V roku 1887 Heinrich Hertz dokázal, že elektromagnetickú energiu možno poslať do vesmíru vo forme rádiových vĺn, ktoré sa šíria atmosférou rýchlosťou približne svetla. Tento objav pomohol rozvinúť princípy rádiovej komunikácie, ktoré sa používajú dodnes. Okrem toho vedec dokázal, že rádiové vlny sú svojou povahou elektromagnetické a ich hlavnou charakteristikou je frekvencia, pri ktorej energia kolíše medzi elektrickým a magnetickým poľom. Frekvencia v hertzoch (Hz) súvisí s vlnovou dĺžkou λ, čo je vzdialenosť, ktorú prejde rádiová vlna pri jednom kmitaní. Takto sa získa nasledujúci vzorec: λ=C/F (kde C sa rovná rýchlosti svetla).
Princípy rádiovej komunikácie sú založené na prenose rádiových vĺn prenášajúcich informácie. Môžu prenášať hlasové alebo digitálne dáta. Na to musí mať rádio:
– Zariadenie na zhromažďovanie informácií do elektrického signálu (napríklad mikrofón). Tento signál sa v normálnom rozsahu zvuku nazýva základné pásmo.
- Modulátor na zadávanie informácií do frekvenčného pásma signálu na zvolenej rádiovej frekvencii.
- Vysielač, zosilňovač signálu, ktorý ho posiela do antény.
- Anténa z vodivej tyče určitej dĺžky,ktorý vyšle elektromagnetické rádiové vlny.
- Zosilňovač signálu na strane prijímača.
- Demodulátor, ktorý bude schopný obnoviť pôvodné informácie z prijatého rádiového signálu.
- Nakoniec zariadenie na reprodukciu prenášaných informácií (napríklad reproduktor).
Princípy rádiovej komunikácie
Moderný princíp rádiovej komunikácie vznikol začiatkom minulého storočia. Rádio sa vtedy vyvíjalo hlavne na prenos hlasu a hudby. Ale veľmi skoro bolo možné použiť princípy rádiovej komunikácie na prenos zložitejších informácií. Napríklad text. To viedlo k vynálezu Morseovho telegrafu.
Pri hlase, hudbe alebo telegrafe je bežné, že základné informácie sú zakódované v zvukových signáloch, ktoré sa vyznačujú amplitúdou a frekvenciou (Hz). Ľudia môžu počuť zvuky v rozsahu od 30 Hz do približne 12 000 Hz. Tento rozsah sa nazýva zvukové spektrum.
Rádiofrekvenčné spektrum je rozdelené do rôznych frekvenčných rozsahov. Každý z nich má špecifické vlastnosti týkajúce sa žiarenia a útlmu v atmosfére. V tabuľke nižšie sú popísané komunikačné aplikácie, ktoré fungujú v jednom alebo inom pásme.
| Rozsah LF | od 30 kHz | do 300 kHz | Používa sa hlavne na lietadlá, majáky, navigáciu a prenos informácií. |
| FM kapela | od 300 kHz | do 3000 kHz | Používanépre digitálne vysielanie. |
| HF pásmo | od 3000 kHz | do 30 000 kHz | Toto pásmo je široko vhodné pre pozemnú komunikáciu na stredné a dlhé vzdialenosti. |
| VHF pásmo | od 30 000 kHz | do 300 000 kHz | VHF sa bežne používa na pozemné vysielanie a komunikáciu lodí a lietadiel |
| pásmo UHF | od 300 000 kHz | až 3000000 kHz | Toto spektrum využívajú satelitné polohovacie systémy, ako aj mobilné telefóny. |
Dnes je ťažké si predstaviť, čo by ľudstvo robilo bez rádiovej komunikácie, ktorá našla svoje uplatnenie v mnohých moderných zariadeniach. Princípy rádia a televízie sa využívajú napríklad v mobilných telefónoch, klávesniciach, GPRS, Wi-Fi, bezdrôtových počítačových sieťach atď.
