Radio - Radio

O varietate de antene radio pe vârful Sandia lângă Albuquerque , New Mexico, SUA. Antenele de transmisie FM și de televiziune sunt adesea situate pe turnuri înalte sau pe vârfuri de munte, pentru a maximiza intervalul de transmisie. Antenele de ambele tipuri sunt prezentate aici, împreună cu vase rotunde și tobe pentru comunicații punct-la-punct cu microunde (de exemplu de la studio la emițător ).

Radio este tehnologia de semnalizare și comunicare folosind unde radio . Undele radio sunt unde electromagnetice cu frecvență cuprinsă între 30  hertz (Hz) și 300  gigahertz (GHz). Acestea sunt generate de un dispozitiv electronic numit emițător conectat la o antenă care radiază undele și recepționate de o altă antenă conectată la un receptor radio . Radio este foarte utilizat pe scară largă în tehnologia modernă, în comunicații radio, radar , navigație radio , telecomandă , teledetecție și alte aplicații.

În comunicații radio , utilizate în radio , și difuzarea programelor de televiziune , telefoane mobile , two-way radio , rețele fără fir și comunicații prin satelit , printre numeroase alte utilizări, undele radio sunt folosite pentru informații de transport în spațiu de la un emițător la un receptor, prin modularea semnal radio (imprimarea unui semnal de informație pe unda radio prin variația unui aspect al undei) în emițător. În radar , folosit pentru a localiza și urmări obiecte precum avioane, nave, nave spațiale și rachete, un fascicul de unde radio emise de un emițător radar se reflectă pe obiectul țintă, iar undele reflectate dezvăluie locația obiectului. În sistemele de radionavigație precum GPS și VOR , un receptor mobil acceptă semnale radio de la balizele radio de navigație a căror poziție este cunoscută, iar prin măsurarea precisă a timpului de sosire al undelor radio, receptorul își poate calcula poziția pe Pământ. În dispozitivele radio de control de la distanță fără fir , cum ar fi dronele , deschizătoarele de uși de garaj și sistemele de intrare fără cheie , semnalele radio transmise de un dispozitiv de control controlează acțiunile unui dispozitiv la distanță.

Aplicațiile undelor radio care nu implică transmiterea undelor la distanțe semnificative, cum ar fi încălzirea RF folosită în procesele industriale și cuptoarele cu microunde și utilizările medicale, cum ar fi diatermia și aparatele RMN , nu sunt de obicei numite radio . Substantivul radio este, de asemenea, folosit pentru a însemna un receptor radio difuzat .

Undele radio au fost identificate și studiate pentru prima dată de fizicianul german Heinrich Hertz în 1886. Primele emițătoare și receptoare radio practice au fost dezvoltate în jurul anului 1895–1896 de italianul Guglielmo Marconi , iar radioul a început să fie utilizat comercial în jurul anului 1900. Pentru a preveni interferențele dintre utilizatori, emisia de unde radio este reglementată de lege, coordonată de un organism internațional numit Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor (UIT), care alocă benzi de frecvență în spectrul radio pentru diferite utilizări.

Tehnologie

Undele radio sunt radiate de încărcăturile electrice în curs de accelerare . Acestea sunt generate artificial de curenți electrici care variază în timp , constând din electroni care curg înainte și înapoi într-un conductor metalic numit antenă, accelerând astfel. În transmisie, un emițător generează un curent alternativ de frecvență radio care este aplicat unei antene. Antena radiază puterea în curent ca unde radio. Când undele lovesc antena unui receptor radio , împing electronii din metal înainte și înapoi, inducând un mic curent alternativ. Receptorul radio conectat la antena de recepție detectează acest curent oscilant și îl amplifică.

Pe măsură ce se deplasează mai departe de antena de transmisie, undele radio se răspândesc astfel încât puterea semnalului lor ( intensitatea în wați pe metru pătrat) scade, astfel încât transmisiile radio pot fi recepționate numai într-un interval limitat al emițătorului, distanța depinzând de puterea emițătorului, modelul radiației antenei , sensibilitatea receptorului, nivelul de zgomot și prezența obstrucțiilor între emițător și receptor. O antenă omnidirecțională transmite sau primește unde radio în toate direcțiile, în timp ce o antenă direcțională sau o antenă cu câștig ridicat transmite unde radio într-un fascicul într-o anumită direcție sau primește unde dintr-o singură direcție.

Undele radio călătoresc prin vid cu viteza luminii și în aer foarte aproape de viteza luminii, astfel încât lungimea de undă a unei unde radio, distanța în metri între crestele adiacente ale undei, este invers proporțională cu frecvența sa .

Celelalte tipuri de unde electromagnetice în afară de undele radio; infraroșu , lumină vizibilă , ultraviolete , raze X și raze gamma , sunt, de asemenea, capabile să transporte informații și să fie utilizate pentru comunicare. Utilizarea pe scară largă a undelor radio pentru telecomunicații se datorează în principal proprietăților lor de propagare dorite care decurg din lungimea lor de undă mare. Undele radio au capacitatea de a trece prin atmosferă, frunziș și majoritatea materialelor de construcție, iar prin difracție se pot îndoi în jurul obstacolelor și, spre deosebire de alte unde electromagnetice, acestea tind să fie împrăștiate mai degrabă decât absorbite de obiecte mai mari decât lungimea lor de undă.

Comunicare radio

Comunicare radio. Informații precum sunetul sunt convertite de un traductor, cum ar fi un microfon, într-un semnal electric, care modulează o undă radio produsă de emițător . Un receptor interceptează unda radio și extrage semnalul de modulație care poartă informații, care este convertit înapoi într-o formă utilizabilă umană cu un alt traductor, cum ar fi un difuzor .
Comparația undelor radio modulate AM și FM

În sistemele de comunicații radio, informațiile sunt transportate prin spațiu folosind unde radio. La sfârșitul trimiterii, informațiile de trimis sunt convertite de un anumit tip de traductor într-un semnal electric care variază în timp, numit semnal de modulație. Semnalul de modulație poate fi un semnal audio care reprezintă sunetul de la un microfon , un semnal video care reprezintă imagini în mișcare de la o cameră video sau un semnal digital constând dintr-o secvență de biți care reprezintă date binare de la un computer. Semnalul de modulație este aplicat unui emițător radio . În emițător, un oscilator electronic generează un curent alternativ care oscilează la o frecvență radio , numită undă purtătoare, deoarece servește la „transportarea” informațiilor prin aer. Semnalul informațional este utilizat pentru a modula purtătorul, variind un aspect al undei purtătoare, impresionând informațiile de pe purtător. Diferite sisteme radio utilizează metode de modulare diferite :

Sunt utilizate și multe alte tipuri de modulații. În unele tipuri, o undă purtătoare nu este transmisă, ci doar una sau ambele benzi laterale de modulație .

Purtătorul modulat este amplificat în transmițător și aplicat pe o antenă de transmisie care radiază energia ca unde radio. Undele radio transportă informațiile către locația receptorului.

La receptor, unda radio induce o mică tensiune oscilantă în antena de recepție, care este o replică mai slabă a curentului din antena de transmisie. Această tensiune se aplică receptorului radio , care amplifică semnalul radio slab, astfel încât acesta este mai puternic, apoi îl demodulează , extragând semnalul original de modulație din unda purtătoare modulată. Semnalul de modulație este convertit de un traductor înapoi într-o formă utilizabilă de către om: un semnal audio este convertit în unde sonore de un difuzor sau căști, un semnal video este convertit în imagini printr-un afișaj , în timp ce un semnal digital este aplicat unui computer sau microprocesor, care interacționează cu utilizatorii umani.

Undele radio de la mulți emițători trec simultan prin aer fără a se interfera unul cu celălalt, deoarece undele radio ale fiecărui emițător oscilează la o rată diferită, cu alte cuvinte, fiecare emițător are o frecvență diferită , măsurată în kilohertz (kHz), megahertz (MHz) sau gigahertz (GHz). Antena de recepție preia de obicei semnalele radio ale multor emițătoare. Receptorul utilizează circuite reglate pentru a selecta semnalul radio dorit din toate semnalele preluate de antenă și a le respinge pe celelalte. Un circuit acordat (numit și circuit rezonant sau circuit rezervor) acționează ca un rezonator , similar cu o diapazonă . Are o frecvență de rezonanță naturală la care oscilează. Frecvența de rezonanță a circuitului acordat al receptorului este ajustată de utilizator la frecvența postului de radio dorit; aceasta se numește „reglare”. Semnalul radio oscilant de la postul dorit face ca circuitul reglat să rezoneze , oscilează în simpatie și transmite semnalul către restul receptorului. Semnalele radio la alte frecvențe sunt blocate de circuitul acordat și nu sunt transmise mai departe.

Lățime de bandă

Frecvența spectrului unui modulare AM tipic sau semnal radio FM. Acesta constă dintr-o componentă C la frecvența undei purtătoare cu informațiile ( modulația ) conținute în două benzi înguste de frecvențe numite benzi laterale ( SB ) chiar deasupra și sub frecvența purtătoarei.

O undă radio modulată, care poartă un semnal de informație, ocupă o gamă de frecvențe . Vezi diagrama. Informația ( modulația ) dintr-un semnal radio este de obicei concentrată în benzi înguste de frecvență numite benzi laterale ( SB ) chiar deasupra și sub frecvența purtătoare . Lățimea în hertz a intervalului de frecvență pe care îl ocupă semnalul radio, cea mai mare frecvență minus cea mai mică frecvență, se numește lățimea de bandă ( BW ). Pentru orice raport semnal-zgomot dat , o cantitate de lățime de bandă poate transporta aceeași cantitate de informații ( rata de date în biți pe secundă), indiferent de locul în care se află spectrul de frecvențe radio, deci lățimea de bandă este o măsură a transportului de informații capacitate . Lățimea de bandă necesară pentru o transmisie radio depinde de rata de date a informațiilor (semnal de modulație) trimise și de eficiența spectrală a metodei de modulație utilizate; cât de multe date poate transmite în fiecare kilohertz de lățime de bandă. Diferite tipuri de semnale de informații transmise de radio au rate de date diferite. De exemplu, un semnal de televiziune (video) are o rată de date mai mare decât un semnal audio .

Spectrul de frecvențe radio , gama totală de frecvențe radio , care pot fi utilizate pentru comunicare într - o anumită zonă, este o resursă limitată. Fiecare transmisie radio ocupă o parte din lățimea totală de bandă disponibilă. Lățimea de bandă radio este privită ca un bun economic care are un cost monetar și are o cerere în creștere. În unele părți ale spectrului radio, dreptul de a utiliza o bandă de frecvență sau chiar un singur canal radio este cumpărat și vândut cu milioane de dolari. Deci, există un stimulent pentru a utiliza tehnologia pentru a minimiza lățimea de bandă utilizată de serviciile radio.

În ultimii ani a avut loc o tranziție de la tehnologiile de transmisie radio analogică la cea digitală . O parte a motivului pentru aceasta este că modulația digitală poate transmite adesea mai multe informații (o rată de date mai mare) într-o lățime de bandă dată decât modulația analogică , utilizând algoritmi de compresie a datelor , care reduc redundanța în datele care urmează să fie trimise și o modulație mai eficientă. Alte motive pentru tranziție este că modulația digitală are o imunitate mai mare la zgomot decât cea analogică, cipurile de procesare a semnalului digital au mai multă putere și flexibilitate decât circuitele analogice și o mare varietate de tipuri de informații pot fi transmise folosind aceeași modulație digitală.

Deoarece este o resursă fixă, care este solicitată de un număr din ce în ce mai mare de utilizatori, spectrul radio a devenit din ce în ce mai aglomerat în ultimele decenii, iar nevoia de a-l utiliza mai eficient conduce la multe inovații radio suplimentare, cum ar fi sistemele radio trunchiate , spectrul răspândit transmisie (ultra-bandă largă), reutilizare a frecvenței , gestionare dinamică a spectrului , regrupare de frecvențe și radio cognitiv .

Benzi de frecvență ITU

ITU divide arbitrar spectrului radio în 12 benzi, fiecare începând de la o lungime de undă care este o putere de zece (10 n ) metri, cu o frecvență de 3 ori cu o putere de zece corespunzătoare și fiecare acoperind un deceniu de frecvență sau de lungime de undă. Fiecare dintre aceste trupe are un nume tradițional:

Numele trupei Abreviere Frecvență Lungime de undă Numele trupei Abreviere Frecvență Lungime de undă
Frecvență extrem de scăzută ELF 3 - 30 Hz 100.000-10.000 km Frecventa inalta HF 3 - 30 MHz 100–10 m
Frecvență foarte joasă SLF 30 - 300 Hz 10.000–1.000 km Frecvență foarte mare VHF 30 - 300 MHz 10–1 m
Frecvență ultra joasă ULF 300 - 3000 Hz 1.000–100 km Frecvență ultra înaltă UHF 300 - 3000 MHz 100–10 cm
Frecvență foarte mică VLF 3 - 30 kHz 100-10 km Frecvență super înaltă SHF 3 - 30 GHz 10–1 cm
Frecventa joasa LF 30 - 300 kHz 10–1 km Frecvență extrem de ridicată EHF 30 - 300 GHz 10–1 mm
Frecvență medie MF 300 - 3000 kHz 1000–100 m Frecvență extrem de ridicată THF 300 - 3000 GHz 1–0,1 mm

Se poate observa că lățimea de bandă , gama de frecvențe, conținută în fiecare bandă nu este egală, ci crește exponențial pe măsură ce frecvența crește; fiecare bandă conține de zece ori lățimea de bandă a benzii precedente. Lățimea de bandă mai mare disponibilă a motivat o tendință continuă de a exploata frecvențe mai mari de-a lungul istoriei radioului.

Regulament

Undele radio sunt o resursă partajată de mulți utilizatori. Două emițătoare radio din aceeași zonă care încearcă să transmită pe aceeași frecvență vor interfera una cu cealaltă, provocând o recepție zgârcită, astfel încât niciuna dintre transmisii nu poate fi recepționată în mod clar. Interferența cu transmisiile radio nu poate avea doar un cost economic mare, ci poate pune viața în pericol (de exemplu, în cazul interferenței cu comunicațiile de urgență sau controlul traficului aerian ).

Pentru a preveni interferența între diferiți utilizatori, emisia de unde radio este strict reglementată de legile naționale, coordonate de un organism internațional, Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor (UIT), care alocă benzi din spectrul radio pentru diferite utilizări. Transmițătoarele radio trebuie să fie licențiate de guverne, sub o varietate de clase de licențe în funcție de utilizare și sunt limitate la anumite frecvențe și niveluri de putere. În unele clase, cum ar fi posturile de radiodifuziune și televiziune, emițătorului i se oferă un identificator unic format dintr-un șir de litere și numere numit indicativ de apel , care trebuie utilizat în toate transmisiile. Operatorul de radio trebuie să dețină o licență guvernamentală, cum ar fi licența generală de operator de radiotelefon din SUA, obținută prin susținerea unui test care să demonstreze cunoștințe tehnice și juridice adecvate privind funcționarea radio în condiții de siguranță.

Excepțiile de la regulile de mai sus permit funcționarea fără licență de către public a emițătoarelor cu rază scurtă de acțiune de mică putere în produsele de larg consum, cum ar fi telefoanele mobile, telefoanele fără fir , dispozitivele fără fir , walkie-talkie-urile , aparatele de radio pentru cetățeni , microfoanele fără fir , deschizătoarele ușilor de garaj și bebelușul monitoare . În SUA, acestea se încadrează în partea 15 din reglementările Comisiei federale de comunicații (FCC). Multe dintre aceste dispozitive utilizează benzile ISM , o serie de benzi de frecvență pe tot spectrul radio rezervate pentru utilizare fără licență. Deși pot fi utilizate fără licență, la fel ca toate echipamentele radio, aceste dispozitive trebuie să fie în general omologate înainte de vânzare.

Aplicații

Mai jos sunt câteva dintre cele mai importante utilizări ale radioului, organizate pe funcții.

Difuzarea

Postul de radio AM
Post de radio FM
Post de televiziune
Antene de radiodifuziune

Radiodifuziunea este transmisia unidirecțională a informațiilor de la un transmițător la receptorii aparținând unui public public. Deoarece undele radio devin mai slabe odată cu distanța, o stație de difuzare poate fi recepționată numai la o distanță limitată de emițător. Sistemele care difuzează de la sateliți pot fi recepționate, în general, pe o întreagă țară sau continent. Radio și televiziunea terestră mai vechi sunt plătite de publicitate comercială sau de guverne. În sistemele de abonament precum televiziunea prin satelit și radioul prin satelit , clientul plătește o taxă lunară. În aceste sisteme, semnalul radio este criptat și poate fi decriptat doar de către receptor, care este controlat de companie și poate fi dezactivat dacă clientul nu plătește factura.

Difuzarea utilizează mai multe părți ale spectrului radio, în funcție de tipul de semnale transmise și de publicul țintă dorit. Semnalele cu undă lungă și undă medie pot oferi o acoperire fiabilă a zonelor de câteva sute de kilometri, dar au o capacitate de transportare a informațiilor mai limitată și astfel funcționează cel mai bine cu semnalele audio (vorbire și muzică), iar calitatea sunetului poate fi degradată de zgomotul radio de la și surse artificiale. De unde scurte Benzile au un interval mai mare potențial , dar sunt mai supuse la interferențe de către stațiile îndepărtate și de condițiile atmosferice variabile care afectează recepția.

În banda de frecvență foarte mare , mai mare de 30 megahertz, atmosfera Pământului are un efect mai mic asupra gamei de semnale, iar propagarea liniei de vedere devine modul principal. Aceste frecvențe mai mari permit lățimea de bandă mare necesară pentru difuzarea televiziunii. Deoarece sursele de zgomot naturale și artificiale sunt mai puțin prezente la aceste frecvențe, este posibilă transmisia audio de înaltă calitate, utilizând modulația de frecvență .

Audio: difuzare radio

Radiodifuziunea înseamnă transmisie de sunet (sunet) către receptoare radio aparținând unui public public. Audio analogic este cea mai veche formă de difuzare radio. Difuzarea AM a început în jurul anului 1920. Transmisia FM a fost introdusă la sfârșitul anilor 1930 cu o fidelitate îmbunătățită . Un receptor radio difuzat se numește radio . Majoritatea aparatelor de radio pot recepționa atât AM, cât și FM și se numesc receptoare AM / FM.

  • AM ( modulare amplitudine ) - în AM, amplitudinea (puterea) undei purtătoare radio este variată de semnalul audio. Difuzarea AM , cea mai veche tehnologie de difuzare, este permisă în benzile de difuzare AM , între 148 și 283 kHz în banda de frecvență joasă (LF) și între 526 și 1706 kHz în banda de frecvență medie (MF). Deoarece undele din aceste benzi se deplasează ca unde de la sol, urmând terenul, posturile de radio AM pot fi recepționate dincolo de orizont la distanță de sute de mile, dar AM are o fidelitate mai mică decât FM. Puterea radiată ( ERP ) a stațiilor AM din SUA este de obicei limitată la maximum 10 kW, deși câteva ( stații cu canal liber ) au voie să transmită la 50 kW. Posturi AM difuzate în sunet mono ; Standardele de difuzare stereo AM există în majoritatea țărilor, dar industria radio nu a reușit să facă upgrade la acestea din cauza lipsei de cerere.
    • Difuzarea cu unde scurte - Difuzarea AM este permisă și în benzile cu unde scurte de către posturile de radio vechi. Deoarece undele radio din aceste benzi pot parcurge distanțe intercontinentale reflectându-se pe ionosferă folosind propagarea skywave sau "skip", unde scurte sunt utilizate de posturile internaționale, difuzând în alte țări.
      Transmițător FM al postului de radio KWNR , Las Vegas, care transmite pe 95,5 MHz cu o putere de 35 kW
  • FM ( modulare de frecvență ) - în FM frecvența semnalului purtătorului radio variază ușor de semnalul audio. Transmisia FM este permisă în benzile de transmisie FM cuprinse între aproximativ 65 și 108 MHz în intervalul de frecvență foarte înaltă (VHF). Undele radio din această bandă se deplasează prin linia de vedere, astfel încât recepția FM este limitată de orizontul vizual la aproximativ 30-40 mi (48-64 km) și poate fi blocată de dealuri. Cu toate acestea, este mai puțin susceptibil la interferențele cauzate de zgomotul radio ( RFI , sferic , static) și are o fidelitate mai mare ; răspuns de frecvență mai bun și mai puțină distorsiune audio , decât AM. În SUA, puterea radiată ( ERP ) a stațiilor FM variază de la 6 la 100 kW.
  • Difuzarea audio digitală (DAB) a debutat în unele țări în 1998. Transmite sunetul ca semnal digital mai degrabă decât ca semnal analog, așa cum fac AM și FM. DAB are potențialul de a oferi un sunet de calitate mai înaltă decât FM (deși multe posturi nu aleg să transmită la o calitate atât de înaltă), are o imunitate mai mare la zgomot și interferențe radio , utilizează mai bine lățimea de bandă a spectrului radio redus și oferă caracteristici avansate ale utilizatorului, cum ar fi ghiduri electronice de programe . Dezavantajul său este că este incompatibil cu radiourile anterioare, astfel încât trebuie achiziționat un nou receptor DAB. Majoritatea țărilor planifică o eventuală trecere de la FM la DAB. Statele Unite și Canada au ales să nu implementeze DAB.
O singură stație DAB transmite un semnal de lățime de bandă de 1.500 kHz care transportă de la 9 la 12 canale de sunet digital modulat de OFDM din care ascultătorul poate alege. Radiodifuzorii pot transmite un canal la o serie de rate de biți diferite , astfel încât canalele diferite pot avea o calitate audio diferită. În diferite țări, stațiile DAB difuzează fie în banda III (174-240 MHz), fie în banda L (1,452-1,492 GHz) în intervalul UHF, astfel încât recepția FM este limitată de orizontul vizual la aproximativ 40 de mile (64 km).
  • Digital Radio Mondiale (DRM) este un standard de radio digital terestru concurent dezvoltat în principal de radiodifuzori ca un înlocuitor de eficiență spectrală mai mare pentru transmisia AM și FM tradițională. Mondiale înseamnă „la nivel mondial” în franceză și italiană, iar DRM, dezvoltat în 2001, este susținut în prezent de 23 de țări și a fost adoptat de unii radiodifuzori europeni și estici începând cu 2003. Modul DRM30 utilizează benzile de difuzare AM sub 30 MHz și este destinat ca înlocuitor pentru difuzarea AM și unde scurte, iar modul DRM + utilizează frecvențe VHF centrate pe banda de difuzare FM și este destinat ca înlocuitor pentru difuzarea FM. Este incompatibil cu receptoarele radio existente și necesită ascultătorilor să cumpere un nou receptor DRM. Modulația utilizată este o formă de OFDM numită COFDM în care până la 4 purtători sunt transmise într-un canal anterior ocupat de un singur semnal AM sau FM, modulat prin modulația amplitudinii în cvadratură (QAM). Sistemul DRM este conceput pentru a fi cât mai compatibil posibil cu emițătoarele radio AM și FM existente, astfel încât o mare parte din echipamentele din posturile de radio existente nu vor trebui înlocuite.
  • Radio prin satelit este un serviciu de radio abonament care difuzează calitate de CD audio digital direct la receptoare ale abonaților , folosind un cuptor cu microunde pe legătură în jos semnal de la un satelit de comunicații de difuzare directă în geostaționari orbita 22,000 mile deasupra Pământului. Este destinat în principal radiourilor auto din vehicule. Radio prin satelit folosește banda S de 2,3 GHz în America de Nord, în alte părți ale lumii, folosește banda L de 1,4 GHz alocată pentru DAB.
    Receptor de televiziune

Video: difuzare de televiziune

Transmisia prin televiziune este transmiterea de imagini în mișcare prin radio, care constau din secvențe de imagini statice, care sunt afișate pe un ecran pe un receptor de televiziune (un „televizor” sau TV) împreună cu un canal audio (sunet) sincronizat. Semnalele de televiziune ( video ) ocupă o lățime de bandă mai mare decât semnalele radio ( audio ) difuzate . Televiziunea analogică , tehnologia de televiziune originală, necesita 6 MHz, deci benzile de frecvență ale televiziunii sunt împărțite în canale de 6 MHz, numite acum „canale RF”. Standardul actual de televiziune, introdus începând cu 2006, este un format digital numit HDTV ( televiziune de înaltă definiție), care transmite imagini la rezoluție mai mare, de obicei 1080 pixeli înălțime cu 1920 pixeli lățime, la o rată de 25 sau 30 de cadre pe secundă. Sistemele de transmisie a televiziunii digitale (DTV), care au înlocuit televiziunea analogică mai veche într-o tranziție începând din 2006, utilizează compresia imaginii și modulația digitală de înaltă eficiență, cum ar fi OFDM și 8VSB, pentru a transmite video HDTV într-o lățime de bandă mai mică decât vechile canale analogice, economisind puține spațiul spectrului radio . Prin urmare, fiecare dintre canalele RF analogice de 6 MHz transportă acum până la 7 canale DTV - acestea sunt numite „canale virtuale”. Receptoarele de televiziune digitală au un comportament diferit în prezența unei recepții sau a unui zgomot slab decât televiziunea analogică, numită efectul „ stâncă digitală ”. Spre deosebire de televiziunea analogică, în care recepția din ce în ce mai slabă face ca calitatea imaginii să se degradeze treptat, la televiziunea digitală calitatea imaginii nu este afectată de o recepție slabă până când, la un moment dat, receptorul nu mai funcționează și ecranul devine negru.

  • Televiziunea terestră , televiziunea over-the-air (OTA) sau televiziunea difuzată - cea mai veche tehnologie de televiziune, este transmiterea semnalelor de televiziune de la posturile de televiziune terestre la receptoarele de televiziune (numite televizoare sau televizoare) în casele privitorilor. Transmisia de televiziune terestră utilizează benzile 41 - 88 MHz ( VHF low band sau Band I , care transportă canale RF 1-6), 174 - 240 MHz, (VHF high band sau Band III ; care transportă canale RF 7-13) și 470 - 614 MHz ( UHF Band IV și Band V ; transportând canale RF de la 14 în sus). Limitele exacte ale frecvenței variază în funcție de țări. Propagarea se face prin linia de vedere , astfel încât recepția este limitată de orizontul vizual la 30-40 mile (48-64 km). În SUA, puterea efectivă radiată (ERP) a televizorului, emițătoarele sunt limitate la 35 kW în banda joasă VHF, 50 kW în banda înaltă VHF și 220 kW în banda UHF; majoritatea posturilor TV funcționează sub 75% din limită. În majoritatea zonelor, telespectatorii folosesc o antenă dipol simplă „urechi de iepure” deasupra televizorului, dar telespectatorii din zonele de recepție marginale aflate la mai mult de 15 mile de o stație trebuie să folosească de obicei o antenă exterioară montată pe acoperiș pentru a obține o recepție adecvată.

Timp

Serviciile guvernamentale de frecvență și semnal de timp funcționează stații radio în timp, care transmit în permanență semnale de timp extrem de precise produse de ceasurile atomice , ca referință pentru sincronizarea altor ceasuri. Exemple sunt BPC , DCF77 , JJY , MSF , RTZ , TDF , WWV și YVTO . O utilizare este în ceasurile și ceasurile radio , care includ un receptor automat care periodic (de obicei săptămânal) primește și decodează semnalul orar și resetează ceasul cuarț intern al ceasului la ora corectă, permițând astfel unui ceas mic sau ceasului de birou să aibă același lucru. precizie ca un ceas atomic. Numărul de stații guvernamentale este în scădere, deoarece sateliții GPS și Internet Network Time Time Protocol (NTP) oferă standarde de timp la fel de precise.

Comunicare vocală bidirecțională

(stânga) Telefon mobil modern. (dreapta) Turnul telefonului mobil partajat de antene aparținând a 3 rețele diferite.

Un radio bidirecțional este un transmițător audio , un receptor și un emițător în același dispozitiv, utilizat pentru comunicarea vocală bidirecțională de la persoană la persoană cu alți utilizatori cu aparate de radio similare. Un termen mai vechi pentru acest mod de comunicare este radiotelefonia . Legătura radio poate fi semi-duplex , ca într-un walkie-talkie , utilizând un singur canal radio în care un singur radio poate transmite la un moment dat, astfel încât utilizatorii diferiți vorbesc pe rând, apăsând butonul „ apasă pentru a vorbi ” de pe radio care oprește receptorul și pornește emițătorul. Sau legătura radio poate fi full duplex , o legătură bidirecțională care utilizează două canale radio, astfel încât ambele persoane să poată vorbi în același timp, ca într-un telefon mobil.

  • Telefon mobil - un telefon wireless portabil care este conectat la rețeaua telefonică prin semnale radio schimbate cu o antenă locală la o stație de bază celulară ( turnul celular ). Zona de servicii acoperită de furnizor este împărțită în zone geografice mici numite „celule”, fiecare deservită de o antenă de stație de bază separată și un transceiver cu mai multe canale . Toate telefoanele mobile dintr-o celulă comunică cu această antenă pe canale de frecvență separate, alocate dintr-un grup comun de frecvențe.

    Scopul organizării celulare este de a conserva lățimea de bandă radio prin reutilizarea frecvenței . Transmițătoarele cu putere redusă sunt utilizate, astfel încât undele radio utilizate într-o celulă nu se deplasează mult dincolo de celulă, permițând reutilizarea acelorași frecvențe în celule separate geografic. Atunci când un utilizator care transportă un telefon mobil trece de la o celulă la alta, telefonul său este automat „predat” fără probleme către noua antenă și i se atribuie noi frecvențe. Telefoanele mobile au un transceiver digital full duplex extrem de automatizat care utilizează modulația OFDM utilizând două canale radio digitale, fiecare purtând o direcție a conversației bidirecționale, precum și un canal de control care gestionează apelurile de apelare și „predarea” telefonului către un alt turn de celule. Rețelele mai vechi 2G , 3G și 4G folosesc frecvențe în gama UHF și cu microunde joase, între 700 MHz și 3 GHz. Transmițătorul de telefon mobil își reglează puterea de ieșire pentru a utiliza puterea minimă necesară pentru a comunica cu turnul celular; 0,6 W când este lângă turn, până la 3 W când este mai departe. Puterea emițătorului canalului turnului celular este de 50 W. Telefoanele de generație curentă, numite smartphone-uri , au multe funcții în afară de efectuarea de apeluri telefonice și, prin urmare, au mai multe alte emițătoare și receptoare radio care le conectează cu alte rețele: de obicei un modem WiFi , un modem Bluetooth și un receptor GPS .

    • Rețea celulară 5G - rețele celulare de nouă generație care au început implementarea în 2019. Avantajul lor major este rate de date mult mai mari decât rețelele celulare anterioare, până la 10  Gbps ; De 100 de ori mai rapid decât tehnologia celulară anterioară, 4G LTE . Vitezele de date mai mari sunt realizate parțial prin utilizarea undelor radio cu frecvență mai mare, în banda de microunde mai mare 3 - 6 GHz și banda de unde milimetrice , în jur de 28 și 39 GHz. Deoarece aceste frecvențe au o rază mai mică decât benzile de telefoane anterioare, celulele vor fi mai mici decât celulele din rețelele celulare anterioare, care ar putea avea o distanță de câțiva kilometri. Celulele cu unde milimetrice vor avea o lungime de doar câteva blocuri și, în locul unei stații de bază a celulei și a unui turn de antenă, vor avea multe antene mici atașate la stâlpii de utilități și clădiri.
Telefoane prin satelit, care arată antenele mari necesare pentru a comunica cu satelitul
  • Telefon prin satelit ( satphone ) - un telefon fără fir portabil similar cu un telefon mobil, conectat la rețeaua telefonică printr-o legătură radio către un satelit de comunicații în orbită în loc de prin turnuri celulare . Sunt mai scumpe decât telefoanele mobile; dar avantajul lor este că, spre deosebire de un telefon mobil care este limitat la zonele acoperite de turnurile celulare, telefoanele satelite pot fi folosite pe cea mai mare parte a zonei geografice a Pământului sau pe toate. Pentru ca telefonul să comunice cu un satelit utilizând o mică antenă omnidirecțională , sistemele de primă generație utilizează sateliți pe orbită terestră joasă , la aproximativ 400-700 mile (640-1,100 km) deasupra suprafeței. Cu o perioadă orbitală de aproximativ 100 de minute, un satelit poate fi vizionat doar de un telefon timp de aproximativ 4 - 15 minute, astfel încât apelul este „predat” către alt satelit atunci când cineva trece dincolo de orizontul local. Prin urmare, un număr mare de sateliți, aproximativ 40-70, este necesar pentru a se asigura că cel puțin un satelit este vizibil continuu din fiecare punct de pe Pământ. Alte sisteme de telefoane prin satelit utilizează sateliți pe orbită geostaționară în care sunt necesari doar câțiva sateliți, dar aceștia nu pot fi utilizați la latitudini mari din cauza interferențelor terestre.
  • Telefon fără fir - un telefon fix în care receptorul este portabil și comunică cu restul telefonului printr-o legătură radio full duplex cu rază scurtă de acțiune , în loc să fie atașată de un cablu. Atât receptorul, cât și stația de bază au emițătoare radio FM de mică putere care funcționează în banda UHF care gestionează legătura radio bidirecțională cu rază scurtă de acțiune.
Pompier cu walkie-talkie
  • Sistem radio mobil terestru - transmițătoare radio semi-duplex portabile cu rază scurtă de acțiune care funcționează în banda VHF sau UHF care pot fi utilizate fără licență. Acestea sunt adesea instalate în vehicule, unitățile mobile comunicând cu un dispecerat la o stație de bază fixă . Sistemele speciale cu frecvențe rezervate sunt utilizate de serviciile de prim ajutor ; poliție, pompieri, ambulanță și servicii de urgență și alte servicii guvernamentale. Alte sisteme sunt concepute pentru a fi utilizate de firmele comerciale, cum ar fi serviciile de taxi și livrare. Sistemele VHF utilizează canale în intervalul 30-50 MHz și 150-172 MHz. Sistemele UHF utilizează banda 450-470 MHz și în unele zone gama 470-512 MHz. În general, sistemele VHF au o rază mai mare decât UHF, dar necesită antene mai lungi. Modulația AM sau FM este utilizată în principal, dar sunt introduse sisteme digitale precum DMR . Puterea radiată este de obicei limitată la 4 wați. Aceste sisteme au o rază de acțiune destul de limitată, de obicei între 3 și 20 de mile (4,8 până la 32 km) în funcție de teren. Repetatoarele instalate pe clădiri înalte, dealuri sau vârfuri montane sunt adesea folosite pentru a crește raza de acțiune atunci când se dorește acoperirea unei zone mai mari decât linia de vedere. Exemple de sisteme mobile terestre sunt CB , FRS , GMRS și MURS . Sistemele digitale moderne, numite sisteme radio cu trunchi , au un sistem de gestionare a canalelor digitale care utilizează un canal de control care atribuie automat canale de frecvență grupurilor de utilizatori.
    • Walkie-talkie - un radio portabil semi-duplex portabil, alimentat cu baterie, utilizat în sistemele radio mobile terestre.
  • Airband - Sistem radio semi-duplex utilizat de piloții de avioane pentru a vorbi cu alte aeronave și controlori de trafic aerian la sol . Acest sistem vital este principalul canal de comunicare pentru controlul traficului aerian . Pentru majoritatea comunicațiilor în zborurile terestre în coridoarele aeriene , se utilizează un sistem VHF-AM care utilizează canale între 108 și 137 MHz în banda VHF . Acest sistem are o rază de transmisie tipică de 320 de mile (200 mile) pentru aeronavele care zboară la altitudine de croazieră. Pentru zboruri în zone mai îndepărtate, cum ar fi zborurile companiilor aeriene transoceanice, aeronavele utilizează banda HF sau canalele de pe sateliții satmonii Inmarsat sau Iridium . Avioanele militare folosesc, de asemenea, o bandă UHF-AM dedicată de la 225,0 la 399,95 MHz.
Radio maritim VHF pe o navă
  • Radio maritim - transmițătoare cu rază medie de acțiune pe nave, utilizate pentru comunicarea navă-la-navă, navă-aer și navă-țărm cu portavizi Utilizează canale FM între 156 și 174 MHz în banda VHF cu până la 25 putere de watt, oferindu-le o autonomie de 97 km. Unele canale sunt semi-duplex, iar altele sunt full-duplex , pentru a fi compatibile cu rețeaua telefonică, pentru a permite utilizatorilor să efectueze apeluri telefonice prin intermediul unui operator maritim.
  • Radio amator - radio bidirecțional pe jumătate duplex cu rază lungă de acțiune folosit de pasionați în scopuri necomerciale: contacte radio recreative cu alți amatori, comunicare voluntară de urgență în timpul dezastrelor, concursuri și experimentare. Radioamatorii trebuie să dețină o licență de radio amatori și primesc un indicativ unic care trebuie utilizat ca identificator în transmisii. Radio amator este limitat la benzile de frecvență mici, benzile radio amator , distanțate pe tot spectrul radio de la 136 kHz la 2,4 GHz. În cadrul acestor benzi, amatorilor li se permite libertatea de a transmite pe orice frecvență cu o mare varietate de metode de modulare. Pe lângă radiotelefonie , amatorii sunt singurii operatori radio care încă folosesc radiotelegrafia cu cod Morse .

Comunicare vocală unidirecțională

Într-un fel, transmisia radio unidirecțională se numește simplex .

  • Monitor pentru bebeluși - un aparat lateral pentru părinții copiilor care transmite sunetele bebelușului către un receptor purtat de părinte, astfel încât să poată monitoriza copilul în timp ce se află în alte părți ale casei. Acestea transmit în FM pe 49.300, 49.830, 49.845, 49.860 sau 49.875 MHz cu putere redusă. Multe monitoare pentru bebeluși au canale duplex, astfel încât părintele să poată vorbi cu bebelușul și camere video pentru a arăta o imagine a bebelușului, aceasta se numește camă pentru bebeluși .
  • Microfon fără fir - un microfon alimentat de la baterie cu un transmițător cu rază scurtă de acțiune care este purtat manual sau purtat pe corpul unei persoane, care transmite sunetul său prin radio către o unitate receptor din apropiere conectată la un sistem de sunet. Microfoanele fără fir sunt utilizate de difuzoare publice, interpreți și personalități de televiziune, astfel încât să se poată deplasa liber fără a trece un cablu de microfon. Modelele analogice transmit în FM pe porțiuni neutilizate ale frecvențelor de difuzare a televiziunii în benzile VHF și UHF. Unele modele transmit pe două canale de frecvență pentru recepția diversității pentru a preveni nulitatea de a întrerupe transmisia pe măsură ce interpretul se deplasează. Unele modele utilizează modulația digitală pentru a preveni recepția neautorizată de către receptoarele radio cu scaner; acestea funcționează în benzile ISM de 900 MHz, 2,4 GHz sau 6 GHz .

Comunicare de date

  • Rețea fără fir - legături radio automate care transmit date digitale între computere și alte dispozitive fără fir folosind unde radio, conectând dispozitivele în mod transparent într-o rețea de calculatoare . Rețelele de calculatoare pot transmite orice formă de date: pe lângă e-mail și pagini web, poartă și apeluri telefonice ( VoIP ), conținut audio și video (numit streaming media ). Securitatea este mai mult o problemă pentru rețelele fără fir decât pentru rețelele cu fir, deoarece oricine din apropiere cu un modem fără fir poate accesa semnalul și poate încerca să se conecteze. Semnalele radio ale rețelelor fără fir sunt criptate utilizând WPA .
    Computer portabil cu WiFi și router tipic fără fir de acasă (dreapta) conectându-l la Internet
    • LAN fără fir ( rețea locală fără fir sau WiFi ) - bazat pe standardele IEEE 802.11 , acestea sunt cele mai utilizate rețele de calculatoare, utilizate pentru a implementa rețele locale fără cabluri, conectând calculatoare, laptopuri, telefoane mobile, console de jocuri video , televizoare inteligente și imprimante într-o casă sau la birou împreună și la un router wireless care le conectează la Internet printr-o conexiune prin cablu sau cablu. Routerele wireless din locuri publice, cum ar fi bibliotecile, hotelurile și cafenelele, creează puncte de acces fără fir ( hotspoturi ) pentru a permite publicului să acceseze Internetul cu dispozitive portabile precum smartphone-uri , tablete sau laptopuri . Fiecare dispozitiv schimbă date utilizând un modem fără fir (controler de interfață de rețea fără fir), un transmițător și receptor automat cu microunde cu o antenă omnidirecțională care funcționează în fundal, schimbând pachete de date cu routerul. WiFi utilizează canale în benzile ISM de 2,4 GHz și 5 GHz cu modulație OFDM ( multiplexare cu diviziune de frecvență ortogonală ) pentru a transmite date la rate mari. Transmițătoarele în modemurile WiFi sunt limitate la o putere radiată de 200 mW la 1 watt, în funcție de țară. Acestea au o rază maximă interioară de aproximativ 50 m (50 ft) pe 2,4 GHz și 50 ft (20 m) pe 5 GHz.
      Router WAN fără fir de vecinătate pe stâlpul telefonic
    • WAN fără fir (rețea extinsă fără fir, WWAN) - o varietate de tehnologii care oferă acces la internet wireless într-o zonă mai largă decât o fac rețelele WiFi - de la o clădire de birouri la un campus la un cartier sau la un oraș întreg. Cele mai comune tehnologii utilizate sunt: modemurile celulare , care schimbă datele computerului prin radio cu turnuri celulare ; acces la internet prin satelit; și frecvențe mai mici în banda UHF, care au un interval mai mare decât frecvențele WiFi. Deoarece rețelele WWAN sunt mult mai scumpe și mai complicate de administrat decât rețelele WiFi, utilizarea lor până acum a fost în general limitată la rețelele private operate de marile corporații.
    • Bluetooth - o interfață fără fir cu rază foarte scurtă de acțiune pe un dispozitiv wireless portabil utilizat ca înlocuitor pentru o conexiune prin cablu sau cablu, în principal pentru a schimba fișiere între dispozitive portabile și a conecta telefoane mobile și playere muzicale cu căști fără fir . În modul cel mai utilizat, puterea de transmisie este limitată la 1 miliwatt, oferindu-i un interval foarte scurt de până la 10 m (30 picioare). Sistemul folosește transmisie de spectru răspândit cu salturi de frecvență , în care pachetele de date succesive sunt transmise într-o ordine pseudorandomă pe unul dintre 79 de canale de 1 MHz Bluetooth între 2,4 și 2,83 GHz în banda ISM . Acest lucru permite rețelelor Bluetooth să funcționeze în prezența zgomotului , a altor dispozitive fără fir și a altor rețele Bluetooth care utilizează aceleași frecvențe, deoarece șansa ca un alt dispozitiv să încerce să transmită pe aceeași frecvență în același timp cu modemul Bluetooth este redusă. În cazul unei astfel de „coliziuni”, modemul Bluetooth retransmite doar pachetul de date pe o altă frecvență.
    • Pachet de radio - o rețea ad-hoc fără fir peer-to-peer pe distanță lungă în care pachetele de date sunt schimbate între modemuri radio controlate de computer (emițător / receptoare) numite noduri, care pot fi separate prin mile, și poate mobile. Fiecare nod comunică numai cu nodurile învecinate, astfel încât pachetele de date sunt transmise de la nod la nod până când ajung la destinație. Folosește protocolul de rețea X.25 . Sistemele radio cu pachete sunt utilizate într-o măsură limitată de companiile comerciale de telecomunicații și de comunitatea de radioamatori .
  • Mesaje text (mesaje text) - acesta este un serviciu pe telefoanele mobile , care permite unui utilizator să introducă un mesaj alfanumeric scurt și să îl trimită către un alt număr de telefon, iar textul este afișat pe ecranul telefonului destinatarului. Se bazează pe serviciul de mesaje scurte (SMS) care transmite folosind lățimea de bandă de rezervă pe canalul radio de control utilizat de telefoanele mobile pentru a gestiona funcții de fundal precum apelarea și transferul de celule. Datorită limitărilor tehnice ale canalului, mesajele text sunt limitate la 160 de caractere alfanumerice.
Antene parabolice ale legăturilor releului cu microunde pe turnul din Australia.
  • Releu cu microunde - o legătură de transmisie de date digitală de la distanță lungă, cu lățime de bandă mare, punct la punct, constând dintr-un transmițător cu microunde conectat la o antenă de antenă care transmite un fascicul de microunde către o altă antenă de antenă și receptor. Deoarece antenele trebuie să fie în linia de vedere, distanțele sunt limitate de orizontul vizual la 30-40 mile (48-64 km). Legăturile cu microunde sunt folosite pentru date de afaceri private, rețele de calculatoare cu suprafață largă (WAN) și de către companiile de telefonie pentru a transmite apeluri telefonice la distanță și semnale de televiziune între orașe.
  • Telemetrie - transmisie automată unidirecțională (simplex) a măsurătorilor și a datelor de funcționare de la un proces sau dispozitiv la distanță la un receptor pentru monitorizare. Telemetria este utilizată pentru monitorizarea în timpul zborului a rachetelor, dronelor, sateliților și radiosondelor cu baloane meteo , trimiterea datelor științifice înapoi pe Pământ de la nave spațiale interplanetare, comunicarea cu senzori biomedicali electronici implantați în corpul uman și înregistrarea sondelor . Mai multe canale de date sunt adesea transmise utilizând multiplexarea prin diviziune de frecvență sau multiplexarea prin diviziune de timp . Telemetria începe să fie utilizată în aplicații pentru consumatori, cum ar fi: contoare de apă și contoare de gaz care, atunci când sunt declanșate de un semnal de interogare, își transmit citirile prin radio către un vehicul cititor de utilități de pe bordură, pentru a elimina nevoia unui angajat de a merge pe proprietatea clientului pentru a citi manual contorul.
  • Colectarea electronică a taxelor - pe drumurile cu taxă , o alternativă la colectarea manuală a taxelor la o cabină de taxare, în care un transponder dintr-un vehicul, atunci când este declanșat de un transmițător rutier, transmite un semnal către un receptor rutier pentru a înregistra utilizarea vehiculului pe drum , permițând proprietarului să fie facturat taxa de trecere.
Etichetă RFID de pe un DVD
  • Identificarea prin frecvență radio (RFID) - etichete de identificare care conțin un transponder radio mic ( receptor și emițător ) care sunt atașate mărfurilor. Când primește un impuls de interogare a undelor radio de la o unitate de citire din apropiere, eticheta transmite înapoi un număr de identificare, care poate fi utilizat pentru inventarierea bunurilor. Etichetele pasive, cel mai comun tip, au un cip alimentat de energia radio primită de la cititor, rectificat de o diodă și pot fi la fel de mici ca un bob de orez. Acestea sunt încorporate în produse, haine, vagoane de cale ferată, cărți de bibliotecă, etichete pentru bagajele companiei aeriene și sunt implantate sub piele la animale de companie și animale ( implant de microcip ) și chiar la oameni. Preocupările privind confidențialitatea au fost abordate cu etichete care utilizează semnale criptate și autentifică cititorul înainte de a răspunde. Etichetele pasive utilizează benzi ISM de 125–134 kHz, 13, 900 MHz și 2,4 și 5 GHz și au o rază scurtă de acțiune. Etichetele active, alimentate de o baterie, sunt mai mari, dar pot transmite un semnal mai puternic, oferindu-le o rază de acțiune de sute de metri.
  • Comunicare submarină - Când sunt scufundate, submarinele sunt întrerupte de toate comunicațiile radio obișnuite cu autoritățile lor militare de comandă de către apa de mare conductoare. Cu toate acestea, undele radio cu frecvențe suficient de scăzute, în benzile VLF (30 până la 3 kHz) și ELF (sub 3 kHz) sunt capabile să penetreze apa de mare. Armatele operează stații mari de transmitere a țărmului, cu putere de ieșire în intervalul de megawați, pentru a transmite mesaje criptate către submarinele lor din oceanele lumii. Datorită lățimii de bandă reduse, aceste sisteme nu pot transmite voce, ci doar mesaje text la o rată de date lentă. Canalul de comunicație este unidirecțional, deoarece antenele lungi necesare pentru a transmite undele VLF sau ELF nu se pot potrivi pe un submarin. Transmițătoarele VLF utilizează antene cu sârmă lungă de mile, cum ar fi antenele umbrelă . Câteva națiuni folosesc emițătoare ELF care funcționează în jurul valorii de 80 Hz, care pot comunica cu submarinele la adâncimi mai mici. Acestea utilizează antene chiar mai mari numite dipoli de masă , constând din două conexiuni la sol (Pământ) la distanță de 23-60 km (14-37 mi), legate prin linii aeriene de transmisie la un transmițător al centralei electrice.

Comunicarea spațială

Aceasta este comunicația radio între o navă spațială și o stație terestră bazată pe Pământ sau o altă navă spațială. Comunicarea cu navele spațiale implică cele mai mari distanțe de transmisie ale oricărei legături radio, până la miliarde de kilometri pentru navele spațiale interplanetare . Pentru a primi semnalele slabe de la navele spațiale îndepărtate, stațiile de la sol prin satelit utilizează antene parabolice mari de "antena" cu diametrul de până la 25 metri (82 ft) și receptoare extrem de sensibile. Se folosesc frecvențe înalte în banda cu microunde , deoarece microundele trec prin ionosferă fără refracție , iar la frecvențele cu microunde antenele cu câștig mare necesare pentru a focaliza energia radio într-un fascicul îngust îndreptat către receptor sunt mici și ocupă un spațiu minim în un satelit. Porțiuni din UHF , L , C , S , k u și k o bandă sunt alocate pentru comunicații spațiale. O legătură radio care transmite date de la suprafața Pământului către o navă spațială se numește legătură în sus , în timp ce o legătură care transmite date de la nava spațială la sol se numește legătură descendentă.

Satelit de comunicații aparținând Azerbaidjanului
  • Satelit de comunicație - un satelit artificial utilizat ca releu de telecomunicații pentru a transmite date între punctele larg separate de pe Pământ. Acestea sunt utilizate deoarece microundele utilizate pentru telecomunicații se deplasează pe linia de vedere și, prin urmare, nu se pot propaga în jurul curbei Pământului. Începând cu 1 ianuarie 2021, pe orbita Pământului existau 2.224 de sateliți de comunicații. Majoritatea se află pe orbită geostaționară la 35.700 km deasupra ecuatorului , astfel încât satelitul să pară staționar în același punct al cerului, astfel încât antenele antena satelit ale stațiilor terestre să poată fi îndreptate permanent către acel loc și nu trebuie să se miște pentru a-l urmări. Într-o stație terestră prin satelit, un emițător cu microunde și o antenă mare de antenă satelit transmit un fascicul de legătură ascendentă cu microunde către satelit. Semnalul de legătură în sus transportă numeroase canale de trafic de telecomunicații, cum ar fi apeluri telefonice la distanță, programe de televiziune și semnale de internet, utilizând o tehnică numită multiplexare prin diviziune de frecvență (FDM). Pe satelit, un transponder primește semnalul, îl transformă într-o frecvență de legătură descendentă diferită pentru a evita interferența cu semnalul de legătură în sus și îl retransmite în jos către o altă stație de la sol, care poate fi larg separată de prima. Acolo semnalul de legătură descendentă este demodulat și traficul de telecomunicații pe care îl transportă este trimis către destinațiile sale locale prin linii fixe. Sateliții de comunicații au de obicei câteva zeci de transpondere pe frecvențe diferite, care sunt închiriate de diferiți utilizatori.
  • Satelit cu transmisie directă - un satelit de comunicații geostaționare care transmite programarea cu amănuntul direct către receptoarele din casele abonaților și vehiculele de pe Pământ, în sistemele de radio și TV prin satelit. Folosește o putere mai mare a emițătorului decât alți sateliți de comunicații, pentru a permite semnalului să fie primit de consumatorii cu o antenă discretă mică. De exemplu, televiziune prin satelit utilizări downlink frecvențe de la 12.2-12.7 GHz în k u banda de transmis la 100 la 250 wați, care poate fi primit de relativ mici 43-80 cm (17-31 inch) antene de satelit montate pe partea exterioară a clădirilor .

Radar

Controlorul militar de trafic aerian al portavionului US Navy monitorizează aeronavele pe ecranul radar

Radarul este o metodă de radiolocație utilizată pentru localizarea și urmărirea aeronavelor, a navelor spațiale, a rachetelor, a navelor, a vehiculelor și, de asemenea, pentru cartografierea modelelor meteorologice și a terenului. Un set radar constă dintr-un emițător și receptor. Transmițătorul emite un fascicul îngust de unde radio care este măturat în jurul spațiului înconjurător. Când fasciculul lovește un obiect țintă, undele radio sunt reflectate înapoi către receptor. Direcția fasciculului dezvăluie locația obiectului. Deoarece undele radio se deplasează cu o viteză constantă apropiată de viteza luminii , măsurând scurta întârziere între impulsul de ieșire și „ecoul” primit, se poate calcula intervalul până la țintă. Țintele sunt adesea afișate grafic pe un afișaj de hartă numit ecran radar . Radarul Doppler poate măsura viteza unui obiect în mișcare, măsurând schimbarea frecvenței undelor radio de întoarcere datorită efectului Doppler .

Seturile radar utilizează în principal frecvențe înalte în benzile de microunde , deoarece aceste frecvențe creează reflexii puternice din obiecte de dimensiunea vehiculelor și pot fi focalizate în fascicule înguste cu antene compacte. Antenele parabolice (antena) sunt utilizate pe scară largă. În majoritatea radarelor, antena de transmisie servește și ca antenă de recepție; aceasta se numește radar monostatic . Un radar care utilizează antene de transmisie și recepție separate se numește radar bistatic .

Antena radar de supraveghere aeroport ASR-8. Se rotește o dată la 4,8 secunde. Antena dreptunghiulară de deasupra este radarul secundar.
  • Radar de supraveghere a aeroportului - În aviație , radarul este principalul instrument de control al traficului aerian . O antenă de antenă rotativă mătură un fascicul vertical de microunde în formă de evantai în jurul spațiului aerian, iar setul radar arată locația aeronavei ca „blips” de lumină pe un afișaj numit ecran radar. Radarul aeroportului funcționează la 2,7 - 2,9 GHz în banda S cu microunde . În aeroporturile mari, imaginea radar este afișată pe mai multe ecrane într-o sală de operații numită TRACON ( Terminal Radar Approach Control ), unde controlorii de trafic aerian direcționează aeronava prin radio pentru a menține separarea sigură a aeronavei.
    • Radar de supraveghere secundar - Avioanele transportă transpondere radar , transceivere care, atunci când sunt declanșate de semnalul radar de intrare, transmit un semnal de retur cu microunde. Acest lucru face ca aeronava să apară mai puternic pe ecranul radar. Radarul care declanșează transponderul și primește fasciculul de întoarcere, montat de obicei deasupra antenei radar primare, se numește radar de supraveghere secundar . Deoarece radarul nu poate măsura altitudinea unei aeronave cu nicio precizie, transponderul transmite, de asemenea, altitudinea aeronavei măsurată de altimetrul acesteia și un număr de identificare care identifică aeronava, care este afișat pe ecranul radarului.
  • Contramăsuri electronice (ECM) - Sisteme electronice defensive militare concepute pentru a degrada eficacitatea radarului inamic sau pentru a-l înșela cu informații false, pentru a împiedica inamicii să localizeze forțe locale. Adesea este format din transmițătoare puternice cu microunde care pot imita semnale radar inamice pentru a crea indicații false ale țintei pe ecranele radar inamice.
  • Altimetru radar - un radar specializat pe o aeronavă care măsoară altitudinea aeronavei deasupra terenului prin respingerea unui fascicul radio de pe suprafața solului și măsurarea timpului pentru revenirea ecoului.
Antenă radar marină rotativă pe navă.
  • Radar marin - un radar cu bandă X pe nave, utilizat pentru a detecta navele din apropiere și obstacolele, cum ar fi podurile. O antenă rotativă mătură un fascicul vertical de microunde în formă de ventilator în jurul suprafeței apei care înconjoară ambarcațiunea până la orizont.
  • Radar meteo - Un radar Doppler care mapează sistemele meteo și măsoară viteza vântului prin reflectarea microundelor din picăturile de ploaie.
  • Radar cu matrice fazată - un set de radar care folosește un tablou fazat , o antenă controlată de computer care poate direcționa rapid fasciculul radar pentru a indica în direcții diferite fără a mișca antena. Radarele cu fază au fost dezvoltate de militari pentru a urmări rachetele și avioanele în mișcare rapidă. Acestea sunt utilizate pe scară largă în echipamentul militar și se răspândesc acum în aplicații civile.
  • Radar cu diafragmă sintetică (SAR) - un set special de radar aerian care produce o hartă de înaltă rezoluție a terenului terestru. Radarul este montat pe o aeronavă sau pe o navă spațială, iar antena radar radiază un fascicul de unde radio lateral în unghi drept cu direcția de mișcare, spre sol. În procesarea semnalului radar de întoarcere, mișcarea vehiculului este utilizată pentru a simula o antenă mare, oferind radarului o rezoluție mai mare.
  • Radar de penetrare a solului - un instrument radar specializat care este rulat de-a lungul suprafeței solului într-un cărucior și transmite un fascicul de unde radio în sol, producând o imagine a obiectelor de la suprafață. Se utilizează frecvențe de la 100 MHz la câțiva GHz. Deoarece undele radio nu pot pătrunde foarte departe în pământ, adâncimea GPR este limitată la aproximativ 50 de picioare.
  • Sistem de evitare a coliziunilor - un radar cu rază scurtă de acțiune sau un sistem LIDAR pe un automobil sau vehicul care detectează dacă vehiculul este pe cale să se ciocnească de un obiect și acționează frânele pentru a preveni coliziunea.
  • Radar fuze - un detonator pentru o bombă aeriană care folosește un altimetru radar pentru a măsura înălțimea bombei deasupra solului pe măsură ce cade și o detonează la o anumită altitudine.
  • Pistol de viteză radar - Un radar portabil Doppler folosit de polițiștii rutieri pentru a măsura viteza vehiculelor pentru a determina dacă acestea respectă limita de viteză locală . Când ofițerul îndreaptă arma spre un vehicul și apasă pe o declanșatoare, viteza acestuia apare pe un afișaj numeric. Pistoale Speed utiliza banda X sau K u banda .

Radiolocaţie

Radiolocația este un termen generic care acoperă o varietate de tehnici care utilizează unde radio pentru a găsi locația obiectelor sau pentru navigație

Un receptor GPS asistent de navigație personal într-o mașină, care poate oferi indicații de conducere către o destinație.
  • Sistemul global de navigație prin satelit (GNSS) sau sistemul satnav - Un sistem de sateliți care permite localizarea geografică pe Pământ ( latitudine , longitudine și altitudine / altitudine) să fie determinată cu precizie ridicată (în câțiva metri) de către instrumente de navigație portabile mici, de temporizarea sosirii semnalelor radio de la sateliți. Acestea sunt cele mai utilizate sisteme de navigație astăzi. Principalele sisteme de navigație prin satelit sunt SUA Global Positioning System (GPS), Rusia e GLONASS , China 's Beidou de navigație prin satelit (BDS) și Uniunea Europeană e Galileo .
    • Sistem de poziționare globală (GPS) - Cel mai utilizat sistem de navigație prin satelit, întreținut de Forțele Aeriene ale SUA, care folosește o constelație de 31 de sateliți pe orbita scăzută a Pământului . Orbitele sateliților sunt distribuite, astfel încât în ​​orice moment cel puțin patru sateliți sunt deasupra orizontului peste fiecare punct de pe Pământ. Fiecare satelit are un ceas atomic la bord și transmite un semnal radio continuu care conține un semnal de timp precis, precum și poziția sa actuală. Sunt utilizate două frecvențe, 1,2276 și 1,57542 GHz. Deoarece viteza undelor radio este practic constantă, întârzierea semnalului radio de la un satelit este proporțională cu distanța receptorului de la satelit. Prin primirea semnalelor de la cel puțin patru sateliți, un receptor GPS își poate calcula poziția pe Pământ comparând timpul de sosire a semnalelor radio. Deoarece poziția fiecărui satelit este cunoscută exact la un moment dat, din întârziere poziția receptorului poate fi calculată de un microprocesor în receptor. Poziția poate fi afișată ca latitudine și longitudine sau ca un marcator pe o hartă electronică. Receptoarele GPS sunt încorporate în aproape toate telefoanele mobile și în vehicule precum automobile, avioane și nave și sunt utilizate pentru a ghida dronele , rachetele , rachetele de croazieră și chiar obuzele de artilerie către țintă, iar receptoarele GPS portabile sunt produse pentru drumeții și militar.
  • Radiofar - un emițător radio terestru cu locație fixă ​​care transmite un semnal radio continuu utilizat de aeronave și nave pentru navigație . Locațiile balizelor sunt reprezentate pe hărți de navigație utilizate de aeronave și nave.
    Baliză de navigație radio pentru aeronave VOR / DME
    • Gama omnidirecțională de înaltă frecvență (VOR) - un sistem de navigație radio pentru aeronave la nivel mondial , format din balize radio fixe la sol care transmit între 108,00 și 117,95 MHz în banda VHF . Un instrument de navigație automat de pe aeronavă afișează un rulment către un transmițător VOR din apropiere. O baliză VOR transmite simultan două semnale pe frecvențe diferite. O antenă direcțională transmite un fascicul de unde radio care se rotește ca un far cu o rată fixă, de 30 de ori pe secundă. Când fasciculul direcțional este orientat spre nord și antena omnidirecțională transmite un impuls. Măsurând diferența de fază a acestor două semnale, o aeronavă își poate determina cu exactitate rulmentul (sau „radial”) din stație. Luând o direcție pe două balize VOR, o aeronavă își poate determina poziția (numită „fixare”) la o precizie de aproximativ 90 de metri (300 ft). Majoritatea balizelor VOR au, de asemenea, o capacitate de măsurare a distanței, numită echipament de măsurare a distanței (DME); acestea se numesc VOR / DME. Aeronava transmite un semnal radio către baliza VOR / DME și un transponder transmite un semnal de retur. Din întârzierea de propagare între semnalul transmis și primit, aeronava își poate calcula distanța față de baliză. Acest lucru permite unei aeronave să-și determine locația „fixată” dintr-un singur far VOR. Deoarece frecvențele VHF de linie de vedere sunt utilizate, balizele VOR au o rază de acțiune de aproximativ 200 de mile pentru avioane la altitudine de croazieră. TACAN este un sistem similar de radiobalize militare care transmite în 962–1213 MHz, iar un baliză VOR și TACAN combinată se numește VORTAC . În 2000, existau aproximativ 3000 de balize VOR în întreaga lume, dar acest număr scade pe măsură ce aviația trece la sistemul RNAV care se bazează pe navigarea prin satelit a sistemului de poziționare globală .
    • Baliză nedirecțională (NDB) - Balizele radio fixe vechi utilizate înaintea sistemului VOR, care transmit un semnal simplu în toate direcțiile pentru ca aeronavele sau navele să le folosească pentru găsirea direcției radio . Avioanele utilizează receptoare de căutare automată a direcției (ADF) care utilizează o antenă direcțională pentru a determina rulmentul către baliză. Luând rulmenți pe două balize, își pot determina poziția. NDB-urile folosesc frecvențe cuprinse între 190 și 1750 kHz în benzile LF și MF care se propagă dincolo de orizont ca undele solului sau undele de cer mult mai departe decât balizele VOR. Acestea transmit un indicativ constând din una până la 3 litere cod Morse ca identificator.
Baliză de localizare de urgență EPIRB pe o navă
  • Baliză de localizare de urgență - un emițător radio portabil alimentat cu baterie, utilizat în situații de urgență pentru localizarea avioanelor, navelor și persoanelor aflate în primejdie și care au nevoie de salvare imediată. Diferite tipuri de balize de localizare de urgență sunt transportate de aeronave, nave, vehicule, excursioniști și schiori de fond. În caz de urgență, cum ar fi avionul care se prăbușește, nava se scufundă sau un excursionist se pierde, emițătorul este lansat și începe să transmită un semnal radio continuu, care este utilizat de echipele de căutare și salvare pentru a găsi rapid urgența și acordă ajutor. Semnalizatoarele de salvare care indică poziția de urgență (EPIRB) de ultimă generație conțin un receptor GPS și difuzează către echipele de salvare locația exactă a acestora la 20 de metri.
    • Cospas-Sarsat - un consorțiu internațional umanitar de agenții guvernamentale și private care acționează ca dispecer pentru operațiuni de căutare și salvare . Operează o rețea de aproximativ 47 de sateliți care transportă receptoare radio, care detectează semnale de primejdie de la balizele de localizare de urgență oriunde pe Pământ care transmit pe frecvența internațională de primejdie Cospas de 406 MHz. Sateliții calculează locația geografică a balizei în termen de 2 km măsurând frecvența Doppler a undelor radio datorită mișcării relative a emițătorului și a satelitului și transmit rapid informațiile către organizațiile locale de prim-răspuns , care efectuează căutare și salvare .
Ofițerul faunei sălbatice urmărește radio marcat cu leu de munte
  • Găsirea direcției radio (RDF) - aceasta este o tehnică generală, utilizată încă de la începutul anilor 1900, de utilizare a receptoarelor radio specializate cu antene direcționale (receptoare RDF) pentru a determina purtarea exactă a unui semnal radio, pentru a determina locația transmițătorului. Locația unui transmițător terestru poate fi determinată prin simpla triangulare a rulmenților luați de două stații RDF separate geografic, ca punct în care se încrucișează cele două linii de rulment, aceasta se numește „fix”. Forțele militare folosesc RDF pentru a localiza forțele inamice prin transmisiile lor radio tactice, serviciile de contraspionaj îl folosesc pentru a localiza emițătoare clandestine utilizate de agenții de spionaj , iar guvernele îl folosesc pentru a localiza emițătoare sau surse de interferență fără licență. Receptoarele RDF mai vechi foloseau antene cu buclă rotativă , antena este rotită până când puterea semnalului radio este cea mai slabă, indicând că emițătorul se află într-unul dintre cele două valori nule ale antenei . Nulurile sunt utilizate deoarece sunt mai ascuțite decât lobii antenei (maxima). Receptoarele mai moderne utilizează antene cu matrice fazată, care au o rezoluție unghiulară mult mai mare. biologia conservării și gestionarea vieții sălbatice, în care emițătoarele radio alimentate cu baterii mici sunt atașate animalelor sălbatice, astfel încât mișcările lor pot fi urmărite cu un receptor RDF direcțional . Uneori, transmițătorul este implantat în animal. Banda VHF este de obicei utilizată, deoarece antenele din această bandă sunt destul de compacte. Receptorul are o antenă direcțională (de obicei un mic Yagi ) care este rotit până când semnalul primit este cel mai puternic; în acest moment, antena este îndreptată în direcția animalului. Sistemele sofisticate utilizate în ultimii ani folosesc sateliți pentru a urmări animalul sau etichete de geolocalizare cu receptoare GPS care înregistrează și transmit un jurnal al locației animalului.

Telecomandă

Drona americană a Forței Aeriene MQ-1 Predator zburată de la distanță de un pilot la sol

Telecomanda radio este utilizarea semnalelor electronice de control trimise de undele radio de la un transmițător pentru a controla acțiunile unui dispozitiv într-o locație la distanță. Sistemele de control de la distanță pot include, de asemenea, canale de telemetrie în cealaltă direcție, utilizate pentru a transmite în timp real informații despre starea dispozitivului înapoi la stația de control. Navele spațiale fără pilot sunt un exemplu de mașini controlate de la distanță, controlate prin comenzi transmise de stațiile terestre prin satelit . Majoritatea telecomenzilor portabile utilizate pentru controlul produselor electronice de larg consum , cum ar fi televizoarele sau playerele DVD, funcționează de fapt prin lumină infraroșie mai degrabă decât prin unde radio, deci nu sunt exemple de telecomandă radio. O problemă de securitate cu sistemele de control de la distanță este falsificarea , în care o persoană neautorizată transmite o imitație a semnalului de control pentru a prelua controlul dispozitivului. Exemple de telecomandă radio:

  • Vehicul aerian fără pilot (UAV, dronă) - O dronă este o aeronavă fără pilot la bord, pilotată de telecomandă de un pilot în altă locație, de obicei într-o stație de pilotaj de la sol. Ele sunt folosite de militari pentru recunoaștere și atac la sol, iar mai recent de lumea civilă pentru reportaje de știri și fotografii aeriene . Pilotul folosește comenzi ale aeronavei, cum ar fi un joystick sau volan, care creează semnale de control care sunt transmise dronei prin radio pentru a controla suprafețele de zbor și motorul. Un sistem de telemetrie transmite înapoi o imagine video de la o cameră din dronă pentru a permite pilotului să vadă unde se îndreaptă și date de la un receptor GPS care oferă poziția în timp real a aeronavei. UAV-urile au sisteme sofisticate de pilotare automată la bord , care mențin zborul stabil și necesită doar control manual pentru a schimba direcțiile.
Fob de intrare fără cheie de la distanță pentru o mașină
  • Sistem de intrare fără cheie - un transmițător portabil cu cheie portabil de scurtă durată , inclus în majoritatea mașinilor moderne, care poate bloca și debloca ușile unui vehicul din exterior, eliminând necesitatea utilizării unei chei. Când este apăsat un buton, emițătorul trimite un semnal radio codat către un receptor din vehicul, acționând încuietorile. Fobul trebuie să fie aproape de vehicul, de obicei la o distanță de 5 până la 20 de metri. America de Nord și Japonia utilizează o frecvență de 315 MHz, în timp ce Europa folosește 433,92 și 868 MHz. Unele modele pot porni de la distanță motorul, pentru a încălzi mașina. O problemă de securitate cu toate sistemele de intrare fără cheie este un atac de reluare , în care un hoț folosește un receptor special („cod de captură”) pentru a înregistra semnalul radio în timpul deschiderii, care poate fi redat ulterior pentru a deschide ușa. Pentru a preveni acest lucru, sistemele fără cheie utilizează un sistem de cod continuu în care un generator de numere pseudorandom din telecomandă generează o cheie diferită de fiecare dată când este utilizată. Pentru a preveni hoții să simuleze generatorul pseudorandom pentru a calcula următoarea cheie, semnalul radio este, de asemenea, criptat .
    • Deschizător de ușă de garaj - un transmițător portabil cu rază scurtă de acțiune care poate deschide sau închide ușa de garaj acționată electric din clădire din exterior, astfel încât proprietarul să poată deschide ușa când urcă în mașină și o poate închide după ce pleacă. Când este apăsat un buton, comanda transmite un semnal radio codat FSK către un receptor din deschizător, ridicând sau coborând ușa. Deschizătoarele moderne folosesc 310, 315 sau 390 MHz. Pentru a împiedica un hoț să folosească un atac de reluare , deschizătoarele moderne folosesc un sistem de coduri rulante .
Quadcopter , o jucărie populară controlată de la distanță
  • Modele controlate radio - un hobby popular este jocul cu bărci, mașini, avioane și elicoptere ( quadcopters ) controlate radio, care sunt controlate de semnale radio de la o consolă portabilă cu joystick . Cele mai recente emițătoare folosesc banda ISM de 2,4 GHz cu canale de control multiple modulate cu PWM , PCM sau FSK.
  • Sonerie fără fir - O sonerie rezidențială care folosește tehnologia wireless pentru a elimina necesitatea de a trece fire prin pereții clădirii. Acesta constă dintr-un buton de sonerie de lângă ușă care conține un transmițător alimentat cu baterie. Când se apasă soneria, acesta trimite un semnal către un receptor din interiorul casei cu un difuzor care sună clopoțel pentru a indica că cineva este la ușă. De obicei utilizează banda ISM de 2,4 GHz. Canalul de frecvență utilizat poate fi de obicei schimbat de către proprietar în cazul în care o altă sonerie din apropiere folosește același canal.

Blocare

Blocarea radio este radiația deliberată a semnalelor radio concepute pentru a interfera cu recepția altor semnale radio. Dispozitivele de blocare sunt numite „supresoare de semnal” sau „generatoare de interferențe” sau doar blocaje.

În timpul războiului, militarii folosesc blocaje pentru a interfera cu comunicarea radio tactică a inamicilor. Deoarece undele radio pot trece dincolo de granițele naționale, unele țări totalitare care practică cenzura folosesc blocarea pentru a împiedica cetățenii lor să asculte emisiunile de la posturile de radio din alte țări. Blocarea este de obicei realizată de un transmițător puternic care generează zgomot pe aceeași frecvență ca și transmițătorul țintă.

Legea federală a SUA interzice funcționarea sau vânzarea nemilitară a oricărui tip de dispozitiv de blocare, inclusiv a celor care interferează cu GPS, celulare, Wi-Fi și radare de poliție.

Cercetare științifică

  • Radioastronomia este studiul științific al undelor radio emise de obiecte astronomice. Radioastronomii folosesc telescoape radio , antene radio mari și receptoare, pentru a primi și studia undele radio din surse radio astronomice . Deoarece sursele radio astronomice sunt atât de departe, undele radio de la acestea sunt extrem de slabe, necesitând receptoare extrem de sensibile, iar radiotelescoapele sunt cele mai sensibile receptoare radio existente. Ei folosesc antene parabolice mari (antena) cu diametrul de până la 500 de metri (2000 ft) pentru a colecta suficientă energie a undelor radio pentru a fi studiată. La intrare RF componentele electronice ale receptorului este adesea răcit cu azot lichid , pentru a reduce zgomotul termic . Antenele multiple sunt adesea legate între ele în matrici care funcționează ca o singură antenă, pentru a crește puterea de colectare. În Interferometria cu linie de bază foarte lungă (VLBI) sunt conectate telescoapele radio de pe diferite continente, care pot realiza rezoluția unei antene cu mii de mile în diametru.
  • Teledetecția - în radio, teledetecția este recepția undelor electromagnetice radiate de obiecte naturale sau atmosferă pentru cercetare științifică. Toate obiectele calde emit microunde și spectrul emis poate fi utilizat pentru a determina temperatura. Radiometrele cu microunde sunt utilizate în meteorologie și științele pământului pentru a determina temperatura atmosferei și a suprafeței pământului, precum și a reacțiilor chimice din atmosferă.

Etimologie

Cuvântul „radio” este derivat din cuvântul latin „radius”, adică „vorbea despre o roată, fascicul de lumină, rază”. A fost aplicat pentru prima dată comunicărilor în 1881, când la sugestia savantului francez Ernest Mercadier , Alexander Graham Bell a adoptat „radiofonul” (adică „sunetul radiat”) ca nume alternativ pentru sistemul său de transmisie optică a fotofonului . Cu toate acestea, această invenție nu ar fi adoptată pe scară largă.

În urma descoperirii de către Heinrich Hertz a existenței undelor radio în 1886, inițial s-au folosit o varietate de termeni pentru această radiație, inclusiv „unde hertziene”, „unde electrice” și „unde eterice”. Primele sisteme practice de comunicații radio, dezvoltate de Guglielmo Marconi în 1894–55, transmiteau semnale telegrafice prin unde radio, astfel încât comunicațiile radio au fost numite mai întâi „ telegrafie fără fir ”. Până în 1910 termenul de „telegrafie fără fir“ a inclus , de asemenea , o varietate de alte sisteme experimentale pentru transmiterea semnalelor telegrafice , fără fire, inclusiv de inducție electrostatică , inducție electromagnetică și conducție acvatică și pământ , deci nu a fost nevoie de un termen mai precis se referă exclusiv la radiatie electromagnetica.

Prima utilizare a radio- împreună cu radiațiile electromagnetice pare să fi fost făcută de fizicianul francez Édouard Branly , care în 1890 a dezvoltat detectorul coerent , pe care l-a numit în franceză un radio-conductor . Prefixul radio a fost folosit ulterior pentru a forma cuvinte descriptive compuse și cu cratime suplimentare, în special în Europa. De exemplu, la începutul anului 1898 publicația britanică The Practical Engineer a inclus o referință la „radiotelegraful” și „radiotelegrafia”, textul francez atât al convențiilor din 1903, cât și al 1906 din Berlin Radiotelegraphic include sintagmele „radiotélégraphique” și „radiotélégrammes”.

Utilizarea „radio” ca cuvânt independent datează cel puțin la 30 decembrie 1904, când instrucțiunile emise de Oficiul Poștal Britanic pentru transmiterea telegramelor precizau că „Cuvântul„ Radio ”... este trimis în Instrucțiunile de service”. Această practică a fost adoptată universal, iar cuvântul „radio” a fost introdus la nivel internațional, prin Convenția Radiotelegrafică din Berlin din 1906, care a inclus un Regulament de serviciu care specifică că „Radiotelegramele vor arăta în preambul că serviciul este„ Radio ””.

Trecerea la „radio” în locul „wireless” a avut loc încet și inegal în lumea de limbă engleză. Lee de Forest a ajutat la popularizarea noului cuvânt în Statele Unite - la începutul anului 1907 a fondat DeForest Radio Telephone Company, iar scrisoarea sa din Lumea electrică din 22 iunie 1907 despre necesitatea restricțiilor legale a avertizat că „haosul radio va fi cu siguranță rezultă până la aplicarea unei astfel de reglementări stricte ". Marina Statelor Unite ar juca, de asemenea, un rol. Deși traducerea sa din Convenția de la Berlin din 1906 a folosit termenii „telegraf fără fir” și „telegramă fără fir”, până în 1912 a început să promoveze utilizarea „radioului”. Termenul a început să devină preferat de publicul larg în anii 1920, odată cu introducerea difuzării. (cuvântul difuzare a luat naștere cu termenul agricol care înseamnă aproximativ „împrăștierea semințelor pe scară largă”.) Țările din Commonwealth-ul britanic au continuat să utilizeze în mod obișnuit termenul „fără fir” până la mijlocul secolului al XX-lea, deși revista British Broadcasting Corporation din Marea Britanie a fost numit Radio Times de la înființarea sa la începutul anilor 1920.

În ultimii ani, „wireless” a câștigat o popularitate reînnoită ca un termen mai general pentru dispozitivele care comunică utilizând radiații electromagnetice, fie unde radio, fie lumină, datorită creșterii rapide a rețelelor de calculatoare cu rază scurtă de acțiune, de exemplu, rețelele locale fără fir Wi-Fi , și Bluetooth, precum și telefoanele mobile, pentru a distinge aceste utilizări de comunicațiile tradiționale „radio”, cum ar fi difuzarea.

Istorie

A se vedea Istoria radioului , Invenția radioului , Cronologia radioului , Istoria difuzării

Vezi si

Referințe

linkuri externe