رادیو فناوری سیگنال دهی و برقراری ارتباط با استفاده از امواج رادیویی است. امواج رادیویی امواج الکترومغناطیسی فرکانس بین 30 هرتز (هرتز) و 300 گیگا هرتز (گیگاهرتز) هستند. آنها توسط یک دستگاه الکترونیکی به نام فرستنده متصل به آنتن که امواج را تاب می دهد ، تولید می شوند و توسط گیرنده رادیویی متصل به آنتن دیگر دریافت می شوند. رادیو در تکنولوژی مدرن ، در ارتباطات رادیویی ، رادار ، پیمایش رادیویی ، کنترل از راه دور ، سنجش از دور و سایر کاربردها بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. در ارتباطات رادیویی ، که در پخش رادیو و تلویزیون ، تلفنهای همراه ، رادیوهای دو طرفه ، شبکه بی سیم و ارتباطات ماهواره ای در بین موارد دیگر استفاده می شود ، از امواج رادیویی برای حمل اطلاعات در یک فضا از فرستنده به گیرنده ، با تعدیل سیگنال رادیویی استفاده می شود. (تحت تأثیر قرار دادن سیگنال اطلاعاتی بر روی موج رادیو با تغییر برخی از جنبه های موج) در فرستنده. در رادار ، که برای یافتن و ردیابی اشیاء مانند هواپیما ، کشتی ، فضاپیما و موشک استفاده می شود ، پرتوی امواج رادیویی که توسط فرستنده راداری ساطع می شود ، از هدف مورد نظر منعکس می شود و امواج منعکس شده مکان آن را نشان می دهد. در سیستم های ناوبری رادیویی مانند GPS و VOR ، گیرنده تلفن همراه سیگنال های رادیویی را از چراغ های رادیویی ناوبری که موقعیت آن مشخص است دریافت می کند و با اندازه گیری دقیق زمان ورود امواج رادیویی ، گیرنده می تواند موقعیت خود را روی زمین محاسبه کند. در دستگاه های کنترل از راه دور بی سیم رادیویی مانند هواپیماهای بدون سرنشین ، درب بازکن درب و سیستم های ورودی بدون کلید ، سیگنال های رادیویی منتقل شده از دستگاه کنترل کننده عملکرد دستگاه از راه دور را کنترل می کنند.

کاربردهای امواج رادیویی که باعث انتقال مسافت های قابل توجه از امواج نمی شوند ، مانند گرمایش RF مورد استفاده در فرآیندهای صنعتی و اجاق های مایکروویو ، و مصارف پزشکی مانند دستگاه های دیاتری و MRI ، معمولاً رادیو نامیده نمی شوند. رادیوی اسمی همچنین به معنای گیرنده رادیو پخش شده است.

نخستین فرستنده ها و گیرنده های رادیویی عملی در حدود سالهای 1895-6 توسط ایتالیایی گوگللیمو مارکونی توسعه یافتند و رادیو در حدود سال 1900 به صورت تجاری مورد استفاده قرار گرفت. انتشار امواج رادیویی به طور قانونی توسط قانون تنظیم می شود ، با هماهنگی یک نهاد بین المللی به نام اتحادیه بین المللی ارتباطات از راه دور (ITU) ، که باند های فرکانس موجود در طیف رادیو را برای مصارف مختلف اختصاص می دهد.

امواج رادیویی با بارهای الکتریکی تحت شتاب تابش می شوند. آنها با گذشت زمان جریانهای الکتریکی متفاوتی ایجاد می شوند ، متشکل از الکترونهایی که در یک هادی فلزی به نام آنتن جریان یافته و به جلو حرکت می کنند ، بنابراین سرعت می گیرند. در انتقال ، فرستنده جریان متناوب فرکانس رادیویی را تولید می کند که روی آنتن اعمال می شود. آنتن به عنوان امواج رادیویی در جریان جریان می یابد. هنگامی که امواج به آنتن گیرنده رادیو می زنند ، الکترون ها را در فلز به جلو و عقب فشار می دهند و جریان متناوب متناوب را القا می کنند. گیرنده رادیویی متصل به آنتن گیرنده این جریان نوسان کننده را تشخیص داده و آن را تقویت می کند.

از آنجا که آنها از آنتن فرستنده دورتر می شوند ، امواج رادیویی پخش می شوند بنابراین قدرت سیگنال آنها (شدت در وات در هر متر مربع) کاهش می یابد ، بنابراین انتقال رادیویی فقط در یک محدوده فرستنده منتقل می شود ، فاصله بسته به قدرت فرستنده ، الگوی تابش آنتن ، حساسیت گیرنده ، سطح سر و صدا و وجود موانع بین فرستنده و گیرنده. یک آنتن همه کاره امواج رادیویی را از همه جهت منتقل یا دریافت می کند ، در حالی که یک آنتن جهت دار یا آنتن با بهره زیاد ، امواج رادیویی را در یک پرتو در جهت خاص منتقل می کند ، یا امواج را از یک جهت دریافت می کند.

امواج رادیویی با سرعت نور از یک خلاء عبور می کنند ، و در هوا با سرعت بسیار نزدیک به سرعت نور ، بنابراین طول موج یک موج رادیویی ، فاصله بین متر بین قشرهای مجاور موج ، از نظر معکوس متناسب با فرکانس آن است.

انواع دیگر امواج الکترومغناطیسی علاوه بر امواج رادیویی. پرتوهای مادون قرمز ، مرئی ، ماوراء بنفش ، اشعه X و گاما نیز قادر به حمل اطلاعات هستند و برای ارتباط مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده گسترده از امواج رادیویی برای ارتباطات از طریق ارتباط عمدتا به دلیل خواص انتشار مطلوب آنها ناشی از طول موج بزرگ آنها است. امواج رادیویی توانایی عبور از جو ، شاخ و برگ و اکثر مصالح ساختمانی را دارند و با پراش می توانند موانع را خم کنند و برخلاف سایر امواج الکترومغناطیسی آنها تمایل دارند به جای جذب اشیاء بزرگتر از طول موجشان پراکنده شوند.

یک موج رادیویی مدولار ، حامل سیگنال اطلاعاتی ، فرکانس های زیادی را اشغال می کند. نمودار را مشاهده کنید. اطلاعات (مدولاسیون) در یک سیگنال رادیویی معمولاً در باندهای فرکانس باریک به نام باندهای جانبی (SB) درست در بالا و پایین فرکانس حامل متمرکز شده است. عرض در هرتز از محدوده فرکانس که سیگنال رادیویی را اشغال می کند ، بیشترین فرکانس منهای کمترین فرکانس را دارد ، پهنای باند آن (BW) نام دارد. برای هر نسبت سیگنال به نویز مشخص شده ، مقدار پهنای باند می تواند همان مقدار اطلاعات (سرعت داده را در بیت در ثانیه) داشته باشد صرف نظر از اینکه در طیف فرکانس رادیویی در آن واقع شده است ، بنابراین پهنای باند اندازه گیری میزان حمل اطلاعات است. ظرفیت. پهنای باند مورد نیاز از طریق انتقال رادیویی به میزان داده اطلاعات (سیگنال مدولاسیون) ارسال شده و کارایی طیفی روش مدولاسیون مورد استفاده بستگی دارد. چه مقدار داده می تواند در هر کیلو هرتز از پهنای باند منتقل کند. انواع مختلفی از سیگنال های اطلاعاتی که توسط رادیو انجام می شود ، میزان داده های متفاوتی دارند. به عنوان مثال ، یک سیگنال تلویزیونی (ویدئویی) از داده سیگنال بیشتری نسبت به سیگنال صوتی برخوردار است.

طیف رادیویی ، طیف وسیعی از فرکانسهای رادیویی است که می تواند برای برقراری ارتباط در یک منطقه معین استفاده شود ، یک منبع محدود است. هر انتقال رادیویی بخشی از کل پهنای باند موجود را اشغال می کند. پهنای باند رادیویی به عنوان یک کالای اقتصادی در نظر گرفته می شود که دارای هزینه پولی است و در حال افزایش تقاضا است. در بعضی از بخش های طیف رادیویی حق استفاده از باند فرکانس یا حتی یک کانال رادیویی منفرد برای میلیون ها دلار خریداری و فروخته می شود. بنابراین انگیزه ای برای استفاده از فناوری برای به حداقل رساندن پهنای باند استفاده شده توسط خدمات رادیویی وجود دارد.

در سالهای اخیر گذار از فناوری های انتقال رادیویی آنالوگ به دیجیتال صورت گرفته است. بخشی از دلیل این امر این است که مدولاسیون دیجیتال غالباً با استفاده از الگوریتم های فشرده سازی داده ها ، که باعث کاهش افزونگی در داده های ارسال شده می شوند ، و مدولاسیون کارآمدتری می توانند اطلاعات بیشتری (سرعت بیشتر داده) را در یک پهنای باند خاص نسبت به مدولاسیون آنالوگ منتقل کنند. دلایل دیگر انتقال این است که مدولاسیون دیجیتال دارای ایمنی صوتی بیشتری نسبت به آنالوگ است ، تراشه های پردازش سیگنال دیجیتال از قدرت و انعطاف پذیری بیشتری نسبت به مدارهای آنالوگ برخوردار هستند و طیف گسترده ای از انواع اطلاعات را می توان با استفاده از همان مدولاسیون دیجیتال منتقل کرد.

از آنجا که این یک منبع ثابت است که توسط تعداد فزاینده ای از کاربران مورد تقاضا است ، طیف های رادیویی در دهه های اخیر به طور فزاینده ای متراکم می شوند و نیاز به استفاده موثرتر از آن ، رانندگی بسیاری از نوآوری های رادیویی اضافی مانند سیستم های رادیویی trunked ، گسترش طیف است. انتقال (فوق باند پهن) ، استفاده مجدد از فرکانس ، مدیریت طیف پویا ، جمع شدن فرکانس و رادیو شناختی.

پخش ، انتقال یک طرفه اطلاعات از فرستنده رادیویی به گیرنده های متعلق به مخاطبان عمومی است. از آنجا که امواج رادیویی با فاصله ضعیف تر می شوند ، یک ایستگاه پخش فقط می تواند در فاصله محدود فرستنده آن دریافت شود. سیستم هایی که از ماهواره ها پخش می شوند ، عموماً در کل کشور یا قاره قابل دریافت هستند. رادیو و تلویزیون زمینی قدیمی تر توسط تبلیغات تجاری یا دولت ها پرداخت می شود. در سیستم های اشتراک مانند تلویزیون ماهواره ای و رادیو ماهواره ای مشتری ماهانه هزینه ای را پرداخت می کند. در این سیستم ها سیگنال رادیویی رمزگذاری شده و فقط توسط گیرنده قابل رمزگشایی است که توسط شرکت کنترل می شود و در صورت عدم پرداخت قبض خود ، غیرفعال می شود.

پخش بسته به نوع سیگنالهای منتقل شده و مخاطب مورد نظر ، از چندین قسمت از طیف رادیویی استفاده می کند. سیگنال های موج بلند و موج متوسط ​​می توانند پوشش قابل اطمینان از مناطقی را در چند صد کیلومتری داشته باشند ، اما از ظرفیت حمل اطلاعات محدودتری برخوردار هستند و بنابراین با سیگنال های صوتی (گفتار و موسیقی) بهتر کار می کنند و کیفیت صدا را می توان با صدای رادیو از طبیعی و مصنوعی تخریب کرد. منابع باندهای موج کوتاه دامنه بالقوه بیشتری دارند ، اما بیشتر در معرض مداخله ایستگاه های دوردست و شرایط جوی متفاوت هستند که تأثیر می گذارد.

در باند فرکانس بسیار زیاد ، بیشتر از 30 مگا هرتز ، جو زمین تأثیر کمتری بر دامنه سیگنالها می گذارد و انتشار خط دید به حالت اصلی تبدیل می شود. این فرکانسهای بالاتر ، پهنای باند بزرگی را که برای پخش تلویزیونی لازم است ، امکان پذیر می سازند. از آنجا که در این فرکانس ها منابع نویز طبیعی و مصنوعی کمتر وجود دارد ، با استفاده از مدولاسیون فرکانس ، انتقال صوتی با کیفیت بالا امکان پذیر است.

در این صفحه می توانید تصاویر PNG رایگان: تصاویر PNG رادیو را بارگیری کنید