Radio is de technologie van signalering en communicatie met behulp van radiogolven. Radiogolven zijn elektromagnetische golven met een frequentie tussen 30 hertz (Hz) en 300 gigahertz (GHz). Ze worden gegenereerd door een elektronisch apparaat dat een zender wordt genoemd en is aangesloten op een antenne die de golven uitstraalt, en wordt ontvangen door een radio-ontvanger die is aangesloten op een andere antenne. Radio wordt op grote schaal gebruikt in moderne technologie, in radiocommunicatie, radar, radionavigatie, afstandsbediening, teledetectie en andere toepassingen. Bij radiocommunicatie, gebruikt in radio- en televisie-uitzendingen, mobiele telefoons, bidirectionele radio's, draadloze netwerken en satellietcommunicatie en tal van andere toepassingen, worden radiogolven gebruikt om informatie door de ruimte van een zender naar een ontvanger te transporteren door het radiosignaal te moduleren (indruk maken op een informatiesignaal op de radiogolf door een bepaald aspect van de golf te variëren) in de zender. In radar, gebruikt om objecten zoals vliegtuigen, schepen, ruimtevaartuigen en raketten te lokaliseren en te volgen, weerkaatst een straal van radiogolven uitgezonden door een radarzender op het doelobject en de gereflecteerde golven onthullen de locatie van het object. In radionavigatiesystemen zoals GPS en VOR ontvangt een mobiele ontvanger radiosignalen van navigatieradio-bakens waarvan de positie bekend is, en door de aankomsttijd van de radiogolven nauwkeurig te meten, kan de ontvanger zijn positie op aarde berekenen. In draadloze radiografische afstandsbedieningen zoals drones, garagedeuropeners en keyless entry-systemen regelen radiosignalen die worden verzonden vanaf een controller-apparaat de acties van een extern apparaat.

Toepassingen van radiogolven waarbij de golven niet over grote afstanden worden verzonden, zoals RF-verwarming die wordt gebruikt in industriële processen en magnetrons, en medisch gebruik zoals diathermie en MRI-machines, worden gewoonlijk geen radio genoemd. Het zelfstandig naamwoord radio wordt ook gebruikt om een ​​uitgezonden radio-ontvanger aan te duiden.

Radiogolven werden voor het eerst geïdentificeerd en bestudeerd door de Duitse natuurkundige Heinrich Hertz in 1886. De eerste praktische radiozenders en -ontvangers werden rond 1895-6 ontwikkeld door de Italiaanse Guglielmo Marconi, en radio begon rond 1900 commercieel te worden gebruikt. Om interferentie tussen gebruikers te voorkomen, emissie van radiogolven is strikt wettelijk geregeld, gecoördineerd door een internationale instantie genaamd de International Telecommunications Union (ITU), die frequentiebanden in het radiospectrum toewijst voor verschillende doeleinden.

Radiogolven worden uitgestraald door elektrische ladingen die versneld worden. Ze worden kunstmatig opgewekt door in de tijd variërende elektrische stromen, bestaande uit elektronen die heen en weer stromen in een metalen geleider, een antenne genaamd, en dus versnellen. Tijdens verzending genereert een zender een wisselstroom van radiofrequentie die wordt toegepast op een antenne. De antenne straalt het vermogen in de stroom uit als radiogolven. Wanneer de golven de antenne van een radio-ontvanger raken, duwen ze de elektronen in het metaal heen en weer, waardoor een kleine wisselstroom wordt opgewekt. De op de ontvangende antenne aangesloten radio-ontvanger detecteert deze oscillerende stroom en versterkt deze.

Naarmate ze verder van de zendantenne reizen, verspreiden radiogolven zich zodat hun signaalsterkte (intensiteit in watt per vierkante meter) afneemt, zodat radio-uitzendingen alleen kunnen worden ontvangen binnen een beperkt bereik van de zender, de afstand afhankelijk van het zendervermogen, antennestralingspatroon, ontvangergevoeligheid, geluidsniveau en aanwezigheid van obstructies tussen zender en ontvanger. Een omnidirectionele antenne zendt of ontvangt radiogolven in alle richtingen, terwijl een directionele antenne of een antenne met hoge versterking radiogolven in een bepaalde richting in een straal verzendt of golven uit slechts één richting ontvangt.

Radiogolven reizen met een lichtsnelheid door een vacuüm en in lucht met een zeer lage lichtsnelheid, dus de golflengte van een radiogolf, de afstand in meters tussen aangrenzende toppen van de golf, is omgekeerd evenredig met de frequentie.

De andere soorten elektromagnetische golven naast radiogolven; infrarood, zichtbaar licht, ultraviolet, röntgenstralen en gammastralen kunnen ook informatie dragen en worden gebruikt voor communicatie. Het brede gebruik van radiogolven voor telecommunicatie is voornamelijk te danken aan hun wenselijke voortplantingseigenschappen als gevolg van hun grote golflengte. Radiogolven hebben het vermogen om door de atmosfeer, het gebladerte en de meeste bouwmaterialen heen te gaan, en door diffractie om obstakels heen te buigen, en in tegenstelling tot andere elektromagnetische golven worden ze eerder verstrooid dan geabsorbeerd door objecten die groter zijn dan hun golflengte.

Een gemoduleerde radiogolf, die een informatiesignaal draagt, neemt een reeks frequenties in beslag. Zie diagram. De informatie (modulatie) in een radiosignaal is meestal geconcentreerd in smalle frequentiebanden die zijbanden (SB) worden genoemd, net boven en onder de draaggolffrequentie. De breedte in hertz van het frequentiebereik dat het radiosignaal inneemt, de hoogste frequentie minus de laagste frequentie, wordt de bandbreedte (BW) genoemd. Voor elke gegeven signaal-ruisverhouding kan een hoeveelheid bandbreedte dezelfde hoeveelheid informatie (datasnelheid in bits per seconde) dragen, ongeacht waar het zich in het radiofrequentiespectrum bevindt, dus bandbreedte is een maat voor informatiedragend capaciteit. De bandbreedte die een radiotransmissie vereist, hangt af van de datasnelheid van de verzonden informatie (modulatiesignaal) en de spectrale efficiëntie van de gebruikte modulatiemethode; hoeveel gegevens het kan verzenden in elke kilohertz bandbreedte. Verschillende soorten informatiesignalen die door de radio worden overgedragen, hebben verschillende datasnelheden. Zo heeft een televisie (video) signaal een grotere datasnelheid dan een audiosignaal.

Het radiospectrum, het totale bereik van radiofrequenties dat kan worden gebruikt voor communicatie in een bepaald gebied, is een beperkte hulpbron. Elke radiotransmissie neemt een deel van de totale beschikbare bandbreedte in beslag. Radiobandbreedte wordt beschouwd als een economisch goed dat geld kost en er is steeds meer vraag naar. In sommige delen van het radiospectrum wordt het recht om een ​​frequentieband of zelfs een enkel radiokanaal te gebruiken gekocht en verkocht voor miljoenen dollars. Er is dus een stimulans om technologie toe te passen om de bandbreedte die door radiodiensten wordt gebruikt, te minimaliseren.

De afgelopen jaren is er een overgang geweest van analoge naar digitale radiotransmissietechnologieën. Een deel van de reden hiervoor is dat digitale modulatie vaak meer informatie (een grotere datasnelheid) in een bepaalde bandbreedte kan verzenden dan analoge modulatie, door gebruik te maken van datacompressie-algoritmen, die de redundantie in de te verzenden data verminderen, en efficiëntere modulatie. Andere redenen voor de overgang zijn dat digitale modulatie een grotere immuniteit tegen ruis heeft dan analoge, digitale signaalverwerkingschips hebben meer kracht en flexibiliteit dan analoge circuits, en een grote verscheidenheid aan soorten informatie kan worden verzonden met dezelfde digitale modulatie.

Omdat het een vaste bron is waar steeds meer gebruikers naar vragen, is het radiospectrum de afgelopen decennia steeds drukker geworden en de noodzaak om het effectiever te gebruiken, leidt tot veel extra radio-innovaties, zoals radiosystemen met draagvlak, verspreid spectrum (ultra-breedband) transmissie, hergebruik van frequenties, dynamisch spectrumbeheer, frequentiegroepering en cognitieve radio.

Broadcasting is de eenrichtingsoverdracht van informatie van een radiozender naar ontvangers die tot een publiek behoren. Omdat de radiogolven met de afstand zwakker worden, kan een zender slechts binnen een beperkte afstand van zijn zender worden ontvangen. Systemen die via satellieten uitzenden, kunnen over het algemeen over een heel land of continent worden ontvangen. Oudere terrestrische radio en televisie worden betaald door commerciële advertenties of overheden. Bij abonnementsystemen als satelliettelevisie en satellietradio betaalt de klant een maandelijks bedrag. In deze systemen is het radiosignaal gecodeerd en kan het alleen worden gedecodeerd door de ontvanger, die wordt beheerd door het bedrijf en kan worden gedeactiveerd als de klant zijn rekening niet betaalt.

Omroep maakt gebruik van verschillende delen van het radiospectrum, afhankelijk van het type uitgezonden signalen en de gewenste doelgroep. Langegolf- en middengolfsignalen kunnen een betrouwbare dekking bieden van gebieden met een diameter van enkele honderden kilometers, maar hebben een beperktere informatieoverdrachtcapaciteit en werken daarom het beste met audiosignalen (spraak en muziek), en de geluidskwaliteit kan worden verslechterd door radiogeluid van natuurlijke en kunstmatige bronnen. De kortegolfbanden hebben een groter potentieelbereik, maar zijn meer onderhevig aan interferentie door verre stations en verschillende atmosferische omstandigheden die de ontvangst beïnvloeden.

In de zeer hoge frequentieband, groter dan 30 megahertz, heeft de atmosfeer van de aarde minder invloed op het bereik van signalen en wordt voortplanting via het gezichtsveld de belangrijkste modus. Deze hogere frequenties maken de grote bandbreedte mogelijk die vereist is voor televisie-uitzendingen. Aangezien natuurlijke en kunstmatige ruisbronnen bij deze frequenties minder aanwezig zijn, is hoogwaardige audiotransmissie mogelijk met behulp van frequentiemodulatie.

Op deze pagina kunt u gratis PNG-afbeeldingen downloaden: Radio PNG-afbeeldingen gratis downloaden