Onde Radio
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Le onde radio, o radioonde, sono le radiazioni elettromagnetiche di frequenza minore, compresa tra zero e 300 GHz, ovvero lunghezza d'onda da 1 mm all'infinito. Il limite di frequenza inferiore è necessariamente asintotico, poiché per definizione non possono esistere onde elettromagnetiche senza variazione di campo. La quantità di informazione che può essere trasportata da un segnale radio (vedi modulazione) è proporzionale alla sua frequenza, per questo le frequenze minime usate nella radiotecnica per trasmettere la voce partono da qualche decina di kilohertz.
Sebbene questa regione dello spettro elettromagnetico sia di piccole dimensioni rispetto alle altre (ultravioletto, infrarosso, Raggi X ecc) è storicamente la più utilizzata per le comunicazioni radio. Questo è avvenuto principalmente perché le onde di bassa frequenza sono facilmente generabili con dispositivi elettrici alla portata della fisica della fine del XIX secolo (oscillatori, antenne, rivelatori a risonanza) e quindi disponibili ai tempi di Heinrich Rudolf Hertz, Guglielmo Marconi e Nikola Tesla. Un altro vantaggio delle maggiori lunghezze d'onda è di propagarsi per riflessione ionosferica a distanze intercontinentali, sicuramente interessante in un'epoca in cui non esistevano ponti radio e satelliti per telecomunicazione.
Bande
La gamma delle onde radio è convenzionalmente suddivisa nelle seguenti bande:
| Banda | Frequenza | Lunghezza d'onda | Principali impieghi |
|---|---|---|---|
| < 3 Hz | > 100,000 Km | ||
| ELF (Extremely low frequency) |
3–30 Hz | 100,000 Km – 10,000 Km | Comunicazione radio con i sottomarini, ispezione tubazioni, studio del campo magnetico terrestre |
| SLF (Super low frequency) |
30–300 Hz | 10,000 Km – 1000 Km | Comunicazione con i sottomarini, per es. la radio russa ZEVS |
| ULF (Ultra low frequency) |
300–3000 Hz | 1000 Km – 100 Km | |
| VLF (Very low frequency) |
3–30 KHz | 100 Km – 10 Km | Marina, comunicazione con sommergibili in emersione |
| LF (Low frequency) |
30–300 KHz | 10 Km – 1 Km | Trasmissioni radio intercontinentali in AM,
trasmissione del segnale di tempo standard per gli orologi radiocontrollati. |
| MF (Medium frequency) |
300–3000 KHz | 1 Km – 100 m | Trasmissioni radio in AM |
| HF (High frequency) |
3–30 MHz | 100 m – 10 m (Onde corte) |
Radioamatori, CB, trasmissioni intercontinentali in codice Morse |
| VHF (Very high frequency) |
30–300 MHz | 10 m – 1 m | Radio commerciali in FM, Aviazione, Marina, Forze dell'ordine, Televisione, Radioamatori, Radiofari |
| UHF (Ultra high frequency) |
300–3000 MHz | 1 m – 100 mm | Televisione, Telefonia cellulare |
| SHF (Super high frequency) |
3–30 GHz | 100 mm – 10 mm | Radar, Satelliti |
| EHF (Extremely high frequency |
30–300 GHz | 10 mm – 1 mm | Trasmissioni satellitari e radioamatoriali |
La banda UHF è a cavallo tra la regione delle onde radio e delle microonde, il confine non è netto.
Le bande ELF, SLF, ULF, and VLF hanno frequenze uguali a quelle delle onde sonore ma mentre le prime sono onde elettromagnetiche, le seconde sono invece vibrazioni meccaniche dell'aria.
Le frequenze ultrabasse sono usate per la comunicazione con i sottomarini poiché l'acqua attenua le onde elettromagnetiche in ragione proporzionale alla frequenza, con un coefficiente elevato. Soltanto frequenze bassissime riescono a propagarsi per centinaia di chilometri, ma con la necessità di enormi antenne, costituite da fili immersi lunghi diverse decine di chilometri. Con queste onde è possibile inoltre trasportare pochissima informazione, messaggi scanditi lentamente, certamente non la voce.