La ràdio és la tecnologia de senyalització i comunicació mitjançant ones de ràdio. Les ones de ràdio són ones electromagnètiques de freqüència entre 30 hertz (Hz) i 300 gigahertz (GHz). Es generen per un dispositiu electrònic anomenat transmissor connectat a una antena que irradia les ones, i rebut per un receptor de ràdio connectat a una altra antena. La ràdio s’utilitza molt àmpliament en la tecnologia moderna, en la comunicació per ràdio, el radar, la navegació per ràdio, el control remot, la teledetecció i altres aplicacions. En la comunicació per ràdio, usada en la radiodifusió i la televisió, telèfons mòbils, ràdios bidireccionals, xarxes sense fils i comunicació per satèl·lit entre nombrosos altres usos, les ones de ràdio s’utilitzen per transportar informació a través de l’espai d’un emissor a un receptor, modulant el senyal de ràdio. (impressió d’un senyal d’informació a l’ona de ràdio variant diversos aspectes de l’ona) al transmissor. En el radar, usat per localitzar i rastrejar objectes com avions, vaixells, naus espacials i míssils, un feix d'ones de ràdio emeses per un emissor de radar reflecteix l'objecte objectiu i les ones reflectides revelen la ubicació de l'objecte. En sistemes de navegació de ràdio com GPS i VOR, un receptor mòbil rep senyals de ràdio de balises de ràdio de navegació la posició de la qual és coneguda i, mesurant precisament el temps d’arribada de les ones de ràdio, el receptor pot calcular la seva posició a la Terra. En dispositius de control remot de ràdio sense fils com drons, obertors de portes de garatge i sistemes d'entrada sense claus, els senyals de ràdio transmesos des d'un dispositiu controlador controlen les accions d'un dispositiu remot.

Les aplicacions d’ones de ràdio que no impliquen la transmissió d’ones a distàncies importants, com ara la calefacció per radiofreqüència utilitzada en processos industrials i forns de microones, i els usos mèdics com la diatèrmia i les màquines d’MRI, no s’anomenen normalment ràdio. El substantiu ràdio també s'utilitza per a significar un receptor de ràdio de transmissió.

Les ones de ràdio van ser identificades i estudiades per primera vegada pel físic alemany Heinrich Hertz el 1886. Els primers emissors i receptors de ràdio pràctics van ser desenvolupats al voltant de 1895-6 per l’italià Guglielmo Marconi, i la ràdio va començar a ser utilitzada comercialment cap al 1900. Per evitar interferències entre usuaris, la L’emissió d’ones de ràdio està estrictament regulada per la llei, coordinada per un organisme internacional anomenat Unió Internacional de Telecomunicacions (UIT), que assigna bandes de freqüència a l’espectre de la ràdio per a diferents usos.

Les ones de ràdio estan radiades per les càrregues elèctriques que experimenten acceleracions. Es generen artificialment mitjançant corrents elèctrics variats per temps, constituïts per electrons que flueixen cap a un en un conductor metàl·lic anomenat antena, accelerant-se així. En transmissió, un transmissor genera un corrent altern de radiofreqüència que s'aplica a una antena. L’antena irradia la potència en el corrent com a ones de ràdio. Quan les ones colpegen l’antena d’un receptor de ràdio, empenyen els electrons cap al metall cap endavant i endavant, provocant un minúscul corrent altern. El receptor de ràdio connectat a l’antena receptora detecta aquest corrent oscil·lant i l’amplifica.

A mesura que es desplacen més lluny de l’antena transmissora, les ones de ràdio s’estenen de manera que la seva intensitat del senyal (intensitat en watts per metre quadrat) disminueix, de manera que les transmissions de ràdio només es poden rebre dins d’un rang limitat del transmissor, la distància en funció de la potència del transmissor, patró de radiació de l'antena, sensibilitat del receptor, nivell de soroll i presència d'obstruccions entre l'emissor i el receptor. Una antena omnidireccional transmet o rep ones de ràdio en totes direccions, mentre que una antena direccional o una antena de gran guany transmet ones de ràdio en un feix en una direcció determinada, o rep ones des d’una sola direcció.

Les ones de ràdio viatgen a través d’un buit a la velocitat de la llum i de l’aire molt a prop de la velocitat de la llum, de manera que la longitud d’ona d’una ona de ràdio, la distància en metres entre les crestes adjacents de l’ona, és inversament proporcional a la seva freqüència.

Els altres tipus d’ones electromagnètiques a més d’ones de ràdio; infrarojos, llum visible, rajos ultraviolats, rajos X i raigs gamma, també són capaços de transportar informació i ser utilitzats per a la comunicació. L’ampli ús de les ones de ràdio per a telecomunicacions es deu principalment a les desitjables propietats de propagació que es deriven de la seva gran longitud d’ona. Les ones de ràdio tenen la capacitat de passar per l’atmosfera, el fullatge i la majoria de materials de construcció i, per difracció, es poden doblar al voltant d’obstruccions i, a diferència d’altres ones electromagnètiques, solen ser disperses en lloc d’absorbir-se per objectes més grans que la seva longitud d’ona.

Una ona de ràdio modulada, que porta un senyal d’informació, ocupa un rang de freqüències. Veure diagrama. La informació (modulació) d'un senyal de ràdio sol concentrar-se en bandes de freqüència estreta anomenades bandes laterals (SB) just per sobre i per sota de la freqüència portadora. L’amplada en hertz del rang de freqüències que ocupa el senyal de ràdio, la freqüència més alta menys la freqüència més baixa, s’anomena amplada de banda (BW). Per a qualsevol relació senyal / soroll donada, una quantitat d'ample de banda pot transportar la mateixa quantitat d'informació (velocitat de dades en bits per segon), independentment del lloc on es trobi en l'espectre de freqüència de ràdio, de manera que l'amplada de banda és una mesura de transport d'informació. capacitat. L’ample de banda requerit per una transmissió de ràdio depèn de la velocitat de dades de la informació (senyal de modulació) que s’envia i de l’eficiència espectral del mètode de modulació que s’utilitza; quantes dades pot transmetre en cada quilohertz d'ample de banda. Diferents tipus de senyals d'informació portades per ràdio tenen diferents taxes de dades. Per exemple, un senyal de televisió (vídeo) té una taxa de dades més gran que un senyal d'àudio.

L’espectre de ràdio, el rang total de freqüències de ràdio que es poden utilitzar per a la comunicació en una àrea determinada, és un recurs limitat. Cada transmissió de ràdio ocupa una part de l'ample de banda total disponible. L'amplada de banda de la ràdio es considera un bé econòmic que té un cost monetari i que demanda una demanda creixent. En algunes parts de l’espectre de la ràdio es compra i ven el dret d’utilitzar una banda de freqüència o fins i tot un sol canal de ràdio per milions de dòlars. Així doncs, hi ha un incentiu per emprar tecnologia per minimitzar l'amplada de banda que utilitzen els serveis de ràdio.

En els darrers anys, hi ha hagut una transició de tecnologies de transmissió de ràdio analògica a digital. Una part de la raó d'això és que la modulació digital sovint pot transmetre més informació (una taxa de dades més gran) en una amplada de banda determinada que la modulació analògica, mitjançant algorismes de compressió de dades, que redueixen la redundància de les dades que s'envien i una modulació més eficient. Un altre dels motius de la transició és que la modulació digital té una major immunitat del soroll que la analògica, els xips de processament de senyals digitals tenen més potència i flexibilitat que els circuits analògics, i es pot transmetre una àmplia varietat d'informació mitjançant la mateixa modulació digital.

Com que és un recurs fix que demanda un nombre cada vegada més gran d’usuaris, l’espectre de la ràdio ha estat cada cop més congestionat en les darreres dècades i la necessitat d’utilitzar-lo amb més eficàcia impulsa moltes innovacions radiofòniques addicionals com ara sistemes de ràdio troncocons. transmissió (banda ampla ultra), reutilització de freqüències, gestió dinàmica de l'espectre, agrupació de freqüències i ràdio cognitiva.

La difusió és la transmissió unidireccional d’informació d’un emissor de ràdio a receptors pertanyents a una audiència pública. Com que les ones de ràdio es fan més febles amb la distància, només es pot rebre una emissora a una distància limitada del seu emissor. Els sistemes que emeten des de satèl·lits es poden rebre generalment a tot un país o continent. La publicitat comercial o els governs paguen la ràdio i la televisió terrestres més antigues. En sistemes de subscripció com la televisió per satèl·lit i la ràdio per satèl·lit, el client paga una quota mensual. En aquests sistemes, el senyal de ràdio es xifra i només pot ser desxifrat pel receptor, el qual està controlat per l'empresa i es pot desactivar si el client no paga la seva factura.

La radiodifusió utilitza diverses parts de l’espectre de la ràdio, segons el tipus de senyals transmesos i el públic objectiu desitjat. Els senyals d’ona llarga i d’ona mitjana poden donar una cobertura fiable de zones a diversos centenars de quilòmetres, però tenen una capacitat de transport d’informació més limitada i, per tant, funcionen millor amb senyals d’àudio (veu i música), i la qualitat del so es pot degradar pel soroll de la ràdio de forma natural i artificial. fonts. Les bandes d'ona curta tenen un rang potencial més gran, però estan més sotmeses a interferències per estacions llunyanes i a diferents condicions atmosfèriques que afecten la recepció.

A la banda de molt alta freqüència, superior a 30 megahertz, l'atmosfera terrestre té un efecte menor sobre el rang de senyals i la propagació de la línia de visió es converteix en el mode principal. Aquestes freqüències més altes permeten la gran amplada de banda requerida per a les emissions de televisió. Com que les fonts de sorolls naturals i artificials són menys presents en aquestes freqüències, és possible la transmissió d'àudio d'alta qualitat mitjançant la modulació de freqüència.

En aquesta pàgina podeu descarregar imatges PNG gratuïtes: imatges de ràdio PNG