Rádio je technologie signalizace a komunikace pomocí rádiových vln. Rádiové vlny jsou elektromagnetické vlny o frekvenci mezi 30 hertzů (Hz) a 300 gigahertzů (GHz). Jsou generovány elektronickým zařízením zvaným vysílač připojený k anténě, která vyzařuje vlny, a přijímají je pomocí rádiového přijímače připojeného k jiné anténě. Rádio se velmi široce používá v moderních technologiích, v radiokomunikaci, radaru, radionavigaci, dálkovém ovládání, dálkovém průzkumu a dalších aplikacích. V radiovém spojení, používaném při rozhlasovém a televizním vysílání, mobilních telefonech, obousměrných rádiích, bezdrátových sítích a družicové komunikaci mezi mnoha dalšími způsoby, se rádiové vlny používají k přenosu informací z vesmíru z vysílače do přijímače modulací rádiového signálu. (vtisknutí informačního signálu do rádiové vlny změnou některého aspektu vlny) ve vysílači. V radaru, který se používá k lokalizaci a sledování objektů, jako jsou letadla, lodě, kosmické lodě a rakety, se paprsek rádiových vln vysílaných radarovým vysílačem odráží od cílového objektu a odražené vlny odhalují umístění objektu. V radionavigačních systémech, jako je GPS a VOR, přijímá mobilní přijímač rádiové signály z navigačních rádiových majáků, jejichž poloha je známá, a přesným měřením doby příchodu rádiových vln může přijímač vypočítat svou polohu na Zemi. U bezdrátových dálkových ovládacích zařízení, jako jsou drony, otvírače garážových vrat a systémy bezklíčového vstupu, řídí rádiové signály vysílané z řídicího zařízení činnost vzdáleného zařízení.

Aplikace rádiových vln, které nezahrnují přenos vln významných vzdáleností, jako je vysokofrekvenční vytápění používané v průmyslových procesech a mikrovlnných troubách, a lékařská použití, jako jsou diatermie a MRI stroje, se obvykle nazývají rádio. Základní rádio se také používá k označení rozhlasového přijímače vysílání.

Rádiové vlny byly poprvé identifikovány a studovány německým fyzikem Heinrichem Hertzem v roce 1886. První praktické rozhlasové vysílače a přijímače byly vyvinuty kolem roku 1895-6 italským Guglielmem Marconi a rádio začalo být komerčně využíváno kolem roku 1900. Aby se zabránilo interferenci mezi uživateli, emise rádiových vln je přísně regulována zákonem, koordinovaný mezinárodním orgánem s názvem Mezinárodní telekomunikační unie (ITU), který přiděluje frekvenční pásma v rádiovém spektru pro různá použití.

Rádiové vlny jsou vyzařovány elektrickým nábojem podstupujícím zrychlení. Jsou generovány uměle časem měnícími se elektrickými proudy, sestávajícími z elektronů proudících tam a zpět v kovovém vodiči zvaném anténa, čímž se zrychluje. Při přenosu generuje generátor střídavý proud vysokofrekvenční frekvence, který je aplikován na anténu. Anténa vyzařuje energii v proudu jako rádiové vlny. Když vlny udeří na anténu rádiového přijímače, tlačí elektrony do kovu tam a zpět a vyvolávají malý střídavý proud. Rádiový přijímač připojený k přijímací anténě detekuje tento oscilační proud a zesiluje jej.

Jak cestují dále od vysílací antény, šíří se rádiové vlny tak, aby jejich síla signálu (intenzita ve wattech na metr čtvereční) klesala, takže rádiové vysílání lze přijímat pouze v omezeném rozsahu vysílače, vzdálenost závisí na výkonu vysílače, vzorec vyzařování antény, citlivost přijímače, úroveň šumu a přítomnost překážek mezi vysílačem a přijímačem. Všesměrová anténa vysílá nebo přijímá rádiové vlny ve všech směrech, zatímco směrová anténa nebo anténa s vysokým ziskem vysílá rádiové vlny v paprsku v určitém směru nebo přijímá vlny pouze z jednoho směru.

Rádiové vlny se pohybují ve vakuu rychlostí světla a ve vzduchu velmi blízko rychlosti světla, takže vlnová délka radiové vlny, vzdálenost v metrech mezi sousedními vrcholy vlny, je nepřímo úměrná její frekvenci.

Jiné typy elektromagnetických vln kromě rádiových vln; infračervené, viditelné světlo, ultrafialové, rentgenové a gama záření jsou také schopny přenášet informace a být použity pro komunikaci. Široké využití rádiových vln pro telekomunikaci je způsobeno zejména jejich žádoucími propagačními vlastnostmi pramenícími z jejich velké vlnové délky. Rádiové vlny mají schopnost procházet atmosférou, listím a většinou stavebními materiály a difrakcí se mohou ohýbat kolem překážek a na rozdíl od jiných elektromagnetických vln mají tendenci být rozptylovány spíše než absorbovány předměty většími než je jejich vlnová délka.

Modulovaná radiová vlna, nesoucí informační signál, zabírá rozsah frekvencí. Viz schéma. Informace (modulace) v rádiovém signálu jsou obvykle koncentrovány v úzkých frekvenčních pásmech nazývaných postranní pásma (SB) těsně nad a pod nosnou frekvencí. Šířka kmitočtového rozsahu, který zabírá rádiový signál v hertzech, nejvyšší frekvence mínus nejnižší frekvence, se nazývá šířka pásma (BW). Pro jakýkoli daný poměr signálu k šumu může množství šířky pásma nést stejné množství informací (datová rychlost v bitech za sekundu) bez ohledu na to, kde v rádiovém frekvenčním spektru je umístěna, takže šířka pásma je měřítkem přenosu informací kapacita. Šířka pásma vyžadovaná rádiovým přenosem závisí na datové rychlosti odesílané informace (modulační signál) a spektrální účinnosti použité modulační metody; kolik dat může přenášet v každém kilohertzu šířky pásma. Různé typy informačních signálů přenášených rádiem mají různé datové rychlosti. Například televizní (video) signál má vyšší přenosovou rychlost než zvukový signál.

Rádiové spektrum, celkový rozsah rádiových frekvencí, které lze použít pro komunikaci v dané oblasti, je omezeným zdrojem. Každý rádiový přenos zabírá část celkové dostupné šířky pásma. Šířka pásma rádia je považována za ekonomické zboží, které má peněžní náklady a zvyšuje poptávku. V některých částech rádiového spektra je zakoupeno a prodáno právo používat frekvenční pásmo nebo dokonce jediný rozhlasový kanál za miliony dolarů. Existuje tedy motivace využívat technologii k minimalizaci šířky pásma využívané rádiovými službami.

V posledních letech došlo k přechodu z analogových na digitální rádiové přenosové technologie. Důvodem je to, že digitální modulace může často vysílat více informací (větší datovou rychlost) v dané šířce pásma než analogová modulace, pomocí algoritmů komprese dat, které snižují redundanci v odesílaných datech, a účinnější modulaci. Dalším důvodem přechodu je to, že digitální modulace má větší odolnost proti šumu než analogové, čipy pro zpracování digitálního signálu mají větší výkon a flexibilitu než analogové obvody a pomocí stejné digitální modulace lze vysílat celou řadu typů informací.

Protože se jedná o pevný zdroj, o který žádá stále větší počet uživatelů, je v posledních desetiletích stále častěji přetíženo rádiové spektrum a potřeba jeho účinnějšího využívání vede k mnoha dalším radiovým inovacím, jako jsou dálkové rádiové systémy, rozšířené spektrum. (ultraširokopásmový) přenos, opakované použití frekvence, dynamická správa spektra, sdružování kmitočtů a kognitivní rádio.

Vysílání je jednosměrný přenos informací z rádiového vysílače do přijímačů patřících veřejnosti. Protože rádiové vlny se vzdáleností zeslabují, může být rozhlasová stanice přijímána pouze v omezené vzdálenosti od svého vysílače. Systémy, které vysílají ze satelitů, lze obecně přijímat po celé zemi nebo kontinentu. Starší pozemní rozhlas a televize jsou placeny komerční reklamou nebo vládami. V systémech předplatného, ​​jako je satelitní televize a satelitní rádio, zákazník platí měsíční poplatek. V těchto systémech je rádiový signál šifrován a může být dešifrován pouze přijímačem, který je řízen společností a může být deaktivován, pokud zákazník nezaplatí svůj účet.

Vysílání využívá několik částí rádiového spektra v závislosti na typu přenášených signálů a požadovaném cílovém publiku. Signály dlouhého a středního vlnění mohou poskytnout spolehlivé pokrytí oblastí několika stovek kilometrů, ale mají omezenější kapacitu přenášení informací, takže nejlépe pracují s audio signály (řeč a hudba) a kvalitu zvuku lze snížit rádiovým šumem z přírodních a umělých prameny. Krátkovlnná pásma mají větší rozsah potenciálu, ale jsou více vystavena rušení vzdálenými stanicemi a měnícími se atmosférickými podmínkami, které ovlivňují příjem.

Ve velmi vysokofrekvenčním pásmu větším než 30 megahertzů má zemská atmosféra menší vliv na dosah signálů a šíření viditelnosti se stává zásadním režimem. Tyto vyšší frekvence umožňují velkou šířku pásma potřebnou pro televizní vysílání. Protože přírodní a umělé zdroje šumu jsou na těchto frekvencích méně přítomné, je možný vysoce kvalitní přenos zvuku pomocí frekvenční modulace.

Na této stránce si můžete zdarma stáhnout obrázky PNG: Rádio PNG obrázky ke stažení zdarma