Gelombang radio adalah sejenis radiasi elektromagnet yang paling terkenal untuk penggunaannya dalam teknologi komunikasi, seperti televisyen, telefon bimbit dan radio. Peranti ini menerima gelombang radio dan menukarnya kepada getaran mekanikal dalam pembesar suara untuk menghasilkan gelombang bunyi.
Spektrum frekuensi radio adalah sebahagian kecil daripada spektrum elektromagnetik (EM). Spektrum EM secara amnya dibahagikan kepada tujuh wilayah dalam usaha menurunkan panjang gelombang dan meningkatkan tenaga dan kekerapan, menurut University of Rochester. Penamaan umum ialah gelombang radio, gelombang mikro, inframerah (IR), cahaya kelihatan, ultraviolet (UV), X-ray dan gamma-ray.
Gelombang radio mempunyai panjang gelombang terpanjang dalam spektrum EM, menurut NASA, dari kira-kira 0.04 inci (1 milimeter) hingga lebih daripada 62 batu (100 kilometer). Mereka juga mempunyai frekuensi terendah, dari kira-kira 3,000 kitaran sesaat, atau 3 kilohertz, sehingga kira-kira 300 bilion hertz, atau 300 gigahertz.
Spektrum radio adalah sumber terhad dan sering dibandingkan dengan tanah ladang. Sama seperti petani mesti menyusun tanah mereka untuk mencapai penuaian terbaik mengenai kuantiti dan kepelbagaian, spektrum radio mesti dibahagikan antara pengguna dengan cara yang paling berkesan, menurut British Broadcasting Corp (BBC). Di A.S., Pentadbiran Telekomunikasi dan Maklumat Kebangsaan di dalam Jabatan Perdagangan Amerika Syarikat menguruskan peruntukan kekerapan di sepanjang spektrum radio.
Discovery
Ahli fizik Scotland James Clerk Maxwell, yang membangunkan teori bersatu elektromagnetisme pada tahun 1870-an, meramalkan kewujudan gelombang radio, menurut Perpustakaan Negara Scotland. Pada tahun 1886, seorang pakar fizik Jerman, Heinrich Hertz, menggunakan teori Maxwell untuk menghasilkan dan menerima gelombang radio. Hertz menggunakan alat buatan sendiri yang mudah, termasuk gegelung induksi dan balang Leyden (jenis kapasitor awal yang terdiri daripada balang kaca dengan lapisan foil di dalam dan di luar) untuk menghasilkan gelombang elektromagnetik. Hertz menjadi orang pertama yang menghantar dan menerima gelombang radio terkawal. Unit frekuensi gelombang EM - satu kitaran sesaat - dipanggil hertz, sebagai penghormatannya, menurut Persatuan Amerika untuk Kemajuan Sains.
Band gelombang radio
Pentadbiran Telekomunikasi dan Maklumat Kebangsaan secara amnya membahagikan spektrum radio ke sembilan kumpulan:
.tg {border-collapse: collapse; spacing border: 0; border color: #ccc;} .tg td {font-family: Arial, sans-serif; gaya: padat; lebar perbatasan: 0px; limpahan: tersembunyi; kata-pecahan: normal; border color: #ccc; color: # 333; sans-serif; font-size: 14px; font-weight: normal; padding: 10px 5px; border-style: solid; border-width: 0px; overflow: warna: # 333; warna latar belakang: # f0f0f0;} .tg .tg-mcqj {font-weight: bold; border-color: # 000000; 73oq {border color: # 000000; text-align: left; vertical-align: top}
| Band | Jarak frekuensi | Julat panjang gelombang |
|---|---|---|
| Kekerapan Rendah (ELF) | <3 kHz | > 100 km |
| Frekuensi yang sangat rendah (VLF) | 3 hingga 30 kHz | 10 hingga 100 km |
| Kekerapan Rendah (LF) | 30 hingga 300 kHz | 1 m hingga 10 km |
| Kekerapan Sederhana (MF) | 300 kHz hingga 3 MHz | 100 m hingga 1 km |
| Frekuensi Tinggi (HF) | 3 hingga 30 MHz | 10 hingga 100 m |
| Frekuensi yang sangat tinggi (VHF) | 30 hingga 300 MHz | 1 hingga 10 m |
| Frekuensi Ultra Tinggi (UHF) | 300 MHz hingga 3 GHz | 10 cm hingga 1 m |
| Frekuensi Tinggi Tinggi (SHF) | 3 hingga 30 GHz | 1 hingga 1 cm |
| Frekuensi Tinggi yang Sangat Tinggi (EHF) | 30 hingga 300 GHz | 1 mm hingga 1 cm |
Frekuensi Rendah hingga Sedang
Gelombang radio ELF, yang paling rendah dari semua frekuensi radio, mempunyai jarak yang panjang dan berguna untuk menembusi air dan batu untuk komunikasi dengan kapal selam dan di dalam lombong dan gua. Sumber alam semulajadi gelombang ELF / VLF yang paling kuat adalah kilat, menurut Kumpulan Stanford VLF. Gelombang yang dihasilkan oleh serangan kilat boleh melantun di antara Bumi dan ionosfera (lapisan atmosfera dengan kepekatan ion yang tinggi dan elektron bebas), menurut Phys.org. Gangguan kilat ini dapat memutarkan isyarat radio yang penting ke arah satelit.
Band radio LF dan MF termasuk radio laut dan radio penerbangan, serta radio AM (modulasi amplitudo) komersial, menurut RF Page. Band frekuensi radio AM jatuh antara 535 kilohertz hingga 1.7 megahertz, mengikut Cara Kerja. Radio AM mempunyai jarak jauh, terutamanya pada waktu malam apabila ionosfera lebih baik pada refracting gelombang kembali ke bumi, tetapi ia adalah tertakluk kepada gangguan yang menjejaskan kualiti bunyi. Apabila isyarat disekat sebahagiannya - sebagai contoh, dengan bangunan berdinding logam seperti pencakar langit - jumlah bunyi dikurangkan dengan sewajarnya.
Frekuensi yang lebih tinggi
Band HF, VHF dan UHF merangkumi radio FM, menyiarkan bunyi televisyen, radio perkhidmatan awam, telefon bimbit dan GPS (sistem kedudukan global). Band ini biasanya menggunakan "modulasi kekerapan" (FM) untuk menyandikan, atau menarik perhatian, audio atau isyarat data ke gelombang pembawa. Dalam modulasi kekerapan, amplitud (had maksima) isyarat tetap malar sementara frekuensi diubah lebih tinggi atau lebih rendah pada kadar dan magnitud yang bersamaan dengan isyarat audio atau data.
Keputusan FM dalam kualiti isyarat yang lebih baik daripada AM kerana faktor alam sekitar tidak menjejaskan kekerapan cara mereka mempengaruhi amplitud, dan penerima mengabaikan variasi dalam amplitud selagi isyarat kekal melebihi ambang minimum. Kekerapan radio FM jatuh antara 88 megahertz dan 108 megahertz, mengikut Cara Kerja.
Radio gelombang pendek
Radio gelombang pendek menggunakan kekerapan dalam jalur HF, dari kira-kira 1.7 megahertz hingga 30 megahertz, menurut Persatuan Penyiar Gelombang Pendek Kebangsaan (NASB). Dalam lingkungan itu, spektrum gelombang pendek dibahagikan kepada beberapa segmen, beberapa di antaranya didedikasikan kepada stesen penyiaran biasa, seperti Voice of America, British Broadcasting Corp dan Voice of Russia. Di seluruh dunia, terdapat beratus-ratus stesen gelombang pendek, menurut NASB. Stesen-stesen gelombang pendek boleh didengar ribuan batu kerana isyarat melantun ionosfera, dan melantun semula beratus-ratus atau ribuan kilometer dari titik asal mereka.
Frekuensi tertinggi
SHF dan EHF mewakili frekuensi tertinggi dalam band radio dan kadang-kadang dianggap sebagai sebahagian daripada gelombang mikro. Molekul di udara cenderung menyerap frekuensi ini, yang mengehadkan jarak dan aplikasi mereka. Walau bagaimanapun, panjang gelombang pendek mereka membolehkan isyarat untuk diarahkan dalam rasuk sempit oleh antena hidangan parabola (antena hidangan satelit). Ini membolehkan komunikasi jalur lebar tinggi jarak pendek berlaku di antara lokasi tetap.
SHF yang dipengaruhi kurang oleh udara daripada EHF, digunakan untuk aplikasi jarak pendek seperti Wi-Fi, Bluetooth dan USB tanpa wayar (bas siri sejagat). SHF boleh berfungsi hanya dalam laluan jalur pandangan kerana gelombang cenderung melantun objek seperti kereta, bot dan pesawat, menurut Halaman RF. Dan kerana gelombang melantun objek, SHF juga boleh digunakan untuk radar.
Sumber-sumber astronomi
Ruang luar penuh dengan sumber-sumber gelombang radio: planet, bintang, awan gas dan debu, galaksi, pulsar dan juga lubang hitam. Dengan mengkaji ini, para astronom dapat mengetahui tentang gerakan dan komposisi kimia sumber kosmik serta proses yang menyebabkan pelepasan ini.
Teleskop radio "melihat" langit sangat berbeza daripada yang kelihatan dalam cahaya yang kelihatan. Alih-alih melihat bintang-bintang seperti, teleskop radio mengambil pulsar jauh, kawasan pembentuk bintang dan sisa-sisa supernova. Teleskop radio juga boleh mengesan quasar, yang pendek untuk sumber radio quasi-bintang. Quasar adalah teras galaksi yang sangat cerah dikuasakan oleh lubang hitam supermasif. Quasars memancarkan tenaga secara meluas merentasi spektrum EM, tetapi nama itu berasal dari fakta bahawa kuarsa pertama yang dikenal pasti memancarkan kebanyakannya tenaga radio. Quasar sangat bertenaga; sesetengahnya mengeluarkan tenaga sebanyak 1,000 kali lebih banyak seperti Seluruh Bima Sakti.
Ahli astronomi radio sering menggabungkan beberapa teleskop yang lebih kecil, atau menerima hidangan, ke dalam array untuk membuat gambar radio yang lebih jelas atau lebih tinggi, menurut Universiti Vienna. Sebagai contoh, teleskop radio Sangat Besar Array (VLA) di New Mexico terdiri daripada 27 antena yang disusun dalam corak "Y" besar yang sejauh 22 batu (36 kilometer).
Artikel ini dikemaskinikan pada 27 Feb, 2019 oleh penyumbang Live Science Traci Pedersen.
