[Rubrica] Onda radio

Le onde radio (onde elettromagnetiche)

Ogni perturbazione fisica, prodotta in una qualsiasi regione dello spazio, è definibile onda.
Lo spazio è il mezzo di propagazione attraverso il quale l’onda si diffonde in modo ondulatorio, producendo un effetto conseguente anche in altra regione.
Esistono diversi tipi di onda: quelle che si propagano in un mezzo materiale, nell’aria, ma anche nel vuoto assoluto.
Tra i vari tipi d’onde conosciute, quelle che interessano le telecomunicazioni sono le onde elettromagnetiche dette Hertziane, nome derivato da quello dello scienziato che le scoprì, Heinrich Rudolf Hertz. L’hertz è anche l’unità di misura della frequenza (Hz).
Nello spazio libero, considerato come vuoto assoluto, la velocità di propagazione V è stabilita in 299.793,458 Kms. (chilometri al secondo), di norma arrotondata a 300.000 Kms.
Quando l'onda percorre un mezzo diverso dallo spazio vuoto, anche se in misura trascurabile, la sua velocità viene attenuata in funzione della caratteristica di conducibilità del mezzo percorso, ed è definita dal fattore K.
Le onde radio, sono radiazioni elettromagnetiche, appartenenti allo spettro elettromagnetico, nella banda di frequenza compresa tra 0 e 300 GHz, ovvero con lunghezza d'onda da 1 mm all'infinito.
Il limite di frequenza f inferiore è necessariamente asintotico al valore nullo poiché per definizione non possono esistere onde elettromagnetiche senza variazione di campo (cioè a frequenza zero). Ragionando in termini di lunghezza d'onda λ=c/f, sono invece possibili infiniti valori continui asintoticamente tendenti ad infinito.
La quantità di informazione che può essere trasportata da un segnale radio 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 nelle telecomunicazioni per le radiocomunicazioni. 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.
Spettro onde radio:

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Suddivisione gamme onde radio:

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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, e VLF hanno frequenze uguali a quelle delle onde sonore ma mentre le prime sono onde elettromagnetiche, le seconde sono invece vibrazioni meccaniche dell'aria.
Nella pratica le radio-onde vengono suddivise in:
•onde lunghe (comprendendo le VLF e le LF);
•onde medie (corrispondenti alle MF);
•onde corte (corrispondenti alle HF);
•onde ultracorte (corrispondenti alle frequenze superiori e cioè VHF, UHF, SHF, EHF).

Lunghezza ed ampiezza d'onda

In fisica, la lunghezza d'onda di un'onda periodica è la distanza tra due creste o fra due ventri della sua forma d'onda, e viene comunemente indicata dalla lettera greca λ.
L'ampiezza, in fisica, è la massima variazione di una grandezza in un'oscillazione periodica.



Frequenza d'onda

Nel misurare la frequenza del suono, di onde elettromagnetiche (come le onde radio o la luce), di segnali elettrici oscillatori o di altre onde simili, la frequenza in hertz è il numero di cicli della forma d'onda ripetitiva per secondo.