Rádio je technológia signalizácie a komunikácie pomocou rádiových vĺn. Rádiové vlny sú elektromagnetické vlny s frekvenciou medzi 30 hertzmi (Hz) a 300 gigahertzmi (GHz). Sú generované elektronickým zariadením nazývaným vysielač pripojený k anténe, ktorá vyžaruje vlny, a prijímajú ho rádioprijímač pripojený k inej anténe. Rádio sa veľmi často používa v moderných technológiách, v rádiovej komunikácii, radare, rádiovej navigácii, diaľkovom ovládaní, diaľkovom snímaní a ďalších aplikáciách. Pri rádiovej komunikácii používanej pri rádiovom a televíznom vysielaní, mobilných telefónoch, obojsmerných rádiách, bezdrôtových sieťach a satelitnej komunikácii medzi mnohými inými spôsobmi sa používajú rádiové vlny na prenos informácií z vesmíru z vysielača do prijímača pomocou modulácie rádiového signálu. (pôsobenie na informačný signál na rádiovej vlne zmenou niektorých aspektov vlny) vo vysielači. V radare, ktorý sa používa na lokalizáciu a sledovanie objektov, ako sú lietadlá, lode, kozmické lode a rakety, lúč rádiových vĺn emitovaný radarovým vysielačom sa odráža od cieľového objektu a odrazené vlny odhaľujú polohu objektu. V rádionavigačných systémoch, ako sú GPS a VOR, prijíma mobilný prijímač rádiové signály z navigačných rádiových majákov, ktorých poloha je známa, a pomocou presného merania času príchodu rádiových vĺn môže prijímač vypočítať svoju polohu na Zemi. V bezdrôtových rádiových zariadeniach na diaľkové ovládanie, ako sú bezpilotné lietadlá, otvárače garážových brán a systémy bezkľúčového vstupu, riadia rádiové signály vysielané z riadiaceho zariadenia činnosť vzdialeného zariadenia.

Aplikácie rádiových vĺn, ktoré nezahŕňajú prenos vln významných vzdialeností, ako je vysokofrekvenčné zahrievanie používané v priemyselných procesoch a mikrovlnných rúrach, a lekárske použitie, ako sú diatermické a MRI prístroje, sa obvykle nenazývajú rádio. Podstatné meno sa tiež používa na označenie vysielacieho rádiového prijímača.

Rádiové vlny boli prvýkrát identifikované a študované nemeckým fyzikom Heinrichom Hertzom v roku 1886. Prvé praktické rádiové vysielače a prijímače boli vyvinuté okolo roku 1895-6 Talianom Guglielmo Marconi a rádio sa začalo komerčne využívať okolo roku 1900. Aby sa zabránilo rušeniu medzi používateľmi, Emisie rádiových vĺn sú prísne regulované zákonom a koordinuje ich medzinárodný orgán s názvom Medzinárodná telekomunikačná únia (ITU), ktorý prideľuje frekvenčné pásma v rádiovom spektre na rôzne účely.

Rádiové vlny sú vyžarované elektrickým nábojom podstupujúcim zrýchlenie. Umelo sa generujú časom meniacimi sa elektrickými prúdmi, pozostávajúcimi z elektrónov prúdiacich tam a späť v kovovom vodiči nazývanom anténa, čím sa zrýchľuje. Pri prenose generuje vysielač striedavý prúd rádiovej frekvencie, ktorý sa privádza na anténu. Anténa vyžaruje prúd ako rádiové vlny. Keď vlny zasiahnu anténu rádiového prijímača, tlačia elektróny do kovu dozadu a dopredu a indukujú malý striedavý prúd. Rádiový prijímač pripojený k prijímacej anténe detekuje tento kmitajúci prúd a zosilňuje ho.

Keď cestujú ďalej od vysielacej antény, rozprestierajú sa rádiové vlny, takže ich sila signálu (intenzita vo wattoch na meter štvorcový) klesá, takže rádiové prenosy môžu byť prijímané iba v obmedzenom rozsahu vysielača, čo je vzdialenosť v závislosti od výkonu vysielača, vzor vyžarovania antény, citlivosť prijímača, úroveň hluku a prítomnosť prekážok medzi vysielačom a prijímačom. Všesmerová anténa vysiela alebo prijíma rádiové vlny vo všetkých smeroch, zatiaľ čo smerová anténa alebo anténa s vysokým ziskom vysiela rádiové vlny v lúči v určitom smere alebo prijíma vlny iba z jedného smeru.

Rádiové vlny sa pohybujú vo vákuu pri rýchlosti svetla a vo vzduchu veľmi blízko rýchlosti svetla, takže vlnová dĺžka rádiovej vlny, vzdialenosť v metroch medzi susednými vrcholmi vlny, je nepriamo úmerná jej frekvencii.

Ostatné typy elektromagnetických vĺn okrem rádiových vĺn; infračervené, viditeľné svetlo, ultrafialové, röntgenové a gama lúče sú tiež schopné prenášať informácie a používať na komunikáciu. Široké využitie rádiových vĺn na telekomunikácie je spôsobené najmä ich požadovanými vlastnosťami šírenia, ktoré vyplývajú z ich veľkej vlnovej dĺžky. Rádiové vlny majú schopnosť prechádzať atmosférou, lístím a väčšinou stavebných materiálov a difrakciou sa môžu ohýbať okolo prekážok a na rozdiel od iných elektromagnetických vĺn majú tendenciu byť rozptyľované skôr ako absorbované predmetmi väčšími ako ich vlnová dĺžka.

Modulovaná rádiová vlna nesúca informačný signál zaberá rad frekvencií. Pozri diagram. Informácie (modulácia) v rádiovom signáli sa zvyčajne koncentrujú v úzkych frekvenčných pásmach nazývaných bočné pásma (SB) tesne nad a pod nosnou frekvenciou. Šírka frekvenčného rozsahu v hertzoch, ktorý zaberá rádiový signál, najvyššia frekvencia mínus najnižšia frekvencia, sa nazýva šírka pásma (BW). Pri akomkoľvek danom pomere signálu k šumu môže množstvo šírky pásma niesť rovnaké množstvo informácií (rýchlosť prenosu dát v bitoch za sekundu) bez ohľadu na to, kde v rádiovom frekvenčnom spektre sa nachádza, takže šírka pásma je mierou prenosu informácií kapacita. Šírka pásma vyžadovaná rádiovým prenosom závisí od dátovej rýchlosti odosielanej informácie (modulačný signál) a od spektrálnej účinnosti použitej metódy modulácie; koľko údajov dokáže preniesť v každom kiloherte šírky pásma. Rôzne typy informačných signálov prenášaných rádiom majú rôzne rýchlosti prenosu dát. Napríklad televízny (video) signál má vyššiu rýchlosť prenosu dát ako zvukový signál.

Rádiové spektrum, celkový rozsah rádiových frekvencií, ktoré možno použiť na komunikáciu v danej oblasti, je obmedzeným zdrojom. Každý rádiový prenos zaberá časť celkovej dostupnej šírky pásma. Šírka pásma rádia sa považuje za ekonomický statok, ktorý má peňažné náklady a zvyšuje dopyt. V niektorých častiach rádiového spektra sa právo na používanie frekvenčného pásma alebo dokonca jedného rádiového kanála nakupuje a predáva za milióny dolárov. Existuje teda motivácia využívať technológiu na minimalizovanie šírky pásma používaného rádiovými službami.

V posledných rokoch došlo k prechodu z analógových na digitálne technológie rádiového prenosu. Jedným z dôvodov je to, že digitálna modulácia môže často prenášať viac informácií (väčšia rýchlosť prenosu dát) v danej šírke pásma ako analógová modulácia pomocou algoritmov kompresie údajov, ktoré znižujú redundanciu v odosielaných dátach a efektívnejšiu moduláciu. Ďalším dôvodom prechodu je to, že digitálna modulácia má väčšiu odolnosť proti šumu ako analógové, čipy na spracovanie digitálneho signálu majú väčší výkon a flexibilitu ako analógové obvody a pomocou tej istej digitálnej modulácie možno prenášať širokú škálu typov informácií.

Pretože sa jedná o pevný zdroj, ktorý si vyžaduje stále väčší počet používateľov, rádiové spektrum sa v posledných desaťročiach čoraz viac preplňuje a potreba jeho efektívnejšieho využívania vedie k mnohým ďalším rádiovým inováciám, ako sú napríklad rádiové systémy s trupom, šírenie spektra. (ultraširokopásmový) prenos, opakované použitie frekvencie, správa dynamického spektra, združovanie frekvencií a kognitívne rádio.

Vysielanie je jednosmerný prenos informácií z rádiového vysielača do prijímačov patriacich verejnosti. Pretože rádiové vlny sú so vzdialenosťou slabšie, môže byť rozhlasová stanica prijímaná iba v obmedzenej vzdialenosti od svojho vysielača. Systémy vysielané zo satelitov sa dajú vo všeobecnosti prijímať po celej krajine alebo kontinente. Staršie pozemné rozhlasové a televízne vysielanie sa platí komerčnou reklamou alebo vládami. V systémoch predplatného, ​​ako je satelitná televízia a satelitné rádio, zákazník platí mesačný poplatok. V týchto systémoch je rádiový signál šifrovaný a môže ho dešifrovať iba prijímač, ktorý je riadený spoločnosťou a môže byť deaktivovaný, ak zákazník nezaplatí svoj účet.

Vysielanie využíva niekoľko častí rádiového spektra v závislosti od typu prenášaného signálu a požadovaného cieľového publika. Signály dlhovlnných a stredných vĺn môžu poskytovať spoľahlivé pokrytie oblastí s dĺžkou niekoľko stoviek kilometrov, ale majú obmedzenejšiu kapacitu prenášania informácií, a preto najlepšie fungujú pri zvukových signáloch (hovor a hudba) a kvalitu zvuku možno zhoršiť rádiovým šumom z prírodných a umelých zdroje. Krátkovlnné pásma majú väčší dosah potenciálu, ale sú viac vystavené rušeniu vzdialenými stanicami a meniacimi sa atmosférickými podmienkami, ktoré ovplyvňujú príjem.

Vo veľmi vysokofrekvenčnom pásme väčšom ako 30 megahertzov má zemská atmosféra menší vplyv na dosah signálov a šírenie viditeľnosti sa stáva základným režimom. Tieto vyššie frekvencie umožňujú veľkú šírku pásma potrebnú pre televízne vysielanie. Pretože prírodné a umelé zdroje šumu sú na týchto frekvenciách menej prítomné, je možný vysokokvalitný prenos zvuku pomocou frekvenčnej modulácie.

Na tejto stránke si môžete zadarmo stiahnuť PNG obrázky: Radio PNG obrázky bezplatne stiahnuť