Το 1887, ο Heinrich Hertz απέδειξε ότι η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια μπορούσε να σταλεί στο διάστημα με τη μορφή ραδιοκυμάτων που ταξιδεύουν στην ατμόσφαιρα με την ταχύτητα περίπου του φωτός. Αυτή η ανακάλυψη βοήθησε στην ανάπτυξη των αρχών της ραδιοεπικοινωνίας που εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σήμερα. Επιπλέον, ο επιστήμονας απέδειξε ότι τα ραδιοκύματα είναι ηλεκτρομαγνητικής φύσης και το κύριο χαρακτηριστικό τους είναι η συχνότητα με την οποία η ενέργεια κυμαίνεται μεταξύ ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου. Η συχνότητα σε Hertz (Hz) σχετίζεται με το μήκος κύματος λ, που είναι η απόσταση που διανύει ένα ραδιοκύμα σε μία ταλάντωση. Έτσι, προκύπτει ο ακόλουθος τύπος: λ=C/F (όπου C ισούται με την ταχύτητα του φωτός).
Οι αρχές της ραδιοεπικοινωνίας βασίζονται στη μετάδοση ραδιοκυμάτων που μεταφέρουν πληροφορίες. Μπορούν να μεταδώσουν φωνή ή ψηφιακά δεδομένα. Για να γίνει αυτό, το ραδιόφωνο πρέπει να έχει:
- Μια συσκευή για τη συλλογή πληροφοριών σε ένα ηλεκτρικό σήμα (για παράδειγμα, ένα μικρόφωνο). Αυτό το σήμα ονομάζεται ζώνη βάσης στο κανονικό εύρος ήχου.
- Διαμορφωτής για την εισαγωγή πληροφοριών στη ζώνη συχνοτήτων σήματος στην επιλεγμένη ραδιοφωνική συχνότητα.
- Ένας πομπός, ένας ενισχυτής ισχύος σήματος που τον στέλνει σε μια κεραία.
- Κεραία από αγώγιμη ράβδο ορισμένου μήκους,που θα εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικό ραδιοκύμα.
- Ενισχυτής σήματος στην πλευρά του δέκτη.
- Ένας αποδιαμορφωτής που θα μπορεί να ανακτήσει τις αρχικές πληροφορίες από το λαμβανόμενο ραδιοφωνικό σήμα.
- Τέλος, μια συσκευή για την αναπαραγωγή των μεταδιδόμενων πληροφοριών (για παράδειγμα, ένα μεγάφωνο).
Αρχές Ραδιοφωνικής Επικοινωνίας
Η σύγχρονη αρχή της ραδιοεπικοινωνίας επινοήθηκε στις αρχές του περασμένου αιώνα. Τότε το ραδιόφωνο αναπτύχθηκε κυρίως για τη μετάδοση φωνής και μουσικής. Αλλά πολύ σύντομα κατέστη δυνατή η χρήση των αρχών της ραδιοεπικοινωνίας για τη μετάδοση πιο σύνθετων πληροφοριών. Για παράδειγμα, όπως κείμενο. Αυτό οδήγησε στην εφεύρεση του τηλέγραφου Μορς.
Το κοινό πράγμα για τη φωνή, τη μουσική ή τον τηλέγραφο είναι ότι οι βασικές πληροφορίες κρυπτογραφούνται σε σήματα ήχου, τα οποία χαρακτηρίζονται από πλάτος και συχνότητα (Hz). Οι άνθρωποι μπορούν να ακούσουν ήχους που κυμαίνονται από 30 Hz έως περίπου 12.000 Hz. Αυτό το εύρος ονομάζεται φάσμα ήχου.
Το φάσμα ραδιοσυχνοτήτων χωρίζεται σε διαφορετικές περιοχές συχνοτήτων. Καθένα από τα οποία έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά όσον αφορά την ακτινοβολία και την εξασθένηση στην ατμόσφαιρα. Υπάρχουν εφαρμογές επικοινωνίας που περιγράφονται στον παρακάτω πίνακα και λειτουργούν σε μια ή την άλλη ζώνη.
| LF-range | από 30 kHz | έως 300 kHz | Χρησιμοποιείται κυρίως για αεροσκάφη, beacons, πλοήγηση και μετάδοση πληροφοριών. |
| FM Band | από 300 kHz | έως 3000 kHz | Μεταχειρισμένογια ψηφιακή μετάδοση. |
| Μπάντα HF | από 3000 kHz | έως 30000 kHz | Αυτή η ζώνη είναι ευρέως κατάλληλη για επίγειες επικοινωνίες μεσαίας και μεγάλης απόστασης. |
| ζάντα VHF | από 30000 kHz | έως 300000 kHz | VHF χρησιμοποιείται συνήθως για επίγειες εκπομπές και επικοινωνίες πλοίων και αεροσκαφών |
| Μπάντα UHF | από 300000 kHz | έως 3000000 kHz | Αυτό το φάσμα χρησιμοποιείται από δορυφορικά συστήματα εντοπισμού θέσης, καθώς και από κινητά τηλέφωνα. |
Σήμερα είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τι θα έκανε η ανθρωπότητα χωρίς την ραδιοεπικοινωνία, η οποία έχει βρει την εφαρμογή της σε πολλές σύγχρονες συσκευές. Για παράδειγμα, οι αρχές του ραδιοφώνου και της τηλεόρασης χρησιμοποιούνται σε κινητά τηλέφωνα, πληκτρολόγια, GPRS, Wi-Fi, ασύρματα δίκτυα υπολογιστών και ούτω καθεξής.
