W 1887 Heinrich Hertz udowodnił, że energia elektromagnetyczna może być wysyłana w kosmos w postaci fal radiowych, które przemieszczają się przez atmosferę z prędkością mniej więcej prędkości światła. To odkrycie pomogło w opracowaniu zasad komunikacji radiowej, które są nadal w użyciu. Ponadto naukowiec udowodnił, że fale radiowe mają charakter elektromagnetyczny, a ich główną cechą jest częstotliwość, z jaką energia oscyluje między polami elektrycznym i magnetycznym. Częstotliwość w hercach (Hz) jest powiązana z długością fali λ, która jest odległością, jaką fala radiowa pokonuje podczas jednej oscylacji. W ten sposób otrzymujemy następujący wzór: λ=C/F (gdzie C jest równe prędkości światła).
Zasady komunikacji radiowej opierają się na transmisji fal radiowych przenoszących informacje. Mogą przesyłać głos lub dane cyfrowe. Aby to zrobić, radio musi mieć:
- urządzenie do gromadzenia informacji w sygnale elektrycznym (na przykład mikrofon). Ten sygnał jest nazywany pasmem podstawowym w normalnym zakresie audio.
- Modulator do wprowadzania informacji w paśmie częstotliwości sygnału na wybranej częstotliwości radiowej.
- Nadajnik, wzmacniacz mocy sygnału, który wysyła go do anteny.
- Antena z pręta przewodzącego o określonej długości,który wyemituje elektromagnetyczną falę radiową.
- Wzmacniacz sygnału po stronie odbiornika.
- Demodulator, który będzie w stanie odzyskać oryginalne informacje z odebranego sygnału radiowego.
- Wreszcie urządzenie do odtwarzania przesyłanych informacji (na przykład głośnik).
Zasady komunikacji radiowej
Nowoczesna zasada komunikacji radiowej powstała na początku ubiegłego wieku. W tym czasie radio rozwijało się głównie do transmisji głosu i muzyki. Jednak bardzo szybko stało się możliwe wykorzystanie zasad komunikacji radiowej do przesyłania bardziej złożonych informacji. Na przykład takie jak tekst. Doprowadziło to do wynalezienia telegrafu Morse'a.
Wspólną cechą głosu, muzyki lub telegrafu jest to, że podstawowe informacje są szyfrowane w sygnałach audio, które charakteryzują się amplitudą i częstotliwością (Hz). Ludzie mogą słyszeć dźwięki w zakresie od 30 Hz do około 12 000 Hz. Ten zakres nazywa się widmem audio.
Widmo częstotliwości radiowej jest podzielone na różne zakresy częstotliwości. Każdy z nich ma specyficzne cechy dotyczące promieniowania i tłumienia w atmosferze. W poniższej tabeli opisane są aplikacje komunikacyjne, które działają w jednym lub innym paśmie.
| zakres LF | od 30 kHz | do 300 kHz | Głównie do samolotów, radiolatarni, nawigacji i przesyłania informacji. |
| Pasmo FM | od 300 kHz | do 3000 kHz | Używanedo nadawania cyfrowego. |
| Pasmo HF | od 3000 kHz | do 30000 kHz | To pasmo jest szeroko stosowane do komunikacji naziemnej na średnie i duże odległości. |
| Pasmo UKF | od 30000 kHz | do 300000 kHz | UKF jest powszechnie używany do nadawania naziemnego oraz komunikacji statków i samolotów |
| Pasmo UHF | od 300000 kHz | do 3000000 kHz | To widmo jest wykorzystywane przez systemy pozycjonowania satelitarnego, a także telefony komórkowe. |
Dziś trudno sobie wyobrazić, co ludzkość zrobiłaby bez łączności radiowej, która znalazła zastosowanie w wielu nowoczesnych urządzeniach. Na przykład zasady radia i telewizji są stosowane w telefonach komórkowych, klawiaturach, GPRS, Wi-Fi, bezprzewodowych sieciach komputerowych i tak dalej.
