Radio er teknologien for signalering og kommunikasjon ved hjelp av radiobølger. Radiobølger er elektromagnetiske bølger med frekvens mellom 30 hertz (Hz) og 300 gigahertz (GHz). De genereres av en elektronisk enhet kalt en sender koblet til en antenne som utstråler bølgene, og mottas av en radiomottaker koblet til en annen antenne. Radio er veldig mye brukt i moderne teknologi, innen radiokommunikasjon, radar, radionavigering, fjernkontroll, fjernmåling og andre applikasjoner. I radiokommunikasjon, brukt i radio- og tv-kringkasting, mobiltelefoner, toveis radioer, trådløst nettverk og satellittkommunikasjon blant mange andre bruksområder, brukes radiobølger til å frakte informasjon over verdensrommet fra en sender til en mottaker, ved å modulere radiosignalet (imponere et informasjonssignal på radiobølgen ved å variere noe aspekt av bølgen) i senderen. I radar, som brukes til å lokalisere og spore gjenstander som fly, skip, romfartøy og missiler, reflekterer en stråle av radiobølger som sendes ut av en radarsender av målobjektet, og de reflekterte bølgene avslører objektets beliggenhet. I radionavigasjonssystemer som GPS og VOR mottar en mobil mottaker radiosignaler fra navigasjonsradiofyr hvis posisjon er kjent, og ved nøyaktig å måle ankomsttiden til radiobølgene kan mottakeren beregne sin plassering på jorden. I trådløse fjernkontrollenheter som droner, garasjeportåpnere og nøkkelfrie inngangssystemer styrer radiosignaler overført fra en kontrollenhet handlingene til en ekstern enhet.

Anvendelser av radiobølger som ikke involverer overføring av bølgene betydelige avstander, for eksempel RF-oppvarming brukt i industrielle prosesser og mikrobølgeovner, og medisinsk bruk som diatermi og MR-maskiner, kalles vanligvis ikke radio. Substantiv radio brukes også til å betegne en kringkasting radiomottaker.

Radiobølger ble først identifisert og studert av den tyske fysikeren Heinrich Hertz i 1886. De første praktiske radiosendere og mottakere ble utviklet rundt 1895-6 av italienske Guglielmo Marconi, og radio begynte å bli brukt kommersielt rundt 1900. For å forhindre forstyrrelser mellom brukere, utslipp av radiobølger er strengt regulert av lov, koordinert av et internasjonalt organ kalt International Telecommunications Union (ITU), som tildeler frekvensbånd i radiospekteret til forskjellige bruksområder.

Radiobølger utstråles av elektriske ladninger som gjennomgår akselerasjon. De genereres kunstig ved tidsvarierende elektriske strømmer, bestående av elektroner som strømmer frem og tilbake i en metallleder som kalles en antenne, og dermed akselererer. Ved overføring genererer en sender en vekselstrøm med radiofrekvens som påføres en antenne. Antennen stråler strømmen i strømmen som radiobølger. Når bølgene treffer antennen til en radiomottaker, skyver de elektronene i metallet frem og tilbake, og induserer en liten vekselstrøm. Radiomottakeren koblet til mottaksantennen oppdager denne svingende strømmen og forsterker den.

Når de kjører lengre fra sendeantennen, sprer radiobølger seg slik at signalstyrken (intensitet i watt per kvadratmeter) avtar, slik at radiosendinger bare kan mottas innenfor et begrenset område for senderen, avstanden avhengig av sendereffekten, antennestrålingsmønster, mottakerfølsomhet, støynivå og tilstedeværelse av hindringer mellom sender og mottaker. En referanseantenne sender eller mottar radiobølger i alle retninger, mens en retningsantenne eller høyforsterkningsantenne sender radiobølger i en bjelke i en bestemt retning, eller mottar bølger fra bare en retning.

Radiobølger beveger seg gjennom et vakuum med lysets hastighet, og i luft veldig nær lysets hastighet, så bølgelengden til en radiobølge, avstanden i meter mellom tilstøtende bølger, er omvendt proporsjonal med dens frekvens.

De andre typene elektromagnetiske bølger foruten radiobølger; infrarødt, synlig lys, ultrafiolett, røntgenstråler og gammastråler, er også i stand til å bære informasjon og brukes til kommunikasjon. Den brede bruken av radiobølger for telekommunikasjon skyldes hovedsakelig deres ønskelige forplantningsegenskaper som stammer fra deres store bølgelengde. Radiobølger har evnen til å passere gjennom atmosfæren, løvet og de fleste bygningsmaterialer, og ved diffraksjon kan bøye seg rundt hindringer, og i motsetning til andre elektromagnetiske bølger har de en tendens til å bli spredt i stedet for å bli absorbert av gjenstander som er større enn deres bølgelengde.

En modulert radiobølge, som bærer et informasjonssignal, opptar en rekke frekvenser. Se diagram. Informasjonen (modulasjonen) i et radiosignal er vanligvis konsentrert i smale frekvensbånd kalt sidebånd (SB) rett over og under bærefrekvensen. Bredden i hertz på frekvensområdet som radiosignalet opptar, den høyeste frekvensen minus den laveste frekvensen, kalles båndbredden (BW). For et gitt signal-til-støyforhold kan en mengde båndbredde bære den samme mengden informasjon (datahastighet i biter per sekund) uansett hvor i radiofrekvensspekteret den befinner seg, så båndbredde er et mål på informasjonsbærende kapasitet. Båndbredden som kreves av en radiooverføring avhenger av datahastigheten til informasjonen (modulasjonssignal) som sendes, og spektraleffektiviteten til den moduleringsmetoden som brukes; hvor mye data den kan overføre i hver kilohertz båndbredde. Ulike typer informasjonssignaler fraført med radio har forskjellige datahastigheter. For eksempel har et TV-signal (video) en større datahastighet enn et lydsignal.

Radiospekteret, det totale utvalget av radiofrekvenser som kan brukes til kommunikasjon i et gitt område, er en begrenset ressurs. Hver radiooverføring opptar en del av den totale tilgjengelige båndbredden. Radiobåndbredde blir sett på som et økonomisk gode som har en monetær kostnad og øker etterspørselen. I noen deler av radiospekteret blir retten til å bruke et frekvensbånd eller til og med en enkelt radiokanal kjøpt og solgt for millioner av dollar. Så det er et insentiv til å bruke teknologi for å minimere båndbredden som brukes av radiotjenester.

De siste årene har det skjedd en overgang fra analog til digital radiooverføringsteknologi. En del av grunnen til dette er at digital modulasjon ofte kan overføre mer informasjon (en større datahastighet) i en gitt båndbredde enn analog modulasjon, ved å bruke datakomprimeringsalgoritmer, som reduserer redundans i dataene som skal sendes, og mer effektiv modulering. Andre årsaker til overgangen er at digital modulasjon har større støyimmunitet enn analoge, digitale signalprosesseringsbrikker har mer kraft og fleksibilitet enn analoge kretsløp, og en lang rekke typer informasjon kan overføres ved bruk av den samme digitale modulasjonen.

Fordi det er en fast ressurs som etterspørsel av et økende antall brukere, har radiospekteret blitt stadig mer overbelastet de siste tiårene, og behovet for å bruke det mer effektivt driver mange flere radioinnovasjoner som trunkede radiosystemer, spredt spekter (ultrabredbånd) overføring, frekvensbruk, dynamisk spektrumstyring, frekvenspooling og kognitiv radio.

Kringkasting er enveis overføring av informasjon fra en radiosender til mottakere som tilhører et offentlig publikum. Siden radiobølgene blir svakere med avstanden, kan en kringkastingstasjon bare mottas innen en begrenset avstand fra senderen. Systemer som kringkaster fra satellitter kan vanligvis mottas over et helt land eller kontinent. Eldre jordbasert radio og TV betales av kommersiell reklame eller myndigheter. I abonnementssystemer som satellitt-TV og satellittradio betaler kunden en månedlig avgift. I disse systemene er radiosignalet kryptert og kan bare dekrypteres av mottakeren, som kontrolleres av selskapet og kan deaktiveres hvis kunden ikke betaler regningen.

Kringkasting bruker flere deler av radiospekteret, avhengig av type signaler som sendes og ønsket målgruppe. Langbølgesignaler og mellombølgesignaler kan gi pålitelig dekning av områder flere hundre kilometer over, men har mer begrenset bæreevne for informasjon og fungerer så best med lydsignaler (tale og musikk), og lydkvaliteten kan forringes av radiostøy fra naturlig og kunstig kilder. Kortbølgebåndene har større potensialområde, men er mer utsatt for forstyrrelse fra fjerne stasjoner og varierende atmosfæriske forhold som påvirker mottakelsen.

I det meget høyfrekvente båndet, mer enn 30 megahertz, har jordas atmosfære mindre effekt på signalområdet, og synsfeltutbredelse blir prinsippmodus. Disse høyere frekvensene tillater den store båndbredden som kreves for TV-sendinger. Siden naturlige og kunstige støykilder er mindre til stede ved disse frekvensene, er lydoverføring av høy kvalitet mulig ved hjelp av frekvensmodulering.

På denne siden kan du laste ned gratis PNG-bilder: Radio PNG-bilder gratis nedlasting