Tecnologia de ràdio, transmissió i detecció de senyals de comunicació que consisteixen en ones electromagnètiques que viatgen a través de l’aire en línia recta o per reflexió des de la ionosfera o des d’un satèl·lit de comunicacions.
Principis físics bàsics
La radiació electromagnètica inclou llum i ones de ràdio i les dues tenen en comú moltes propietats. Ambdues es propaguen a través de l’espai en línies aproximadament rectes a una velocitat d’uns 300.000.000 metres (186.000 milles) per segon i tenen amplituds que varien cíclicament amb el temps; és a dir, oscil·len d’amplitud zero a màxima i de nou. El nombre de vegades que el cicle es repeteix en un segon s’anomena freqüència (simbolitzada com f) en cicles per segon, i el temps que es necessita per completar un cicle és d’1 / f segons, de vegades anomenat període. Per commemorar el pioner alemany Heinrich Hertz, que va dur a terme alguns dels primers experiments de ràdio, el cicle per segon s’anomena ara hertz de manera que s’escriu una freqüència d’un cicle per segon com un hertz (abreujat Hz). Les freqüències més altes s’abreguen com es mostra a la taula 3.
Termes de freqüència i les seves sigles
| terme | cicles per segon | abreviatura | equivalent |
|---|---|---|---|
| 1 hertz | 1 | 1 Hz | |
| 1 quilohertz | 1.000 | 1 kHz | 1.000 Hz |
| 1 megahertz | 1.000.000 (10 6) | 1 MHz | 1.000 kHz |
| 1 gigahertz | 1.000.000.000 (10 9) | 1 GHz | 1.000 MHz |
Una ona de ràdio que es propaga a través de l’espai tindrà en qualsevol moment una variació d’amplitud al llarg de la seva direcció de viatge similar a la de la seva variació de temps, semblant a una ona que viatja sobre un cos d’aigua. La distància d'una cresta d'ona a la següent es coneix com a longitud d'ona.
La longitud d’ona i la freqüència estan relacionades. Dividint la velocitat de l’ona electromagnètica (c) per la longitud d’ona (designada per la lletra grega lambda, λ) es dóna la freqüència: f = c / λ. Així, una longitud d'ona de 10 metres té una freqüència de 300.000.000 dividida per 10, o 30.000.000 hertz (30 megavartz). La longitud d’ona de la llum és molt més curta que la d’una ona de ràdio. Al centre de l’espectre de la llum, la longitud d’ona és d’uns 0,5 micres (0,0000005 metres), o una freqüència de 6 × 10 14 hertz o 600.000 gigahertz (un gigahertz és igual a 1.000.000.000 hertz). La freqüència màxima en l’espectre de la ràdio es sol tenir al voltant d’uns 45 gigahertz, que corresponen a una longitud d’ona d’uns 6,7 mil·límetres. Les ones de ràdio es poden generar i utilitzar en freqüències inferiors a 10 quilohertz (λ = 30.000 metres).
Mecanisme de propagació d’ones
Una ona de ràdio està formada per camps elèctrics i magnètics que vibren mútuament en angle recte entre si a l’espai. Quan aquests dos camps funcionen de forma sincrònica en el temps, es diu que estan en fase de temps; és a dir, tots dos assoleixen els seus màxims i mínims junts i passen per zero junts. A mesura que augmenta la distància de la font d’energia, augmenta l’àrea per la qual s’estén l’energia elèctrica i magnètica, de manera que es redueix l’energia disponible per unitat. La intensitat del senyal de ràdio, igual que la intensitat de la llum, disminueix a mesura que augmenta la distància des de la font.
Una antena de transmissió és un dispositiu que projecta l'energia de radiofreqüència generada per un emissor a l'espai. L’antena es pot dissenyar per concentrar l’energia de la ràdio en un feix com un focus de cerca i augmentar la seva efectivitat en una direcció determinada (vegeu l’electrònica).
