Radiobølger er en type elektromagnetisk stråling. De er bedst kendt for deres brug i kommunikationsteknologier som fjernsyn, mobiltelefoner og radioer. Disse enheder modtager radiobølger og konverterer dem til mekaniske vibrationer i højttaleren for at skabe lydbølger.
Radiofrekvensspektret er en relativt lille del af det elektromagnetiske (EM) spektrum. EM-spektret er normalt opdelt i syv områder i rækkefølge efter faldende bølgelængde og stigende energi og frekvens.
se mere
Medarbejder forbyder børn at sove, når de kommer i daginstitution
8 tegn, der viser, at angst var til stede i din...
Almindelige betegnelser er: radiobølger, mikrobølger, infrarød (IR), synligt lys, ultraviolet (UV), røntgenstråler og gammastråler.
Radiobølger har ifølge NASA de længste bølgelængder i EM-spektret. De spænder fra omkring 0,04 tommer (1 millimeter) til over 62 miles (100 kilometer).
De har også de laveste frekvenser, fra omkring 3.000 cyklusser i sekundet eller 3 kilohertz til omkring 300 milliarder hertz eller 300 gigahertz.
Radiospektrum er en begrænset ressource og sammenlignes ofte med landbrugsjord. Ligesom landmændene skal organisere deres jord for at få den bedste høst mht mængde og variation, bør radiospektret deles mellem brugerne mest effektiv.
I Brasilien administrerer ministeriet for videnskab, teknologi, innovation og kommunikation frekvensallokeringer på tværs af radiospektret.
Opdagelse
Den skotske fysiker James Clerk Maxwell udviklede en samlet teori om elektromagnetisme i 1870'erne. Han forudsagde eksistensen af radiobølger.
I 1886 anvendte Heinrich Hertz, en tysk fysiker, Maxwells teorier til produktion og modtagelse af radiobølger. Hertz brugte simple husholdningsværktøjer, herunder en induktionsspole og en Leyden-krukke (en type kondensator bestående af en glaskrukke med lag af blade inde og ude) for at skabe bølger elektromagnetisk.
Hertz blev den første person til at sende og modtage kontrollerede radiobølger. Frekvensenheden for en EM-bølge - en cyklus i sekundet - kaldes en hertz til hans ære.
radiobølgebånd
Radiospektret er generelt opdelt i ni bånd:
| Band | frekvensområde | bølgelængdeområde |
| Ekstremt lav frekvens (ELF) | <3 kHz | > 100 km |
| Meget lav frekvens (VLF) | 3 til 30 kHz | 10 til 100 km |
| Lav frekvens (LF) | 30 til 300 kHz | 1 m til 10 km |
| Gennemsnitlig frekvens (MF) | 300 kHz til 3 MHz | 100 m til 1 km |
| Højfrekvens (HF) | 3 til 30 MHz | 10 til 100 meter |
| Meget høj frekvens (VHF) | 30 til 300 MHz | 1 til 10 m |
| Ultra høj frekvens (UHF) | 300MHz til 3GHz | 10 cm til 1 m |
| Super høj frekvens (SHF) | 3 til 30 GHz | 1 til 1 cm |
| Ekstremt høj frekvens (EHF) | 30 til 300 GHz | 1 mm til 1 cm |
Lave til mellemfrekvenser
ELF-radiobølger er de laveste af alle radiofrekvenser. De har en lang rækkevidde og er nyttige til at kommunikere med ubåde og inde i miner og huler.
Den mest kraftfulde naturlige kilde til ELF/VLF-bølger er lyn, ifølge Stanford VLF Group. Bølger produceret af lyn kan hoppe frem og tilbage mellem Jorden og ionosfæren.
LF- og MF-radiobåndene omfatter marine- og luftfartsradio samt AM (amplitudemodulation) kommerciel radio. AM-radiobånd er mellem 535 kilohertz og 1,7 megahertz.
AM-radio har en lang rækkevidde, især om natten, hvor ionosfæren er bedst til at hente bølger tilbage til Jorden. Det er dog underlagt interferens, der påvirker lydkvaliteten.
Når et signal er delvist blokeret – for eksempel af en bygning med metalvægge, såsom en skyskraber – reduceres lydstyrken.
højere frekvenser
HF-, VHF- og UHF-båndene omfatter FM-radio, tv-udsendelser, public service-radio, mobiltelefoner og GPS (globalt positioneringssystem). Disse bånd bruger typisk "frekvensmodulation" (FM) til at kode eller indprente et lyd- eller datasignal på bærebølgen.
Ved frekvensmodulation forbliver amplituden (maksimalt område) af signalet konstant, mens frekvensen varieres, større eller mindre, med en hastighed og størrelse svarende til lydsignalet eller data.
FM resulterer i bedre signalkvalitet end AM, fordi miljøfaktorer ikke påvirker frekvensen, som de gør. de påvirker amplituden, og modtageren ignorerer variationer i amplitude, så længe signalet forbliver over en tærskel Minimum. FM-radiofrekvenser er mellem 88 megahertz og 108 megahertz.
kortbølge radio
Kortbølgeradio bruger frekvenser i HF-området, fra omkring 1,7 megahertz til 30 megahertz, ifølge National Association of Shortwave Broadcasters (NASB). Inden for dette område er kortbølgespektret opdelt i flere segmenter.
Rundt om i verden er der hundredvis af kortbølgestationer, ifølge NASB. Kortbølgestationer kan høres i tusindvis af kilometer, fordi signaler hopper fra ionosfæren og hopper tilbage hundreder eller tusinder af kilometer fra deres oprindelsessted.
højere frekvenser
SHF og EHF repræsenterer de højeste frekvenser i radiobåndet. De betragtes nogle gange som en del af mikrobølgebåndet. Molekyler i luften har en tendens til at absorbere disse frekvenser, hvilket begrænser deres rækkevidde og anvendelser.
Deres korte bølgelængder gør det dog muligt at lede signaler ind i smalle stråler af parabolantenner. Dette giver mulighed for kortrækkende kommunikation med høj båndbredde at finde sted mellem faste lokationer.
SHF, som er mindre påvirket af luft end EHF, bruges til kortdistanceapplikationer som Wi-Fi, Bluetooth og trådløs USB (universal seriel bus).
Det kan kun fungere på sigtelinjer, da bølger har en tendens til at hoppe af objekter som biler, både og fly. Da bølger preller af objekter, kan SHF også bruges til radar.
astronomiske kilder
Rummet vrimler med kilder til radiobølger: planeter, stjerner, skyer af gas og støv, galakser, pulsarer og endda sorte huller. Ved at studere dem kan astronomer lære om bevægelsen og den kemiske sammensætning af disse kosmiske kilder, såvel som de processer, der forårsager disse emissioner.
Et radioteleskop "ser" himlen meget anderledes, end det ser ud i synligt lys. I stedet for at se spidse stjerner opfanger et radioteleskop fjerne pulsarer, stjernedannende områder og supernova-rester.
Radioteleskoper kan også detektere kvasarer, hvilket er en forkortelse for quasi-stellare radiokilder. En kvasar er en utrolig lys galaktisk kerne drevet af et supermassivt sort hul.
Kvasarer udsender energi på tværs af EM-spektret, men navnet kommer fra det faktum, at de første kvasarer, der blev identificeret, for det meste udsender radioenergi. Kvasarer er meget energiske; nogle udsender 1.000 gange mere energi end hele Mælkevejen.
Radioastronomer kombinerer ofte flere mindre teleskoper i et array for at lave et klarere eller højere opløsning radiobillede.
For eksempel består Very Large Array (VLA) radioteleskopet i New Mexico af 27 antenner arrangeret i et enormt "Y" mønster, 36 kilometer i diameter.