През 1887 г. Хайнрих Херц доказва, че електромагнитната енергия може да бъде изпратена в космоса под формата на радиовълни, които преминават през атмосферата със скоростта на светлината. Това откритие помогна да се развият принципите на радиокомуникацията, които все още се използват днес. Освен това ученият доказа, че радиовълните са електромагнитни по природа и основната им характеристика е честотата, с която енергията се колебае между електрически и магнитни полета. Честотата в херци (Hz) е свързана с дължината на вълната λ, която е разстоянието, което радиовълната изминава за едно трептене. Така се получава следната формула: λ=C/F (където C е равно на скоростта на светлината).
Принципите на радиокомуникацията се основават на предаването на радиовълни, носещи информация. Те могат да предават гласови или цифрови данни. За да направите това, радиото трябва да има:
- Устройство за събиране на информация в електрически сигнал (например микрофон). Този сигнал се нарича бейсбенд в нормалния аудио диапазон.
- Модулатор за въвеждане на информация в честотната лента на сигнала при избраната радиочестота.
- Предавател, усилвател на мощност на сигнала, който го изпраща към антена.
- Антена от проводим прът с определена дължина,който ще излъчва електромагнитна радиовълна.
- Усилвател на сигнала от страната на приемника.
- Демодулатор, който ще може да възстанови оригиналната информация от получения радиосигнал.
- И накрая, устройство за възпроизвеждане на предаваната информация (например високоговорител).
Принципи на радиокомуникация
Съвременният принцип на радиокомуникация е замислен в началото на миналия век. По това време радиото е разработено главно за предаване на глас и музика. Но много скоро стана възможно да се използват принципите на радиокомуникацията за предаване на по-сложна информация. Например, като текст. Това доведе до изобретяването на телеграфа на Морс.
Общото нещо за гласа, музиката или телеграфа е, че основната информация е криптирана в аудио сигнали, които се характеризират с амплитуда и честота (Hz). Хората могат да чуват звуци, вариращи от 30 Hz до около 12 000 Hz. Този диапазон се нарича аудио спектър.
Радиочестотният спектър е разделен на различни честотни диапазони. Всеки от тях има специфични характеристики по отношение на радиацията и затихването в атмосферата. Има комуникационни приложения, описани в таблицата по-долу, които работят в една или друга честотна лента.
LF-диапазон | от 30 kHz | до 300 kHz | Използва се основно за самолети, маяци, навигация и предаване на информация. |
FM Band | от 300 kHz | до 3000 kHz | Използваноза цифрово излъчване. |
HF лента | от 3000 kHz | до 30000 kHz | Тази лента е широко подходяща за наземни комуникации на средни и дълги разстояния. |
VHF лента | от 30000 kHz | до 300000 kHz | VHF обикновено се използва за наземно излъчване и комуникация на кораби и самолети |
UHF лента | от 300000 kHz | до 3000000 kHz | Този спектър се използва от сателитни системи за позициониране, както и от мобилни телефони. |
Днес е трудно да си представим какво би направило човечеството без радиовръзка, която намери своето приложение в много съвременни устройства. Например, принципите на радиото и телевизията се използват в мобилни телефони, клавиатури, GPRS, Wi-Fi, безжични компютърни мрежи и т.н.