Ako fungujú HF a VHF rádiové systémy?

Vysoké frekvencie a veľmi vysoké frekvencie sú rádiové vlny. Sú súčasťou elektromagnetického spektra a bežne sa označujú ako krátkovlnné rádio (pre HF vlny) a frekvenčne modulované (pre VHF vlny), tiež známe ako „FM“ rádio. Obidve rádiové pásma sa využívajú pri vysielaní komerčných rozhlasových prenosov. Rádiové vlny VHF sa používajú aj na vysielanie televíznych signálov.

Elektromagnetické spektrum je rozdelené na rôzne vlny nabitých fotónov oscilujúcich na špecifických frekvenciách. Celé EM spektrum žiarenia (v poradí narastajúcej energie) pozostáva z rádiových vĺn, mikrovĺn, infračerveného žiarenia, viditeľného svetla, ultrafialového žiarenia, röntgenového žiarenia a gama žiarenia. Samotné rádiové vlny môžu byť rozdelené do rôznych frekvencií, od ultranízkych až po extrémne vysoké. Energetické charakteristiky elektromagnetického žiarenia môžu byť buď vo forme vĺn alebo častíc.

Rádiová vlna je elektromagnetický prenos zložený z elektrických a magnetických polí, ktoré spolu vibrujú. Tieto dve polia sú zarovnané v kolmom usporiadaní a pohybujú sa ako vlna. Energia vo vlne sa pohybuje tam a späť medzi elektrickým a magnetickým poľom. Frekvencia, pri ktorej rádiové vlny cyklujú za sekundu, sa meria v jednotkách „hertz“. Rádiové signály môžu byť buď všesmerové a šíria sa smerom von v guľovom tvare, alebo môžu byť jednosmerné a vyžarovať smerom von ako zaostrený lúč.

Vysokofrekvenčné rádiové vlny vibrujú medzi 3 a 30 MHz. Toto je tiež známe ako krátkovlnné rádiové pásmo a táto frekvencia sa používa pre rádioamatérov, CB a komerčne vysielané rádio. Vysielanie na krátkych vlnách má často spravodajský, politický alebo náboženský obsah. VF vlny sa môžu lámať od zemskej ionosféry (vrstva nabitých častíc v atmosfére) a presmerovať sa na požadované miesto na zemi. Týmto spôsobom možno krátkovlnné rádiové signály zacieliť na geografickú oblasť.

Rádiové vlny VHF v rozsahu 30 až 300 megahertzov sú tiež známe ako "frekvenčne modulované" alebo FM vlny a používajú sa na komerčné rozhlasové a televízne vysielanie. Signály VHF môžu prenášať väčšie množstvo informácií, a preto je signál čistejší. FM vlny nie sú lámané ionosférou. Nevýhodou FM je, že signály sa šíria priamočiaro. Vysielače a prijímače preto musia mať priamu viditeľnosť; inak sa signály nakoniec dostanú do vesmíru v dôsledku zakrivenia Zeme.

Šírenie rádiových vĺn môže byť ovplyvnené množstvom environmentálnych faktorov, z ktorých najbežnejšie sú geografické prekážky, ako sú hory a vodné plochy. Signály VHF (FM) sú viac ovplyvnené atmosférickými poruchami, ako je hmla alebo mraky, ako signály HF (krátke vlny). HF rádiové vlny však podliehajú lomu (alebo ohýbaniu) ionosférou, zatiaľ čo VHF vlny nie. Pretože vlny VHF majú vyššiu frekvenciu a viac smerové zameranie, vysielacie antény musia byť umiestnené vo vyššej nadmorskej výške. To nie je potrebné pre HF vysielače, pretože využívajú ionosférický lom na smerovanie svojich signálov.