Radio er teknologien til signalering og kommunikation ved hjælp af radiobølger. Radiobølger er elektromagnetiske bølger med frekvens mellem 30 hertz (Hz) og 300 gigahertz (GHz). De genereres af en elektronisk enhed kaldet en sender, der er tilsluttet en antenne, der udstråler bølgerne, og modtages af en radiomodtager tilsluttet en anden antenne. Radio er meget brugt i moderne teknologi, inden for radiokommunikation, radar, radionavigation, fjernbetjening, fjernbetjening og andre applikationer. I radiokommunikation, der bruges i radio- og tv-transmissioner, mobiltelefoner, tovejsradioer, trådløst netværk og satellitkommunikation blandt mange andre anvendelser, bruges radiobølger til at transportere information over rummet fra en sender til en modtager ved at modulere radiosignalet (at imponere et informationssignal på radiobølgen ved at variere noget aspekt af bølgen) i senderen. I radar, der bruges til at lokalisere og spore genstande som fly, skibe, rumfartøjer og missiler, reflekterer en stråle af radiobølger, der udsendes af en radarsender fra målobjektet, og de reflekterede bølger afslører objektets placering. I radionavigationssystemer som GPS og VOR modtager en mobil modtager radiosignaler fra navigationsradiofyr, hvis position er kendt, og ved nøjagtigt at måle ankomsttiden for radiobølgerne kan modtageren beregne sin position på Jorden. I trådløse radiofjernbetjeningsenheder som droner, garageportåbnere og nøglefri indgangssystemer styrer radiosignaler, der transmitteres fra en styreenhed, handlingerne fra en fjernenhed.

Anvendelser af radiobølger, der ikke involverer transmission af bølgerne betydelige afstande, såsom RF-opvarmning, der bruges i industrielle processer og mikrobølgeovne, og medicinsk anvendelse såsom diatermi og MR-maskiner, kaldes normalt ikke radio. Navnet radio bruges også til at betegne en radioradiomodtager.

Radiobølger blev først identificeret og undersøgt af den tyske fysiker Heinrich Hertz i 1886. De første praktiske radiosendere og modtagere blev udviklet omkring 1895-6 af den italienske Guglielmo Marconi, og radio begyndte at blive brugt kommercielt omkring 1900. For at forhindre interferens mellem brugere emission af radiobølger er strengt reguleret ved lov, koordineret af et internationalt organ kaldet International Telecommunications Union (ITU), der tildeler frekvensbånd i radiospektret til forskellige anvendelser.

Radiobølger udstråles af elektriske ladninger, der gennemgår acceleration. De genereres kunstigt ved tidsvarierende elektriske strømme, der består af elektroner, der flyder frem og tilbage i en metalleder, kaldet en antenne, og accelererer således. Ved transmission genererer en sender en vekselstrøm for radiofrekvens, der påføres en antenne. Antennen udstråler strømmen i strømmen som radiobølger. Når bølgerne rammer antennen på en radiomodtager, skubber de elektronerne i metallet frem og tilbage, hvilket inducerer en lille vekselstrøm. Den radiomodtager, der er tilsluttet den modtagende antenne, registrerer denne svingende strøm og forstærker den.

Når de bevæger sig længere væk fra den transmitterende antenne, spreder radiobølger sig, så deres signalstyrke (intensitet i watt pr. Kvadratmeter) falder, så radiotransmissioner kun kan modtages inden for et begrænset område af transmitteren, afstanden afhængig af transmissionseffekten, antennestrålingsmønster, modtagerens følsomhed, støjniveau og tilstedeværelse af hindringer mellem sender og modtager. En almindelig antenne sender eller modtager radiobølger i alle retninger, mens en retningsantenne eller antenne med høj forstærkning sender radiobølger i en stråle i en bestemt retning eller modtager bølger fra kun en retning.

Radiobølger bevæger sig gennem et vakuum med lysets hastighed og i luften meget tæt på lysets hastighed, så bølgelængden af ​​en radiobølge, afstanden i meter mellem tilstødende bølger, er omvendt proportional med dens frekvens.

De andre typer elektromagnetiske bølger udover radiobølger; infrarødt, synligt lys, ultraviolet, røntgenstråler og gammastråler er også i stand til at bære information og bruges til kommunikation. Den brede anvendelse af radiobølger til telekommunikation skyldes hovedsageligt deres ønskelige forplantningsegenskaber, der stammer fra deres store bølgelængde. Radiobølger har evnen til at passere gennem atmosfæren, løv og de fleste byggematerialer, og ved diffraktion kan bøje sig omkring forhindringer, og i modsætning til andre elektromagnetiske bølger har de en tendens til at blive spredt snarere end at blive optaget af genstande, der er større end deres bølgelængde.

En moduleret radiobølge, der bærer et informationssignal, optager en række frekvenser. Se diagram. Informationen (modulation) i et radiosignal er normalt koncentreret i smalle frekvensbånd kaldet sidebånd (SB) lige over og under bærefrekvensen. Bredden i hertz af det frekvensområde, som radiosignalet optager, den højeste frekvens minus den laveste frekvens, kaldes dens båndbredde (BW). For ethvert givet signal-til-støj-forhold kan en mængde båndbredde bære den samme mængde information (datahastighed i bit pr. Sekund) uanset hvor i radiofrekvensspektret den er placeret, så båndbredde er et mål for informationsbærende kapacitet. Den båndbredde, der kræves af en radiotransmission, afhænger af datahastigheden for den information (modulationssignal), der sendes, og den spektrale effektivitet af den anvendte modulationsmetode; hvor meget data det kan transmittere i hver kilohertz båndbredde. Forskellige typer informationssignaler transporteret af radio har forskellige datahastigheder. For eksempel har et tv (videos) signal en større datahastighed end et lydsignal.

Radiospektret, det samlede interval af radiofrekvenser, der kan bruges til kommunikation i et givet område, er en begrænset ressource. Hver radiotransmission optager en del af den samlede disponible båndbredde. Radiobåndbredde betragtes som en økonomisk fordel, der har en monetær pris og er i stigende efterspørgsel. I nogle dele af radiospektret købes og sælges retten til at bruge et frekvensbånd eller endda en enkelt radiokanal for millioner af dollars. Så der er et incitament til at anvende teknologi for at minimere den båndbredde, der bruges af radiotjenester.

I de senere år har der været en overgang fra analog til digital radiotransmissionsteknologi. En del af grunden til dette er, at digital modulation ofte kan transmittere mere information (en større datahastighed) i en given båndbredde end analog modulation ved hjælp af datakomprimeringsalgoritmer, der reducerer redundans i de data, der skal sendes, og mere effektiv modulation. Andre grunde til overgangen er, at digital modulering har større støjimmunitet end analoge, digitale signalbehandlingschips har mere magt og fleksibilitet end analoge kredsløb, og en lang række typer information kan transmitteres ved hjælp af den samme digitale modulation.

Fordi det er en fast ressource, som et stigende antal brugere efterspørger, er radiospektret blevet mere og mere overbelastet i de seneste årtier, og behovet for at bruge det mere effektivt driver mange yderligere radioinnovationer, såsom trunked radiosystemer, spredt spektrum (ultrabredbånd) transmission, frekvensgenbrug, dynamisk spektrumstyring, frekvenspooling og kognitiv radio.

Broadcasting er envejs transmission af information fra en radiosender til modtagere, der tilhører et offentligt publikum. Da radiobølgerne bliver svagere med afstanden, kan en radiostation kun modtages inden for en begrænset afstand fra dens sender. Systemer, der udsendes fra satellitter, kan generelt modtages over et helt land eller kontinent. Ældre jordbaseret radio og tv betales af kommerciel reklame eller regeringer. I abonnementssystemer som satellit-tv og satellitradio betaler kunden et månedligt gebyr. I disse systemer er radiosignalet krypteret og kan kun dekrypteres af modtageren, der kontrolleres af virksomheden og kan deaktiveres, hvis kunden ikke betaler sin regning.

Broadcasting bruger flere dele af radiospektret, afhængigt af typen af ​​transmitterede signaler og den ønskede målgruppe. Langbølgesignaler og mellembølgesignaler kan give pålidelig dækning af områder adskillige hundrede kilometer på tværs, men har mere begrænset informationskapacitet og fungerer således bedst med lydsignaler (tale og musik), og lydkvaliteten kan forringes af radiostøj fra naturlige og kunstige kilder. Kortbølgebåndene har større potentialeområde, men er mere udsatte for interferens fra fjerne stationer og forskellige atmosfæriske forhold, der påvirker modtagelse.

I det meget høje frekvensbånd, mere end 30 megahertz, har Jordens atmosfære mindre indflydelse på signalernes rækkevidde, og synsspredning bliver den primære tilstand. Disse højere frekvenser tillader den store båndbredde, der kræves til tv-transmission. Da naturlige og kunstige støjkilder er mindre til stede ved disse frekvenser, er lydoverførsel af høj kvalitet mulig ved hjælp af frekvensmodulering.

På denne side kan du downloade gratis PNG-billeder: Radio PNG-billeder gratis download