Cum funcționează sistemele radio HF și VHF?

Frecvențele înalte și frecvențele foarte înalte sunt unde radio. Ele fac parte din spectrul electromagnetic și sunt denumite în mod obișnuit radio cu unde scurte (pentru undele HF) și modulate în frecvență (pentru undele VHF), cunoscute și ca radio „FM”. Ambele benzi radio sunt utilizate în difuzarea transmisiilor radio comerciale. Undele radio VHF sunt, de asemenea, folosite pentru difuzarea semnalelor de televiziune.

Spectrul electromagnetic este împărțit în diferite unde de fotoni încărcați care oscilează la frecvențe specifice. Întregul spectru EM al radiațiilor (în ordinea creșterii energiei) constă din unde radio, microunde, radiații infraroșii, lumină vizibilă, radiații ultraviolete, raze X și raze gamma. Undele radio în sine pot fi subdivizate în diferite frecvențe, de la ultra-scăzut la extrem de ridicat. Caracteristicile energetice ale radiației electromagnetice pot fi sub formă de unde sau particule.

Unda radio este o transmisie electromagnetică compusă din câmpuri electrice și magnetice care vibrează împreună. Aceste două câmpuri sunt aliniate într-un aranjament perpendicular și se deplasează ca o undă. Energia din undă se mișcă înainte și înapoi între câmpul electric și cel magnetic. Frecvența la care o undă radio circulă pe secundă este măsurată în unități de „herți”. Semnalele radio pot fi fie omnidirecționale și se propagă spre exterior într-o formă sferică sau pot fi unidirecționale și radiaza spre exterior ca un fascicul focalizat.

Undele radio de înaltă frecvență vibrează între 3 și 30 megaherți. Aceasta este, de asemenea, cunoscută sub denumirea de bandă de radio cu unde scurte, iar această frecvență este folosită pentru radio amazon, CB și difuzate comercial. Emisiunile cu unde scurte au adesea conținut politic sau religios orientat spre știri. Undele HF se pot refracta din ionosfera terestră (un strat de particule încărcate din atmosferă) și se pot redirecționa către o locație dorită de pe sol. În acest fel, semnalele radio cu unde scurte pot fi direcționate către o regiune geografică.

Undele radio VHF pe intervalul de la 30 la 300 de megaherți sunt cunoscute și sub denumirea de unde „modulate în frecvență” sau unde FM și sunt utilizate pentru emisiunile comerciale de radio și televiziune. Semnalele VHF pot transporta o cantitate mai mare de informații, motiv pentru care semnalul este mai clar. Undele FM nu sunt refractate de ionosferă. Un dezavantaj al FM este că semnalele călătoresc în linie dreaptă. Prin urmare, emițătoarele și receptorii trebuie să aibă o linie de vedere; în caz contrar, semnalele vor călători în cele din urmă în spațiu datorită curburii pământului.

Propagarea undelor radio poate fi afectată de o serie de factori de mediu, cei mai frecventi fiind obstacolele geografice precum munții și corpurile de apă. Semnalele VHF (FM) sunt mai afectate de perturbațiile atmosferice, cum ar fi ceața sau norii, decât semnalele HF (undă scurtă). Undele radio HF, totuși, sunt supuse refracției (sau îndoirii) de către ionosferă, în timp ce undele VHF nu sunt. Deoarece undele VHF au o frecvență mai mare și o focalizare mai direcțională, antenele de transmisie trebuie plasate la o altitudine mai mare. Acest lucru nu este necesar pentru transmițătoarele HF, deoarece folosesc refracția ionosferică pentru a-și direcționa semnalele.