Scopri cosa sono le onde radio e i loro ruoli nella comunicazione

C'è una chiara distinzione di ciò che sono le onde radio sotto l'aspetto della comunicazione,come tutti sappiamo, l'elemento costitutivo di base delle comunicazioni radio è un'onda radio.

Come onde su uno stagno, un'onda radio è una serie di picchi e valli che si ripetono.

L'intero modello di un'onda, prima che si ripeta, si chiama ciclo. La lunghezza d'onda è la distanza che un'onda impiega per completare un ciclo.

Il numero di cicli, o volte che un'onda si ripete in un secondo, si chiama frequenza. La frequenza è misurata nell'unità hertz (Hz), riferendosi a un numero di cicli al secondo. Mille Hertz sono indicati come kilohertz (KHz), 1 milioni di Hertz come megahertz (MHz), e 1 miliardi di Hertz come gigahertz (GHz). La gamma dello spettro radio è considerata 3 kilohertz fino a 300 gigahertz.

Cosa sono le onde radio e cosa possono fare

Onde radio sono un tipo di radiazione elettromagnetica con lunghezze d'onda nello spettro elettromagnetico più lunghe della luce infrarossa.

Le onde radio hanno frequenze alte come 300 gigahertz (GHz) a partire da 30 hertz (Hz).A 300 GHz, la lunghezza d'onda corrispondente è 1 mm, e a 30 Hz è 10,000 km.

Come tutte le altre onde elettromagnetiche, le onde radio viaggiano alla velocità della luce nel vuoto. Sono generati da cariche elettriche in accelerazione, come correnti elettriche variabili nel tempo.

Le onde radio che si verificano naturalmente sono emesse da fulmini e oggetti astronomici.

Le onde radio sono generate artificialmente dai trasmettitori e ricevute dai ricevitori radio, utilizzando le antenne.

Le onde radio sono ampiamente utilizzate nella tecnologia moderna per le comunicazioni radio fisse e mobili, trasmissione, sistemi radar e di radionavigazione, satelliti per comunicazioni, reti di computer wireless e molte altre applicazioni.

Diverse frequenze di onde radio hanno caratteristiche di propagazione differenti nell'atmosfera terrestre; le onde lunghe possono diffrangere attorno a ostacoli come le montagne e seguire il contorno della terra (onde di terra), onde più corte possono riflettersi sulla ionosfera e tornare sulla terra oltre l'orizzonte (skywaves), mentre lunghezze d'onda molto più corte si piegano o diffrangono molto poco e viaggiano su una linea di vista, quindi le loro distanze di propagazione sono limitate all'orizzonte visivo.

Per evitare interferenze tra utenti diversi, la generazione artificiale e l'uso delle onde radio è strettamente regolata dalla legge, coordinato da un organismo internazionale chiamato International Telecommunications Union (QUELLO), che definisce le onde radio come “onde elettromagnetiche di frequenze arbitrariamente inferiori a 3 000 GHz, propagato nello spazio senza guida artificiale”.

Lo spettro radio è suddiviso in più bande radio in base alla frequenza, destinati a usi diversi.

Cosa possono fare le onde radio

Le onde radio sono più ampiamente utilizzate per la comunicazione rispetto ad altre onde elettromagnetiche principalmente a causa delle loro proprietà di propagazione desiderabili, derivanti dalla loro grande lunghezza d'onda.

Le onde radio hanno la capacità di passare attraverso l'atmosfera, fogliame, e la maggior parte dei materiali da costruzione, e per diffrazione può piegarsi attorno alle ostruzioni, e, a differenza di altre onde elettromagnetiche, tendono ad essere disperse piuttosto che assorbite da oggetti più grandi della loro lunghezza d'onda.

Lo studio della propagazione radio, come le onde radio si muovono nello spazio libero e sulla superficie della Terra, è di vitale importanza nella progettazione di pratici sistemi radio.

Le onde radio che attraversano ambienti diversi sperimentano la riflessione, rifrazione, polarizzazione, diffrazione, e assorbimento.

Frequenze diverse sperimentano combinazioni diverse di questi fenomeni nell'atmosfera terrestre, rendendo alcune bande radio più utili per scopi specifici rispetto ad altre.

I sistemi radio pratici utilizzano principalmente tre diverse tecniche di propagazione radio per comunicare:

• Linea di vista: Si riferisce alle onde radio che viaggiano in linea retta dall'antenna trasmittente all'antenna ricevente. Non richiede necessariamente un percorso visivo sgombro; a frequenze più basse le onde radio possono passare attraverso gli edifici, fogliame e altri ostacoli. Questo è l'unico metodo di propagazione possibile alle frequenze sopra 30 MHz. Sulla superficie della Terra, la propagazione della linea di vista è limitata dall'orizzonte visivo a circa 64 km (40 me). Questo è il metodo utilizzato dai telefoni cellulari, FM, trasmissioni televisive e radar. Utilizzando antenne paraboliche per trasmettere fasci di microonde, I collegamenti a relè punto-punto a microonde trasmettono segnali telefonici e televisivi su lunghe distanze fino all'orizzonte visivo. Le stazioni terrestri possono comunicare con satelliti e veicoli spaziali a miliardi di miglia dalla Terra.
  • Propagazione indiretta: Le onde radio possono raggiungere punti oltre la linea di vista di diffrazione e riflessione.La diffrazione consente a un'onda radio di piegarsi attorno a ostacoli come il bordo di un edificio, un veicolo, o una svolta in una sala. Le onde radio si riflettono anche parzialmente da superfici come i muri, piani, soffitti, veicoli e terreno. Questi metodi di propagazione si verificano in sistemi di comunicazione radio a corto raggio come i telefoni cellulari, telefoni cordless, walkie-talkie, e reti wireless. Uno svantaggio di questa modalità è propagazione multipath, in cui le onde radio viaggiano dall'antenna trasmittente a quella ricevente attraverso percorsi multipli. Le onde interferiscono, spesso causando dissolvenza e altri problemi di ricezione.
• Onde di terra: A frequenze inferiori di seguito 2 MHz, nelle bande di onde medie e onde lunghe, a causa della diffrazione le onde radio polarizzate verticalmente possono piegarsi su colline e montagne, e si propagano oltre l'orizzonte, viaggiando come onde di superficie che seguono il contorno della Terra. Ciò consente alle stazioni di trasmissione a onde medie e lunghe di avere aree di copertura oltre l'orizzonte, fino a centinaia di miglia. Quando la frequenza diminuisce, diminuiscono le perdite e aumenta l'autonomia raggiungibile. Militare a bassissima frequenza (VLF) e frequenza estremamente bassa (ELFO) i sistemi di comunicazione possono comunicare su gran parte della Terra, e con sottomarini a centinaia di piedi sott'acqua.
• Skywaves: Alle lunghezze d'onda delle onde medie e delle onde corte, le onde radio si riflettono su strati conduttivi di particelle cariche (ioni) in una parte dell'atmosfera chiamata ionosfera. Quindi le onde radio dirette ad un angolo nel cielo possono tornare sulla Terra oltre l'orizzonte; questo è chiamato “Salta” o “skywave” propagazione. Utilizzando più salti è possibile ottenere la comunicazione a distanze intercontinentali. La propagazione di Skywave è variabile e dipende dalle condizioni atmosferiche; è più affidabile di notte e in inverno. Ampiamente usato durante la prima metà del 20 ° secolo, a causa della sua inaffidabile comunicazione delle onde del cielo è stata per lo più abbandonata. Gli usi rimanenti sono militari oltre l'orizzonte (OTH) sistemi radar, da alcuni sistemi automatizzati, dai radioamatori, e dalle stazioni di trasmissione ad onde corte per trasmettere ad altri paesi.

Comunicazione radio

Nei sistemi di comunicazione radio, le informazioni vengono trasportate attraverso lo spazio utilizzando le onde radio.

Alla fine dell'invio, le informazioni da inviare, sotto forma di un segnale elettrico variabile nel tempo, viene applicato a un trasmettitore radio.

Il segnale informativo può essere un segnale audio che rappresenta il suono di un microfono, un segnale video che rappresenta le immagini in movimento da una videocamera, o un segnale digitale che rappresenta i dati da un computer.

Nel trasmettitore, un oscillatore elettronico genera una corrente alternata che oscilla a radiofrequenza, chiamato il onda portante perché serve a “trasportare” l'informazione attraverso l'aria.

Il segnale informativo viene utilizzato per modulare la portante, alterandone alcuni aspetti, “piggybacking” le informazioni sul vettore.

La portante modulata viene amplificata e applicata ad un'antenna.

La corrente oscillante spinge avanti e indietro gli elettroni nell'antenna, creando campi elettrici e magnetici oscillanti, che irradiano l'energia dall'antenna come onde radio.

Le onde radio trasportano le informazioni alla posizione del ricevitore.

Al ricevitore, i campi elettrici e magnetici oscillanti dell'onda radio in arrivo spingono avanti e indietro gli elettroni nell'antenna ricevente, creando una piccola tensione oscillante che è una replica più debole della corrente nell'antenna trasmittente.

Questa tensione viene applicata al ricevitore radio, che estrae il segnale informativo.

Il ricevitore utilizza innanzitutto un filtro passa banda per separare il segnale radio della stazione radio desiderata da tutti gli altri segnali radio captati dall'antenna, poi amplifica il segnale in modo che sia più forte, quindi, infine, estrae il segnale di modulazione contenente informazioni in un demodulatore.

Il segnale recuperato viene inviato a un altoparlante o auricolare per produrre il suono, o uno schermo televisivo per produrre un'immagine visibile, o altri dispositivi.

Un segnale di dati digitali viene applicato a un computer o microprocessore, che interagisce con un utente umano.

Le onde radio di molti trasmettitori attraversano l'aria simultaneamente senza interferire tra loro.

Possono essere separati nel ricevitore perché le onde radio di ogni trasmettitore oscillano a una velocità diversa, in altre parole ogni trasmettitore ha una frequenza diversa, misurato in kilohertz (kHz), megahertz (MHz) o gigahertz (GHz).

Il filtro passa-banda nel ricevitore è costituito da un circuito sintonizzato che agisce come un risonatore, in modo simile a un diapason.Ha una frequenza di risonanza naturale alla quale oscilla.

La frequenza di risonanza è impostata uguale alla frequenza della stazione radio desiderata.

Il segnale radio oscillante dalla stazione desiderata fa oscillare il circuito sintonizzato in simpatia, e passa il segnale al resto del ricevitore.

I segnali radio ad altre frequenze sono bloccati dal circuito sintonizzato e non trasmessi.

Sommario;

• Le onde radio sono un tipo di radiazione elettromagnetica nota per il loro uso in tecnologie di comunicazione come la televisione, cellulari, e radio. Questi dispositivi ricevono onde radio e li convertono in vibrazioni meccaniche nella dinamica per creare onde sonore.
• Lo spettro delle radiofrequenze è una parte relativamente piccola dell'elettromagnetismo (NEL) spettro. Lo spettro em è solitamente diviso in sette regioni in ordine decrescente di lunghezza d'onda e crescente energia e frequenza
• Le onde radio hanno le lunghezze d'onda più lunghe nello spettro EM, secondo la NASA, che vanno da circa 0.04 pollici (1 millimetro) a più di 62 miglia (100 chilometri). Hanno anche le frequenze più basse, da circa 3,000 cicli al secondo, o 3 kilohertz, fino a circa 300 miliardi di hertz, o 300 gigahertz.

Credito:

https://en.wikipedia.org/wiki/Radio_wave

https://www.livescience.com/50399-radio-waves.html