In 1887 bewees Heinrich Hertz dat elektromagnetische energie de ruimte in kon worden gestuurd in de vorm van radiogolven die met ongeveer de snelheid van het licht door de atmosfeer reizen. Deze ontdekking hielp bij het ontwikkelen van de principes van radiocommunicatie die nog steeds in gebruik zijn. Bovendien bewees de wetenschapper dat radiogolven elektromagnetisch van aard zijn en dat hun belangrijkste kenmerk de frequentie is waarmee energie fluctueert tussen elektrische en magnetische velden. De frequentie in hertz (Hz) is gerelateerd aan de golflengte λ, de afstand die een radiogolf in één trilling aflegt. Zo wordt de volgende formule verkregen: λ=C/F (waarbij C gelijk is aan de lichtsnelheid).
De principes van radiocommunicatie zijn gebaseerd op de overdracht van informatiedragende radiogolven. Ze kunnen spraak- of digitale gegevens verzenden. Hiervoor moet de radio beschikken over:
- Een apparaat voor het verzamelen van informatie in een elektrisch signaal (bijvoorbeeld een microfoon). Dit signaal wordt basisband genoemd in het normale audiobereik.
- Modulator voor het invoeren van informatie in de signaalfrequentieband op de geselecteerde radiofrequentie.
- Een zender, een signaalversterker die het naar een antenne stuurt.
- Antenne van een geleidende staaf van een bepaalde lengte,die een elektromagnetische radiogolf zal uitzenden.
- Signaalversterker aan ontvangerzijde.
- Een demodulator die de originele informatie van het ontvangen radiosignaal kan herstellen.
- Eindelijk een apparaat voor het reproduceren van de verzonden informatie (bijvoorbeeld een luidspreker).
Radiocommunicatieprincipes
Het moderne principe van radiocommunicatie ontstond aan het begin van de vorige eeuw. In die tijd werd radio vooral ontwikkeld voor het overbrengen van spraak en muziek. Maar al snel werd het mogelijk om de principes van radiocommunicatie te gebruiken om complexere informatie te verzenden. Bijvoorbeeld tekst. Dit leidde tot de uitvinding van de Morse-telegraaf.
Het gemeenschappelijke voor spraak, muziek of telegraaf is dat de basisinformatie is gecodeerd in audiosignalen, die worden gekenmerkt door amplitude en frequentie (Hz). Mensen kunnen geluiden horen die variëren van 30 Hz tot ongeveer 12.000 Hz. Dit bereik wordt het audiospectrum genoemd.
Het radiofrequentiespectrum is onderverdeeld in verschillende frequentiebereiken. Elk heeft specifieke kenmerken met betrekking tot straling en demping in de atmosfeer. Er zijn communicatietoepassingen die in de onderstaande tabel worden beschreven en die in een of andere band werken.
LF-bereik | vanaf 30 kHz | tot 300 kHz | Voornamelijk gebruikt voor vliegtuigen, bakens, navigatie en informatieoverdracht. |
FM-band | vanaf 300 kHz | tot 3000 kHz | Gebruiktvoor digitale uitzendingen. |
HF-band | vanaf 3000 kHz | tot 30000 kHz | Deze band is algemeen geschikt voor middellange en lange afstand terrestrische communicatie. |
VHF-band | vanaf 30000 kHz | tot 300000 kHz | VHF wordt vaak gebruikt voor terrestrische uitzendingen en communicatie tussen schepen en vliegtuigen |
UHF-band | van 300000 kHz | tot 3000000 kHz | Dit spectrum wordt gebruikt door satellietpositioneringssystemen, evenals door mobiele telefoons. |
Tegenwoordig is het moeilijk voor te stellen wat de mensheid zou doen zonder radiocommunicatie, die zijn toepassing heeft gevonden in veel moderne apparaten. De principes van radio en televisie worden bijvoorbeeld gebruikt in mobiele telefoons, toetsenborden, GPRS, Wi-Fi, draadloze computernetwerken, enzovoort.