Công nghệ vô tuyến, truyền và phát hiện các tín hiệu liên lạc bao gồm sóng điện từ truyền qua không khí theo đường thẳng hoặc phản xạ từ tầng điện ly hoặc từ vệ tinh liên lạc.
Nguyên tắc vật lý cơ bản
Bức xạ điện từ bao gồm ánh sáng cũng như sóng vô tuyến và cả hai có nhiều đặc tính chung. Cả hai đều được truyền qua không gian trong dòng xấp xỉ thẳng vào vận tốc khoảng 300.000.000 mét (186.000 dặm) mỗi giây và có biên độ mà thay đổi theo chu kỳ với thời gian; nghĩa là, chúng dao động từ biên độ 0 đến cực đại và trở lại. Số lần chu kỳ được lặp lại trong một giây được gọi là tần số (ký hiệu là f) tính theo chu kỳ mỗi giây và thời gian thực hiện để hoàn thành một chu kỳ là 1 / f giây, đôi khi được gọi là chu kỳ. Để kỷ niệm nhà tiên phong người Đức là Heinrich Hertz, người đã thực hiện một số thí nghiệm vô tuyến đầu tiên, chu kỳ mỗi giây bây giờ được gọi là hertz sao cho tần số một chu kỳ mỗi giây được viết là một hertz (viết tắt Hz). Các tần số cao hơn được viết tắt như trong Bảng 3.
Thuật ngữ tần số và chữ viết tắt của chúng
| kỳ hạn | chu kỳ mỗi giây | viết tắt | tương đương |
|---|---|---|---|
| 1 hertz | 1 | 1 Hz | |
| 1 kilohertz | 1.000 | 1 kHz | 1.000 Hz |
| 1 megahertz | 1.000.000 (10 6) | 1 MHz | 1.000 kHz |
| 1 gigahertz | 1.000.000.000 (10 9) | 1 GHz | 1.000 MHz |
Một sóng vô tuyến được truyền trong không gian bất kỳ lúc nào cũng có sự thay đổi biên độ dọc theo hướng di chuyển của nó tương tự như sự biến đổi theo thời gian của nó, giống như một sóng truyền trên một vùng nước. Khoảng cách từ đỉnh sóng này đến đỉnh sóng tiếp theo được gọi là bước sóng.
Bước sóng và tần số có liên quan. Chia tốc độ của sóng điện từ (c) theo bước sóng (được chỉ định bởi chữ Hy Lạp lambda,) cho tần số: f = c /. Do đó, bước sóng 10 mét có tần số 300.000.000 chia cho 10, hoặc 30.000.000 hertz (30 megahertz). Bước sóng của ánh sáng ngắn hơn nhiều so với sóng vô tuyến. Ở trung tâm của phổ ánh sáng, bước sóng khoảng 0,5 micron (0,0000005 mét), hoặc tần số 6 × 10 14 hertz hoặc 600.000 gigahertz (một gigahertz bằng 1.000.000.000 hertz). Tần số tối đa trong phổ vô tuyến thường được lấy là khoảng 45 gigahertz, tương ứng với bước sóng khoảng 6,7 mm. Sóng vô tuyến có thể được tạo ra và sử dụng ở tần số thấp hơn 10 kilohertz (= 30.000 mét).
Cơ chế truyền sóng
Một sóng vô tuyến được tạo thành từ các điện trường và từ trường dao động lẫn nhau theo các góc vuông với nhau trong không gian. Khi hai trường này hoạt động đồng bộ theo thời gian, chúng được gọi là trong giai đoạn thời gian; tức là, cả hai đều đạt cực đại và cực tiểu cùng nhau và cả hai cùng đi qua 0. Khi khoảng cách từ nguồn năng lượng tăng lên, diện tích mà năng lượng điện và từ được lan truyền được tăng lên, do đó năng lượng có sẵn trên mỗi đơn vị diện tích bị giảm. Cường độ tín hiệu vô tuyến, như cường độ ánh sáng, giảm khi khoảng cách từ nguồn tăng.
Anten phát là một thiết bị chiếu năng lượng tần số vô tuyến do máy phát tạo ra vào không gian. Ăng-ten có thể được thiết kế để tập trung năng lượng vô tuyến thành một chùm giống như đèn rọi và do đó tăng hiệu quả của nó theo một hướng nhất định (xem thiết bị điện tử).
