RF – גלי רדיו

 

גלי רדיו הם קרינה אלקטרומגנטית בתדרים שבין 3 קילו-הרץ עד 300 גיגה-הרץ מתוך הספקטרום האלקטרומגנטי. אורכי הגל של תדרים אלו הם 100 ק"מ עד 1 מילימטר. ככל שאר הגלים המהווים קרינה אלקטרומגנטית, גם גלי רדיו מתפשטים במהירות האור, ונעים בשדות אלקטרומגנטיים המתפשטים בריק.

תדרי רדיו משמשים, בין השאר, לתקשורת אלחוטית. לשם ביצוע תקשורת אלחוטית יש להקצות למשדר תדר שבו ישדר, ורוחב סרט מסוים. לכל משדר תדר המוקצב לו, שבו ניתן להאזין לו, ובקשר דו־כיווני – גם לשוחח אתו. כיוון שרוחב הסרט הכולל של גלי הרדיו מוגבל, ולכל משדר נדרש רוחב סרט מינימלי, הרי מספרם הכולל של תדרי הרדיו מוגבל. העובדה שלמשדר יש טווח מסוים, התלוי בעוצמת השידור ובצורת ההתפשטות של גלי הרדיו, מאפשרת להקצות אותו תדר לשני משדרים המרוחקים במידה מספקת, אך בעיית המחסור אינה נפתרת. סוג של פתרון לבעיה הוא העברתו של תחום רחב של תדרים בתווך שידור אחר (כגון תקשורת בכבלים). אז תחום התדרים מכיל גם תדרים שנמצאים באוויר ומוקצים לצרכים אחרים. אפשרות אחרת היא שידור וקליטה באלומות צרות מאוד כמו שידור וקליטה בעזרת לוויינים.

לגלי הרדיו מספר שימושים, הנפוצים ביניהם –

  • קשר רדיו להעברה של שידורי רדיו, טלוויזיה, תקשורת סלולרית ונתונים.
  • ניווט – הן באמצעות לוויינים (דוגמת GPS) והן באמצעות מערכות מיושנות יותר (דוגמת מערכת לורן או VOR).
  • מכ"ם (RADAR / ראדאר) – על ידי שליחת גלי רדיו למרחב ופיענוח האותות המוחזרים ניתן לאתר את מיקומם וכיוון תנועתם של גופים הנעים במרחב.
  • אסטרונומיה – תצפית על גרמי השמים באמצעות רדיו-טלסקופ.
  • חובבות רדיו

גלי רדיו בתדרים שונים מוקצים לטובת שימוש כזה או אחר:

  • גלים ארוכים (LW) בתחום שמתחת ל-300Khz. לגלים אלו יכולת עבירות טובה בקרקע, והם מאפשרים כיסוי שטח גבוה בהשוואה לתחומים אחרים. על פי ה-ITU, אזור מס' 1 (הכולל את אירופה, אפריקה, המזרח התיכון, המפרץ הפרסי, ברית המועצות לשעבר, ומונגוליה) יכולים להשתמש בתדרים 148.5 עד 283.5KHz שבתחום זה לטובת שידורי רדיו, שנעשים לרוב ב-AM באמצעות גל נושא בכפולות של 9KHz.
  • גלים בינוניים (MW) בתחום 500-1600KHz, לרוב בשידורי AM
  • גלים קצרים (SW) (גם "תדר גבוה" ובראשי תיבות: ת"ג) בתחום 1.7-30MHz, בהם מקובלות שיטות שידור מגוונות. משמשים בדרך כלל לשידורי תחנות רדיו לטווח רחוק במיוחד (מדינות רבות) ולתקשורת בין חובבי רדיו
  • תג"מ (תדר גבוה מאוד, VHF) בתחום 30-88MHz, משמש לתקשורת רדיו טקטית בצה"ל ובצבאות רבים אחרים.
  • טלוויזיה אנלוגית – בתחומים:
    • VHF: 70-88MHz, 108-200MHz
    • UHF: 200-700MHz
  • רדיו אנלוגי בשיטת אפנון FM בתחום 88-108MHz
  • רדיו דיגיטלי – בתחום (174-218MHz (Band III ב-VHF וכן בתחום 1.454-1.492GHz ב- L-Band
  • טלפון סלולרי אנלוגי ודיגיטלי – בסביבות 800-900MHz וכן בסביבות1800-1900MHz, 2100MHz
  • שן כחולה, Wi-Fi בתקנים 802.11b, 802.11g ו-802.11n, טלפונים אלחוטיים ותנורי מיקרוגל בתחום 2.4GHz
  • Wi-Fi בתקן 802.11n, 802.11a ו-802.11ac בתחום 5GHz
  • לוויין ומכ"ם – סביבות 10GHz ומעלה

גלי הרדיו מעל 1GHz מתאפיינים בדרך כלל בעבירות הדומה מאוד לעבירות של קרני אור, כלומר כל דבר החוסם אור חוסם אותם במידה רבה מאוד. תכונה זו מתגברת ככל שעולה התדירות.

Waiveguide (גלבו) מעביר גלי רדיו (RF) בנצילות גבוהה מאוד כך שהניחות Insertion Loss נמוך מאוד.