Radiovågor är en typ av elektromagnetisk strålning. De är mest kända för sin användning inom kommunikationsteknik som TV, mobiltelefoner och radio. Dessa enheter tar emot radiovågor och omvandlar dem till mekaniska vibrationer i högtalaren för att skapa ljudvågor.
Radiofrekvensspektrumet är en relativt liten del av det elektromagnetiska (EM) spektrumet. EM-spektrat delas vanligtvis in i sju regioner i ordning efter minskande våglängd och ökande energi och frekvens.
se mer
Anställd förbjuder barn att sova när de kommer till dagis
8 tecken som visar att ångest fanns i din...
Vanliga beteckningar är: radiovågor, mikrovågor, infrarött (IR), synligt ljus, ultraviolett (UV), röntgenstrålar och gammastrålar.
Radiovågor har de längsta våglängderna i EM-spektrumet, enligt NASA. De sträcker sig från cirka 0,04 tum (1 millimeter) till över 62 miles (100 kilometer).
De har också de lägsta frekvenserna, från cirka 3 000 cykler per sekund, eller 3 kilohertz, till cirka 300 miljarder hertz, eller 300 gigahertz.
Radiospektrum är en begränsad resurs och jämförs ofta med jordbruksmark. Precis som bönderna behöver organisera sin mark för att få den bästa skörden vad gäller kvantitet och variation bör radiospektrum delas upp mellan användarna mest effektiv.
I Brasilien hanterar ministeriet för vetenskap, teknik, innovationer och kommunikation frekvenstilldelningar över radiospektrumet.
Upptäckt
Den skotske fysikern James Clerk Maxwell utvecklade en enhetlig teori om elektromagnetism på 1870-talet. Han förutspådde förekomsten av radiovågor.
1886 tillämpade Heinrich Hertz, en tysk fysiker, Maxwells teorier på produktion och mottagning av radiovågor. Hertz använde enkla hushållsredskap, inklusive en induktionsspole och en Leyden-burk (en typ av kondensator som består av en glasburk med lager av löv inuti och utanför) för att skapa vågor elektromagnetiska.
Hertz blev den första personen att sända och ta emot kontrollerade radiovågor. Frekvensenheten för en EM-våg – en cykel per sekund – kallas en hertz, till hans ära.
radiovågsband
Radiospektrumet är generellt uppdelat i nio band:
| Band | frekvensomfång | våglängdsområde |
| Extremt låg frekvens (ELF) | <3 kHz | > 100 km |
| Mycket låg frekvens (VLF) | 3 till 30 kHz | 10 till 100 km |
| Låg frekvens (LF) | 30 till 300 kHz | 1 m till 10 km |
| Genomsnittlig frekvens (MF) | 300 kHz till 3 MHz | 100 m till 1 km |
| Hög frekvens (HF) | 3 till 30 MHz | 10 till 100 meter |
| Mycket hög frekvens (VHF) | 30 till 300 MHz | 1 till 10 m |
| Ultrahög frekvens (UHF) | 300MHz till 3GHz | 10 cm till 1 m |
| Super High Frequency (SHF) | 3 till 30 GHz | 1 till 1 cm |
| Extremt hög frekvens (EHF) | 30 till 300 GHz | 1 mm till 1 cm |
Låga till medelhöga frekvenser
ELF-radiovågor är de lägsta av alla radiofrekvenser. De har lång räckvidd och är användbara för att kommunicera med ubåtar och inne i gruvor och grottor.
Den mest kraftfulla naturliga källan till ELF/VLF-vågor är blixten, enligt Stanford VLF Group. Vågor som produceras av blixtar kan studsa fram och tillbaka mellan jorden och jonosfären.
LF- och MF-radiobanden inkluderar marin- och flygradio, såväl som AM (amplitudmodulering) kommersiell radio. AM-radiobanden är mellan 535 kilohertz och 1,7 megahertz.
AM-radio har lång räckvidd, särskilt på natten när jonosfären är bäst på att hämta vågor tillbaka till jorden. Det är dock föremål för störningar som påverkar ljudkvaliteten.
När en signal blockeras delvis – till exempel av en byggnad med metallväggar, som en skyskrapa – reduceras ljudvolymen.
högre frekvenser
HF-, VHF- och UHF-banden inkluderar FM-radio, tv-sändningar, public service-radio, mobiltelefoner och GPS (globalt positioneringssystem). Dessa band använder vanligtvis "frekvensmodulering" (FM) för att koda eller trycka en ljud- eller datasignal på bärvågen.
Vid frekvensmodulering förblir amplituden (maximalt område) för signalen konstant medan frekvensen varieras, större eller mindre, med en hastighet och storlek som motsvarar ljudsignalen eller data.
FM ger bättre signalkvalitet än AM eftersom miljöfaktorer inte påverkar frekvensen som de gör. de påverkar amplituden, och mottagaren ignorerar variationer i amplitud så länge som signalen håller sig över ett tröskelvärde Minimum. FM-radiofrekvenser är mellan 88 megahertz och 108 megahertz.
kortvågsradio
Kortvågsradio använder frekvenser i HF-området, från cirka 1,7 megahertz till 30 megahertz, enligt National Association of Shortwave Broadcasters (NASB). Inom detta område är kortvågsspektrumet uppdelat i flera segment.
Runt om i världen finns det hundratals kortvågsstationer, enligt NASB. Kortvågsstationer kan höras i tusentals kilometer eftersom signaler studsar från jonosfären och återvänder hundratals eller tusentals kilometer från sin ursprungspunkt.
högre frekvenser
SHF och EHF representerar de högsta frekvenserna i radiobandet. De anses ibland vara en del av mikrovågsbandet. Molekyler i luften tenderar att absorbera dessa frekvenser, vilket begränsar deras räckvidd och tillämpningar.
Deras korta våglängder tillåter dock att signaler riktas in i smala strålar av parabolantenner. Detta gör att kommunikationer med kort räckvidd och hög bandbredd kan äga rum mellan fasta platser.
SHF, som påverkas mindre av luft än EHF, används för kortdistansapplikationer som Wi-Fi, Bluetooth och trådlös USB (universell seriell buss).
Det kan bara fungera på siktlinjer, eftersom vågor tenderar att studsa mot föremål som bilar, båtar och flygplan. Eftersom vågor studsar mot föremål kan SHF även användas för radar.
astronomiska källor
Rymden vimlar av källor till radiovågor: planeter, stjärnor, moln av gas och damm, galaxer, pulsarer och till och med svarta hål. Genom att studera dem kan astronomer lära sig om dessa kosmiska källors rörelser och kemiska sammansättning, såväl som de processer som orsakar dessa utsläpp.
Ett radioteleskop "ser" himlen väldigt annorlunda än det ser ut i synligt ljus. Istället för att se spetsiga stjärnor, plockar ett radioteleskop upp avlägsna pulsarer, stjärnbildande regioner och supernovarester.
Radioteleskop kan också upptäcka kvasarer, vilket är en förkortning för kvasi-stjärniga radiokällor. En kvasar är en otroligt ljus galaktisk kärna som drivs av ett supermassivt svart hål.
Kvasarer utstrålar energi över hela EM-spektrumet, men namnet kommer från det faktum att de första kvasarerna som identifierades mestadels avger radioenergi. Kvasarer är mycket energiska; vissa släpper ut 1 000 gånger mer energi än hela Vintergatan.
Radioastronomer kombinerar ofta flera mindre teleskop till en array för att göra en radiobild med tydligare eller högre upplösning.
Till exempel består radioteleskopet Very Large Array (VLA) i New Mexico av 27 antenner arrangerade i ett enormt "Y"-mönster, 36 kilometer i diameter.