Fale radiowe (promieniowanie radiowe) - promieniowanie elektromagnetyczne, które może być wytwarzane przez prąd przemienny płynący w antenie. Uznaje się że falami radiowymi są fale o częstotliwości 3 kHz - 3 THz (3*103 - 3*1012 Hz). Wg literatury zachodniej zakres częstotliwości obejmuje fale od 3 Hz. Zależnie od długości dzielą się na pasma radiowe.
Źródła fal radiowych
• naturalne: wyładowania atmosferyczne, gwiazdy, radiogalaktyki
• sztuczne
o zamierzone: nadajnik radiowy
o zakłócenia: silniki komutatorowe, instalacje prądu przemiennego prąd przemienny (50/60 Hz; 400 Hz), komputery, kuchenka mikrofalowa.
Ze względu na środowisko propagacji wyróżnia się
• falę przyziemną (powierzchniową i nadziemną),
• falę troposferyczną,
• falę jonosferyczną,
• falę w przestrzeni kosmicznej.
Rozchodzenie się fal radiowych
Wspólną cechą wszystkich systemów telekomunikacyjnych jest przekazywanie informacji przez ośrodek propagacji fal radiowych: atmosferę, wodę, wnętrze Ziemi, czy, uczciwszy uszy, drut. Przetwarzanie informacji na sygnały, transmisja sygnałów, a także ich odbiór i odtwarzanie zależą od układu i konstrukcji urządzeń przeznaczonych do tych celów; natomiast warunki propagacji fal radiowych są zależne od wielu czynników nie dających się regulować. Zakres częstotliwości wykorzystywany w systemach radiokomunikacyjnych jest bardzo szeroki i rozciąga się od częstotliwości rzędu kilku kiloherców aż do zakresu światła widzialnego. Zgodnie z Regulaminem Radiokomunikacyjnym ITU stosuje się obecnie dekadowy podział widma fal radiowych na zakresy.
Oznaczenie Częstotliwości Fale Skrót
VLF 3 - 30 kHz myriametrowe mam
LF 30 - 300 kHz kilometrowe km
MF 300 - 3000 kHz hektometrowe hm
HF 3 - 30 MHz dekametrowe dam
VHF 30 - 300 MHz metrowe m
UHF 300 - 3000 MHz decymetrowe dm
SHF 3 - 30 GHz centymetrowe cm
EHF 30 - 300 GHz milimetrowe mm
300 - 3000 GHz decymilimetrowe dmm
Zakres Długości fal Częstotliwości
Fale bardzo długie powyżej 20 km poniżej 15 kHz
Fale długie 20 km - 3 km 15 - 100 kHz
Fale średnie 3000 m - 200 m 100 - 1500 kHz
Fale pośrednie 200 m - 100 m 1.5 - 3 MHz
Fale krótkie 100 m - 10 m 3 - 30 MHz
Fale ultrakrótkie 10 m - 1 m 30 - 300 MHz
Mikrofale poniżej 1 m powyżej 300 MHz
Modulacja to samorzutna lub celowa zmiana parametrów sygnału. Przykładem może być modulowany dźwięk syreny alarmowej o zmiennej częstotliwości. Częstotliwość zmian wywołanych modulacją jest dużo mniejsza od częstotliwości fali. Jeżeli modulowane są sygnały sinusoidalne, to proces ten może powodować zmiany amplitudy, częstotliwości lub fazy drgań. W przypadku fal prostokątnych (często stosowanych w technice cyfrowej) procesowi modulacji podlega szerokość, amplituda, pozycja (układ) oraz gęstość impulsów.
Najpopularniejsze techniki modulacji
• Modulacje amplitudy - zmiana amplitudy
o DSB-LC (inaczej AM) (ang. Double-Sideband Large Carrier) - modulacja dwuwstęgowa z nośną
o DSB-SC (ang. Double-Sideband Suppressed Carrier) - modulacja dwuwstęgowa z wytłumioną nośną
o SSB (ang. single-sideband modulation) - modulacja jednowstęgowa (może to być wstęga górna lub dolna)
o VSB (ang. vestigial-sideband modulation) - modulacja amplitudy z częściowo tłumioną wstęga boczną
• Modulacje kąta
o PM (ang. phase modulation) - modulacja fazy, zmiana fazy fali
o FM (ang. frequency modulation) - modulacja częstotliwości, zmiana częstotliwości
• sigma-delta
Modulacja w telekomunikacji
Modulacja i demodulacja podczas komunikacji
Modulacją w technice nazywa się celowy proces zmiany parametrów fali umożliwiający przesyłanie informacji (komunikację).
Modulacja jest konieczna, ponieważ sygnał musi nadawać się do transmisji przez sieć telekomunikacyjną. Zwykle medium transmisyjnym w takiej sieci są przewody miedziane, światłowody, powietrze i próżnia. Ograniczenia fizyczne powodują, że informacja może zostać przekłamana na skutek szumów, zniekształceń i przesłuchów pochodzących od innych sygnałów przesyłanych w tym samym ośrodku. Modulowany komunikat po pokonaniu tych wszystkich przeszkód musi być na tyle poprawny, aby odbiorca mógł wydzielić z niego użyteczne dane.
Urządzenie dokonujące modulacji to modulator.
Demodulacja to proces odwrotny do modulacji. Odbiornik nazywany demodulatorem uzyskuje sygnał, który dekoduje do wyjściowej postaci.
Jeżeli komunikacja ma charakter dwustronny, to jedno urządzenie dokonuje równocześnie modulacji nadawanych sygnałów i demodulacji tych, które odbiera (modulator-demodulator w skrócie modem).
