Πώς λειτουργούν τα συστήματα ραδιοφώνου HF & VHF;

Οι υψηλές συχνότητες και οι πολύ υψηλές συχνότητες είναι ραδιοκύματα. Αποτελούν μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος και αναφέρονται συνήθως ως ραδιόφωνο βραχέων κυμάτων (για κύματα HF) και Ρυθμιζόμενες συχνότητες (για κύματα VHF), γνωστό και ως ραδιόφωνο "FM". Και οι δύο ζώνες ραδιοφώνου χρησιμοποιούνται στη μετάδοση εμπορικών ραδιοφωνικών εκπομπών. Τα ραδιοκύματα VHF χρησιμοποιούνται επίσης για τη μετάδοση τηλεοπτικών σημάτων.

Το Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα χωρίζεται σε διαφορετικά κύματα φορτισμένων φωτονίων που ταλαντώνονται σε συγκεκριμένες συχνότητες. Ολόκληρο το φάσμα ΗΜ ακτινοβολίας (κατά σειρά αυξανόμενης ενέργειας) αποτελείται από ραδιοκύματα, μικροκύματα, υπέρυθρη ακτινοβολία, ορατό φως, υπεριώδη ακτινοβολία, ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα. Τα ίδια τα ραδιοκύματα μπορούν να υποδιαιρεθούν σε διαφορετικές συχνότητες, από εξαιρετικά χαμηλές έως εξαιρετικά υψηλές. Τα ενεργειακά χαρακτηριστικά της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας μπορεί να είναι είτε ως κύματα είτε ως σωματίδια.

Ένα ραδιοκύμα είναι μια ηλεκτρομαγνητική μετάδοση που αποτελείται από ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία που δονούνται μαζί. Αυτά τα δύο πεδία είναι ευθυγραμμισμένα σε μια κάθετη διάταξη και ταξιδεύουν ως κύμα. Η ενέργεια στο κύμα κινείται εμπρός και πίσω μεταξύ του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου. Η συχνότητα με την οποία ένα ραδιοκύμα κυκλώνει ανά δευτερόλεπτο μετριέται σε μονάδες "hertz". Τα ραδιοφωνικά σήματα μπορούν είτε να είναι πανκατευθυντικά και διαδίδονται προς τα έξω σε σφαιρικό σχήμα ή μπορεί να είναι μονής κατεύθυνσης και να ακτινοβολούν προς τα έξω ως εστιασμένη δέσμη.

Τα ραδιοκύματα υψηλής συχνότητας δονούνται μεταξύ 3 και 30 megahertz. Αυτή είναι επίσης γνωστή ως ραδιοφωνική ζώνη βραχέων κυμάτων και αυτή η συχνότητα χρησιμοποιείται για ραδιόφωνο ραδιοφώνου, CB και εμπορικής εκπομπής. Οι εκπομπές μικρού μήκους έχουν συχνά ειδησεογραφικό, πολιτικό ή θρησκευτικό περιεχόμενο. Τα κύματα HF μπορούν να διαθλαστούν από την ιονόσφαιρα της γης (ένα στρώμα φορτισμένων σωματιδίων στην ατμόσφαιρα) και να ανακατευθυνθούν σε μια επιθυμητή θέση στο έδαφος. Με αυτόν τον τρόπο, τα ραδιοσήματα βραχέων κυμάτων μπορούν να στοχεύουν σε μια γεωγραφική περιοχή.

Τα ραδιοκύματα VHF στην περιοχή από 30 έως 300 megahertz είναι επίσης γνωστά ως κύματα "διαμόρφωσης συχνότητας" ή κύματα FM και χρησιμοποιούνται για εμπορικές ραδιοφωνικές και τηλεοπτικές εκπομπές. Τα σήματα VHF μπορούν να μεταφέρουν μεγαλύτερο όγκο πληροφοριών, γι' αυτό το σήμα είναι πιο καθαρό. Τα κύματα FM δεν διαθλώνται από την ιονόσφαιρα. Ένα μειονέκτημα των FM είναι ότι τα σήματα ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή. Επομένως, οι πομποί και οι δέκτες πρέπει να έχουν οπτική επαφή. Διαφορετικά, τα σήματα θα ταξιδέψουν τελικά στο διάστημα λόγω της καμπυλότητας της γης.

Η διάδοση των ραδιοκυμάτων μπορεί να επηρεαστεί από διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες, με τους πιο συνηθισμένους να είναι γεωγραφικά εμπόδια όπως βουνά και υδάτινα σώματα. Τα σήματα VHF (FM) επηρεάζονται περισσότερο από ατμοσφαιρικές διαταραχές όπως ομίχλη ή σύννεφα παρά τα σήματα HF (μικρών κυμάτων). Τα ραδιοκύματα HF, ωστόσο, υπόκεινται σε διάθλαση (ή κάμψη) από την ιονόσφαιρα, ενώ τα κύματα VHF όχι. Επειδή τα κύματα VHF έχουν υψηλότερη συχνότητα και μεγαλύτερη κατευθυντική εστίαση, οι κεραίες εκπομπής πρέπει να τοποθετούνται σε υψηλότερο υψόμετρο. Αυτό δεν είναι απαραίτητο για τους πομπούς HF, καθώς χρησιμοποιούν την ιονοσφαιρική διάθλαση για να κατευθύνουν τα σήματα τους.