Hogyan működnek a HF és VHF rádiórendszerek?

A magas frekvenciájú és a nagyon magas frekvenciák rádióhullámok. Az elektromágneses spektrum részét képezik, és általában rövidhullámú rádiónak (HF-hullámokhoz) és frekvenciamoduláltnak (VHF-hullámokhoz) nevezik, más néven "FM" rádiónak. Mindkét rádiósávot kereskedelmi rádióadások sugárzására használják. A VHF rádióhullámokat televíziós jelek sugárzására is használják.

Elektromágneses spektrum

Az elektromágneses spektrum különböző töltött fotonok hullámaira oszlik, amelyek meghatározott frekvencián oszcillálnak. A teljes EM sugárzási spektrum (az energia növekedésének sorrendjében) rádióhullámokból, mikrohullámokból, infravörös sugárzásból, látható fényből, ultraibolya sugárzásból, röntgen- és gamma-sugárzásból áll. Maguk a rádióhullámok különböző frekvenciákra oszthatók, az ultraalacsonytól a rendkívül magasig. Az elektromágneses sugárzás energetikai jellemzői lehetnek hullámok vagy részecskék.

Rádióhullámok

A rádióhullám egy elektromágneses átvitel, amely elektromos és mágneses mezők együtt vibrál. Ez a két mező merőlegesen helyezkedik el, és hullámként halad. A hullámban lévő energia oda-vissza mozog az elektromos és a mágneses mező között. A frekvenciát, amelyen a rádióhullámok másodpercenként ciklikusan keringenek, "hertz" egységekben mérik. A rádiójelek lehetnek mindenirányúak, és gömb alakban terjedhetnek kifelé, vagy lehetnek egyirányúak, és fókuszált sugárként sugározhatnak kifelé.

HF rádióhullámok

A nagyfrekvenciás rádióhullámok 3 és 30 megahertz között rezegnek. Ezt rövidhullámú rádiósávnak is nevezik, és ezt a frekvenciát használják a sonka-, CB- és kereskedelmi forgalomban sugárzott rádiókhoz. A rövidhullámú adások gyakran hírorientált, politikai vagy vallási tartalmúak. A HF-hullámok letörhetik a föld ionoszféráját (a légkörben lévő töltött részecskék rétegét), és átirányíthatják a kívánt helyre a földön. Ily módon a rövidhullámú rádiójeleket egy földrajzi régióra lehet célozni.

VHF rádióhullámok

A 30-300 megahertz tartományban lévő VHF rádióhullámokat "frekvenciamodulált" vagy FM-hullámoknak is nevezik, és kereskedelmi rádió- és televízióadásokhoz használják. A VHF jelek nagyobb mennyiségű információt hordozhatnak, ezért a jel tisztább. Az FM hullámokat az ionoszféra nem töri meg. Az FM hátránya, hogy a jelek egyenes vonalban haladnak. Ezért az adóknak és vevőknek látótávolsággal kell rendelkezniük; ellenkező esetben a jelek a Föld görbülete miatt végül az űrbe jutnak.

Rádióhullám-viselkedés

A rádióhullámok terjedését számos környezeti tényező befolyásolhatja, a leggyakoribbak a földrajzi akadályok, például a hegyek és a víztestek. A VHF (FM) jeleket jobban befolyásolják a légköri zavarok, például a köd vagy a felhők, mint a HF (rövidhullámú) jelek. A HF rádióhullámokat azonban az ionoszféra töri (vagy hajlítja), míg a VHF hullámokat nem. Mivel a VHF-hullámok frekvenciája nagyobb, és fókuszáltabb, az adóantennákat magasabb szintre kell helyezni. Ez nem szükséges a HF adók esetében, mivel ionoszférikus fénytörést alkalmaznak a jeleik irányítására.