Radio
(comunicazioni)
Sistema di comunicazione basato sulla propagazione delle onde elettromagnetiche
nello spazio. I diversi tipi di radioonde, solitamente identificati in base alla
frequenza (numero di cicli per secondo) o alla lunghezza d'onda (distanza
percorsa dall'onda in un periodo), vengono usati per scopi diversi. L'unità di
misura della frequenza, il ciclo per secondo (hertz, Hz), prende nome dal
tedesco Heinrich Hertz: 1 kilohertz (kHz) corrisponde a 1000 cicli/s, 1
megahertz (MHz) a 1 milione di cicli/s, mentre 1 gigahertz (GHz) è 1 miliardo
di cicli/s. Le radioonde possono avere frequenze che vanno da pochi kilohertz a
diversi gigahertz; le onde più corte hanno frequenza più alta, quelle più
lunghe frequenza più bassa.
Le radioonde
sono usate nelle trasmissioni radio ma anche in radiotelegrafia, nelle
trasmissioni telefoniche, televisive, radar, nei sistemi di navigazione e nelle
comunicazioni spaziali.
Poiché in
un'atmosfera uniforme le onde elettromagnetiche viaggiano in linea retta, le
comunicazioni radio a lunga distanza dovrebbero essere impedite dalla curvatura
della superficie terrestre, tuttavia sono possibili grazie alle proprietà della
ionosfera di riflettere le radioonde. Le onde cortissime, inferiori a 10 m circa
(a frequenza molto elevata, ultraelevata o superelevata, indicate
rispettivamente dalle sigle VHF, UHF e SHF, cioè Very High Frequency, Ultra
High Frequency e Super High Frequency), che normalmente non vengono riflesse
dalla ionosfera, possono essere ricevute solo a breve distanza.
Un tipico
sistema di comunicazione radio è formato da due elementi principali, un
trasmettitore e un ricevitore. Il trasmettitore genera oscillazioni elettriche a
una determinata frequenza, la cosiddetta onda portante. È possibile modulare
l'onda portante sia in ampiezza sia in frequenza: un segnale modulato in
ampiezza consiste nella frequenza portante più due bande laterali risultanti
dalla modulazione, mentre la modulazione di frequenza (FM) produce più bande
laterali e permette di ottenere una più alta fedeltà di suono.
Trasmettitore
I componenti
essenziali di un radiotrasmettitore sono un generatore di oscillazioni che
converte l'elettricità in oscillazioni di determinata frequenza, un
amplificatore che aumenta l'intensità di queste oscillazioni mantenendo la
frequenza desiderata, e un microfono che converte le informazioni da trasmettere
in una tensione elettrica variabile.
Altri elementi
importanti in un radiotrasmettitore sono il modulatore, che usa le tensioni
prodotte dal microfono per controllare le variazioni di intensità di
oscillazione o la frequenza istantanea dell'onda portante, e l'antenna, che
irradia l'onda portante modulata. Ogni antenna ha proprietà direzionali, cioè
tende a irradiare più energia in alcune direzioni piuttosto che in altre, ma è
possibile realizzare sistemi in cui l'irradiazione avvenga in un fascio
relativamente stretto oppure sia relativamente uniforme in tutte le direzioni
(radiodiffusione circolare).