886 aplikoval Heinrich Hertz, německý fyzik, Maxwellovy teorie na produkci a příjem rádiových vln. Hertz používal jednoduché nástroje pro domácnost, včetně indukční cívky a Leydenské nádoby (typ kondenzátor sestávající ze skleněné nádoby s vrstvami listů uvnitř a vně) k vytvoření vln elektromagnetické.
Hertz se stal prvním člověkem, který vysílal a přijímal řízené rádiové vlny. Jednotka frekvence EM vlny – jeden cyklus za sekundu – se na jeho počest nazývá hertz.
pásma rádiových vln
Rádiové spektrum je obecně rozděleno do devíti pásem:
| Kapela | frekvenční rozsah | rozsah vlnových délek |
| Extrémně nízká frekvence (ELF) | <3 kHz | > 100 km |
| Velmi nízká frekvence (VLF) | 3 až 30 kHz | 10 až 100 km |
| Nízká frekvence (LF) | 30 až 300 kHz | 1 m až 10 km |
| Průměrná frekvence (MF) | 300 kHz až 3 MHz | 100 m až 1 km |
| Vysoká frekvence (HF) | 3 až 30 MHz | 10 až 100 metrů |
| Velmi vysoká frekvence (VHF) | 30 až 300 MHz | 1 až 10 m |
| Ultra vysoká frekvence (UHF) | 300 MHz až 3 GHz | 10 cm až 1 m |
| Super vysoká frekvence (SHF) | 3 až 30 GHz | 1 až 1 cm |
| Extrémně vysoká frekvence (EHF) | 30 až 300 GHz | 1 mm až 1 cm |
Nízké až střední frekvence
Rádiové vlny ELF jsou nejnižší ze všech rádiových frekvencí. Mají velký dosah a jsou užitečné pro komunikaci s ponorkami a uvnitř dolů a jeskyní.
Nejvýkonnějším přirozeným zdrojem vln ELF/VLF je podle Stanfordské VLF Group blesk. Vlny produkované bleskem se mohou odrážet tam a zpět mezi Zemí a ionosférou.
Rádiová pásma LF a MF zahrnují námořní a letecká rádia a komerční rádio AM (amplitudová modulace). Rozhlasová pásma AM jsou mezi 535 kilohertz a 1,7 megahertz.
AM rádio má velký dosah, zejména v noci, kdy je ionosféra nejlepší při získávání vln zpět na Zemi. Podléhá však rušení, které ovlivňuje kvalitu zvuku.
Když je signál částečně blokován – například budovou s kovovými stěnami, jako je mrakodrap – hlasitost zvuku se sníží.
vyšší frekvence
Pásma HF, VHF a UHF zahrnují FM rádio, televizní vysílání, veřejnoprávní rozhlas, mobilní telefony a GPS (globální polohový systém). Tato pásma obvykle používají „frekvenční modulaci“ (FM) ke kódování nebo otiskování zvukového nebo datového signálu na nosnou vlnu.
Při frekvenční modulaci zůstává amplituda (maximální rozsah) signálu konstantní frekvence se mění, větší nebo menší, rychlostí a velikostí odpovídající zvukovému signálu nebo data.
FM má za následek lepší kvalitu signálu než AM, protože faktory prostředí neovlivňují frekvenci tak, jak mají. ovlivňují amplitudu a přijímač ignoruje změny amplitudy, dokud signál zůstává nad prahovou hodnotou Minimální. Frekvence FM rádia jsou mezi 88 megahertz a 108 megahertz.
krátkovlnné rádio
Krátkovlnné rádio používá frekvence v rozsahu HF, od asi 1,7 megahertz do 30 megahertz, podle National Association of Shortwave Broadcasters (NASB). V tomto rozsahu je krátkovlnné spektrum rozděleno do několika segmentů.
Podle NASB jsou po celém světě stovky krátkovlnných stanic. Krátkovlnné stanice lze slyšet na tisíce kilometrů, protože signály se odrážejí od ionosféry a odrážejí se stovky nebo tisíce kilometrů od svého výchozího bodu.
vyšší frekvence
SHF a EHF představují nejvyšší frekvence v rádiovém pásmu. Někdy jsou považovány za součást mikrovlnného pásma. Molekuly ve vzduchu mají tendenci absorbovat tyto frekvence, což omezuje jejich rozsah a aplikace.
Jejich krátké vlnové délky však umožňují směrování signálů do úzkých paprsků satelitními parabolami. To umožňuje komunikaci na krátkou vzdálenost a velkou šířku pásma mezi pevnými místy.
SHF, který je méně ovlivněn vzduchem než EHF, se používá pro aplikace s krátkým dosahem, jako je Wi-Fi, Bluetooth a bezdrátová USB (univerzální sériová sběrnice).
Může fungovat pouze na přímých cestách, protože vlny mají tendenci se odrážet od objektů, jako jsou auta, lodě a letadla. Protože se vlny odrážejí od objektů, lze SHF použít také pro radar.
astronomické zdroje
Vesmír se hemží zdroji rádiových vln: planetami, hvězdami, oblaky plynu a prachu, galaxiemi, pulsary a dokonce i černými dírami. Jejich studiem se astronomové mohou dozvědět o pohybu a chemickém složení těchto kosmických zdrojů a také o procesech, které tyto emise způsobují.
Radioteleskop „vidí“ oblohu velmi odlišně, než jak se zdá ve viditelném světle. Místo toho, aby viděl špičaté hvězdy, radioteleskop zachytí vzdálené pulsary, oblasti vzniku hvězd a zbytky supernov.
Radioteleskopy mohou také detekovat kvasary, což je zkratka pro kvazihvězdné rádiové zdroje. Kvazar je neuvěřitelně jasné galaktické jádro poháněné supermasivní černou dírou.
Kvasary vyzařují energii napříč EM spektrem, ale název pochází ze skutečnosti, že první identifikované kvasary vyzařují převážně rádiovou energii. Kvazary jsou vysoce energetické; některé vydávají 1000krát více energie než celá Mléčná dráha.
Radioastronomové často spojují několik menších dalekohledů do pole, aby vytvořili jasnější rádiový snímek nebo snímek s vyšším rozlišením.
Například radioteleskop Very Large Array (VLA) v Novém Mexiku se skládá z 27 antén uspořádaných do obrovského vzoru „Y“ o průměru 36 kilometrů.