라디오는 전파를 사용하여 신호를주고받는 기술입니다. 전파는 30Hz (Hz)에서 300GHz (GHz)의 전자기파입니다. 그것들은 전파를 방출하는 안테나에 연결된 송신기 라 불리는 전자 장치에 의해 생성되고 다른 안테나에 연결된 라디오 수신기에 의해 수신된다. 라디오는 현대 기술, 라디오 통신, 레이더, 라디오 네비게이션, 원격 제어, 원격 감지 및 기타 응용 분야에서 매우 널리 사용됩니다. 라디오 및 텔레비전 방송, 휴대 전화, 양방향 라디오, 무선 네트워킹 및 수많은 다른 용도의 위성 통신에 사용되는 무선 통신에서, 전파는 무선 신호를 변조함으로써 송신기로부터 수신기로 공간을 가로 질러 정보를 전달하는데 사용된다 송신기에서 (파의 일부 측면을 변화시킴으로써 전파에 대한 정보 신호를 감동). 항공기, 선박, 우주선 및 미사일과 같은 물체를 찾아 추적하는 데 사용되는 레이더에서 레이더 송신기가 방출하는 전파 빔은 대상 물체를 반사하고 반사 된 파는 물체의 위치를 ​​나타냅니다. GPS 및 VOR과 같은 무선 항법 시스템에서, 이동 수신기는 위치가 알려진 항법 무선 비콘으로부터 무선 신호를 수신하고, 전파의 도달 시간을 정확하게 측정함으로써 수신기는 지구에서의 위치를 ​​계산할 수있다. 드론, 차고 도어 오프너 및 열쇠가없는 출입 시스템과 같은 무선 라디오 원격 제어 장치에서 컨트롤러 장치에서 전송 된 무선 신호는 원격 장치의 동작을 제어합니다.

산업 공정 및 전자 레인지에서 사용되는 RF 가열과 같은 상당한 거리의 전파를 포함하지 않는 전파의 적용 및 디 더미 및 MRI 기계와 같은 의학적 용도는 일반적으로 라디오라고하지 않습니다. 명사 라디오는 또한 방송 라디오 수신기를 의미하는 데 사용됩니다.

1886 년 독일 물리학자인 하인리히 헤르츠 (Hinrich Hertz)가 전파를 최초로 확인하고 연구했습니다. 최초의 실용적인 무선 송신기 및 수신기는 이탈리아 Guglielmo Marconi에 의해 1895-6 년 경에 개발되었으며, 1900 년경에 상용화되었습니다. 전파 방출은 국제 통신 연합 (ITU)이라는 국제기구에 의해 조정되는 법률에 의해 엄격하게 규제되며, 다양한 용도로 무선 스펙트럼에 주파수 대역을 할당합니다.

가속이 진행되는 전하에 의해 전파가 방사됩니다. 그것들은 시간 변화하는 전류에 의해 인위적으로 생성되며, 전자는 안테나라고 불리는 금속 도체에서 앞뒤로 흐르며 따라서 가속됩니다. 송신에서, 송신기는 안테나에인가되는 무선 주파수의 교류 전류를 생성한다. 안테나는 전류의 전력을 전파로 방출합니다. 전파가 무선 수신기의 안테나에 부딪 치면 금속의 전자를 앞뒤로 밀어서 작은 교류 전류를 유도합니다. 수신 안테나에 연결된 무선 수신기는이 발진 전류를 감지하여 증폭합니다.

송신 안테나에서 멀리 이동하면 전파가 확산되어 신호 강도 (제곱미터 당 와트 단위의 강도)가 감소하므로 무선 전송은 송신기의 제한된 범위, 송신기 전력에 따른 거리 내에서만 수신 할 수 있습니다. 안테나 방사 패턴, 수신기 감도, 노이즈 레벨 및 송신기와 수신기 사이의 장애물 존재. 전 방향 안테나는 모든 방향으로 전파를 전송 또는 수신하는 반면, 지향성 안테나 또는 고 이득 안테나는 특정 방향으로 빔으로 전파를 전송하거나 한 방향에서만 전파를 수신합니다.

전파는 빛의 속도로 진공을 통과하고 공기는 빛의 속도와 매우 가까운 곳에서 이동하므로 전파의 파장, 인접한 파문 사이의 미터 거리는 전파의 주파수에 반비례합니다.

전파 이외의 다른 유형의 전자기파; 적외선, 가시 광선, 자외선, X- 선 및 감마선도 정보를 전달하고 통신에 사용될 수 있습니다. 통신을위한 전파의 광범위한 사용은 주로 큰 파장에서 비롯된 바람직한 전파 특성에 기인한다. 전파는 대기, 경엽 및 대부분의 건축 자재를 통과 할 수 있으며 회절에 의해 장애물 주변으로 구부러 질 수 있으며 다른 전자기파와 달리 파장보다 큰 물체에 흡수되지 않고 흩어지는 경향이 있습니다.

정보 신호를 전달하는 변조 된 전파는 주파수 범위를 차지합니다. 다이어그램을 참조하십시오. 무선 신호의 정보 (변조)는 일반적으로 반송파 주파수 바로 위와 아래의 측 파대 (SB)라고하는 좁은 주파수 대역에 집중됩니다. 가장 높은 주파수에서 가장 낮은 주파수를 뺀 무선 신호가 차지하는 주파수 범위의 폭 (Hz)을 대역폭 (BW)이라고합니다. 임의의 주어진 신호 대 잡음비에 대해, 대역폭의 양은 무선 주파수 스펙트럼의 위치에 관계없이 동일한 양의 정보 (초당 비트 수의 데이터 속도)를 전달할 수 있으므로 대역폭은 정보 전달의 척도입니다. 생산 능력. 무선 전송에 필요한 대역폭은 전송되는 정보 (변조 신호)의 데이터 속도 및 사용 된 변조 방법의 스펙트럼 효율에 따라 다릅니다. 대역폭의 킬로 헤르츠 당 얼마나 많은 데이터를 전송할 수 있는지 무선으로 운반되는 다른 유형의 정보 신호는 다른 데이터 속도를 갖습니다. 예를 들어, 텔레비전 (비디오) 신호는 오디오 신호보다 더 큰 데이터 속도를 갖는다.

특정 영역에서 통신에 사용할 수있는 전체 무선 주파수 범위 인 무선 스펙트럼은 제한된 리소스입니다. 각 무선 전송은 사용 가능한 총 대역폭의 일부를 차지합니다. 무선 대역폭은 금전적 비용이 들고 수요가 증가하고있는 경제재로 간주됩니다. 무선 스펙트럼의 일부에서는 주파수 대역 또는 단일 무선 채널을 사용할 수있는 권리가 수백만 달러에 팔리고 판매됩니다. 따라서 무선 서비스에서 사용하는 대역폭을 최소화하기 위해 기술을 도입 할 인센티브가 있습니다.

최근에는 아날로그에서 디지털 무선 전송 기술로의 전환이있었습니다. 그 이유 중 하나는 디지털 변조가 데이터 압축 알고리즘을 사용하여 아날로그 변조보다 주어진 대역폭에서 더 많은 정보 (더 큰 데이터 속도)를 전송할 수 있기 때문에 전송되는 데이터의 중복성과 더 효율적인 변조를 줄일 수 있기 때문입니다. 전환의 다른 이유는 디지털 변조가 아날로그보다 잡음 내성이 더 크고 디지털 신호 처리 칩은 아날로그 회로보다 더 많은 전력과 유연성을 가지며 동일한 디지털 변조를 사용하여 다양한 유형의 정보를 전송할 수 있기 때문입니다.

점점 더 많은 수의 사용자가 요구하는 고정 자원이기 때문에 무선 스펙트럼은 최근 수십 년 동안 점점 혼잡 해지고 있으며 더 효과적으로 사용해야 할 필요는 트렁크 무선 시스템, 확산 스펙트럼과 같은 많은 추가 무선 혁신을 주도하고 있습니다. (초 광대역) 전송, 주파수 재사용, 동적 스펙트럼 관리, 주파수 풀링 및인지 라디오.

브로드 캐스팅은 무선 송신기에서 대중에게 속한 수신기로 정보를 단방향으로 전송하는 것입니다. 전파는 거리에 따라 약해지기 때문에 방송국은 송신기의 제한된 거리 내에서만 수신 할 수 있습니다. 위성으로부터 방송되는 시스템은 일반적으로 전체 국가 또는 대륙을 통해 수신 될 수 있습니다. 구형 지상파 및 텔레비전은 상업 광고 또는 정부가 지불합니다. 위성 텔레비전 및 위성 라디오와 같은 가입 시스템에서 고객은 월별 요금을 지불합니다. 이 시스템에서 무선 신호는 암호화되며 수신자 만 해독 할 수 있습니다. 수신기는 회사에서 제어하며 고객이 청구서를 지불하지 않으면 비활성화 할 수 있습니다.

방송은 전송되는 신호의 유형과 원하는 대상 청중에 따라 무선 스펙트럼의 여러 부분을 사용합니다. 장파 및 중파 신호는 수백 킬로미터의 영역을 안정적으로 커버 할 수 있지만 정보 전달 용량이 제한되어 오디오 신호 (음성 및 음악)와 가장 잘 작동하며 자연 및 인공 라디오 잡음으로 인해 음질이 저하 될 수 있습니다. 소스. 단파 대역은 더 큰 전위 범위를 갖지만, 원거리 스테이션과 수신에 영향을 미치는 다양한 대기 조건에 의해 간섭을 받기 쉽습니다.

30 메가 헤르츠보다 큰 고주파 대역에서 지구 대기는 신호 범위에 미치는 영향이 적으며, 가시선 전파가 기본 모드가됩니다. 이러한 높은 주파수는 텔레비전 방송에 필요한 큰 대역폭을 허용합니다. 이러한 주파수에는 자연 및 인공 노이즈 소스가 적기 때문에 주파수 변조를 사용하여 고품질 오디오 전송이 가능합니다.