Tecnologia radio, trasmissione e rilevazione di segnali di comunicazione costituiti da onde elettromagnetiche che viaggiano attraverso l'aria in linea retta o per riflesso dalla ionosfera o da un satellite per comunicazioni.
Principi fisici di base
Le radiazioni elettromagnetiche comprendono sia la luce che le onde radio, e le due hanno molte proprietà in comune. Entrambi sono propagati attraverso lo spazio in approssimativamente linee rette ad una velocità di circa 300.000.000 di metri (186.000 miglia) al secondo e hanno ampiezze che variano ciclicamente nel tempo; cioè oscillano da un'ampiezza zero a un massimo e viceversa. Il numero di volte che il ciclo viene ripetuto in un secondo viene chiamato frequenza (simboleggiata da f) in cicli al secondo e il tempo impiegato per completare un ciclo è 1 / f secondi, a volte chiamato periodo. Per commemorare il pioniere tedesco Heinrich Hertz, che ha effettuato alcuni dei primi esperimenti radiofonici, il ciclo al secondo è ora chiamato un hertz in modo che una frequenza di un ciclo al secondo sia scritta come un hertz (abbreviato Hz). Le frequenze più alte sono abbreviate come mostrato nella Tabella 3.
Termini di frequenza e loro abbreviazioni
| termine | cicli al secondo | abbreviazione | equivalente |
|---|---|---|---|
| 1 hertz | 1 | 1 Hz | |
| 1 chilohertz | 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 |
Un'onda radio che si propaga attraverso lo spazio avrà in ogni dato istante una variazione di ampiezza lungo la sua direzione di viaggio simile a quella della sua variazione temporale, proprio come un'onda che viaggia su uno specchio d'acqua. La distanza da una cresta d'onda alla successiva è nota come lunghezza d'onda.
Lunghezza d'onda e frequenza sono correlate. Dividendo la velocità dell'onda elettromagnetica (c) per la lunghezza d'onda (indicata dalla lettera greca lambda, λ) si ottiene la frequenza: f = c / λ. Quindi una lunghezza d'onda di 10 metri ha una frequenza di 300.000.000 divisa per 10 o 30.000.000 di hertz (30 megahertz). La lunghezza d'onda della luce è molto più corta di quella di un'onda radio. Al centro dello spettro luminoso la lunghezza d'onda è di circa 0,5 micron (0,0000005 metri) o una frequenza di 6 × 10 14 hertz o 600.000 gigahertz (un gigahertz equivale a 1.000.000.000 di hertz). La frequenza massima nello spettro radio è generalmente considerata di circa 45 gigahertz, corrispondente a una lunghezza d'onda di circa 6,7 millimetri. Le onde radio possono essere generate e utilizzate a frequenze inferiori a 10 kilohertz (λ = 30.000 metri).
Meccanismo di propagazione delle onde
Un'onda radio è costituita da campi elettrici e magnetici che vibrano reciprocamente ad angolo retto nello spazio. Quando questi due campi funzionano in modo sincrono nel tempo, si dice che siano in fase temporale; cioè, entrambi raggiungono insieme i loro massimi e minimi ed entrambi attraversano lo zero insieme. All'aumentare della distanza dalla fonte di energia, aumenta l'area su cui si diffonde l'energia elettrica e magnetica, in modo da ridurre l'energia disponibile per unità di area. L'intensità del segnale radio, come l'intensità della luce, diminuisce all'aumentare della distanza dalla sorgente.
Un'antenna trasmittente è un dispositivo che proietta nello spazio l'energia a radiofrequenza generata da un trasmettitore. L'antenna può essere progettata per concentrare l'energia della radio in un raggio come un proiettore e aumentare così la sua efficacia in una determinata direzione (vedi elettronica).
