Onde radio

radiazioni elettromagnetiche

Le onde radio o radioonde, in fisica, sono radiazioni elettromagnetiche, appartenenti allo spettro elettromagnetico, nella frequenza compresa tra 0 e 300 GHz, ovvero con lunghezza d'onda maggiore di 1 mm[1][2].

Diagramma animato di una antenna a dipolo che irradia onde radio

CaratteristicheModifica

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 (vedi modulazione) è proporzionale alla sua frequenza; per questo le frequenze minime usate nella radiotecnica per trasmettere la voce partono da qualche decina di kilohertz.

Questa regione dello spettro elettromagnetico 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 la telecomunicazione[3][4][5][6].

BandeModifica

La gamma delle onde radio è convenzionalmente suddivisa nelle seguenti bande[7][8][9]:

Banda Frequenza Lunghezza d'onda Principali impieghi
< Hz > 100000 km
ELF
(Extremely low frequency)
3–30 Hz 100.000 km – 10.000 km Comunicazione radio con i sottomarini, ispezione tubazioni, studio del campo magnetico terrestre
SLF
(Super low frequency)
30–300 Hz 10.000 km – 1.000 km Comunicazione con i sottomarini, per es. la radio russa ZEVS
ULF
(Ultra low frequency)
300–3000 Hz 1.000 km – 100 km

Utilizzate per le comunicazioni in miniera

VLF
(Very low frequency)
3–30 kHz 100 km – 10 km Marina, comunicazione con sommergibili in emersione
LF
(Low frequency)
30–300 kHz 10 km – 1 km Trasmissioni radio intercontinentali in AM,

trasmissione del segnale di tempo standard per gli orologi radiocontrollati.

MF
(Medium frequency)
300–3000 kHz 1 km – 100 m Trasmissioni radio in AM
HF
(High frequency)
3–30 MHz 100 m – 10 m
(Onde corte)
Radioamatori, Banda cittadina, trasmissioni intercontinentali in codice Morse
VHF
(Very high frequency)
30–300 MHz 10 m – 1 m Radio commerciali in FM, Aviazione, Marina, Forze dell'ordine, Televisione, Radioamatori, Radiofari
UHF
(Ultra high frequency)
300–3000 MHz 1 m – 100 mm Radio PMR, Televisione, Telefonia cellulare, WLAN
SHF
(Super high frequency)
3–30 GHz 100 mm – 10 mm Radar, Satelliti, WLAN
EHF
(Extremely high frequency)
30–300 GHz 10 mm – 1 mm Trasmissioni satellitari e radioamatoriali
THF
(Tremendously high frequency)
300–3000 GHz 1 mm - 100 micrometro Trasmissioni satellitari (onde submillimetriche o banda submillimetrica 300 GHz 3 THz) e radioamatoriali

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.

Le frequenze ultra-basse sono usate per la comunicazione con i sottomarini poiché l'acqua attenua le onde elettromagnetiche in ragione proporzionale alla frequenza, con un coefficiente elevato. Soltanto frequenze bassissime riescono a propagarsi per centinaia di chilometri, ma con la necessità di enormi antenne, costituite da fili immersi lunghi diverse decine di chilometri. Con queste onde è possibile inoltre trasportare pochissima informazione, messaggi scanditi lentamente, certamente non la voce[10][11].

NoteModifica

  1. ^ treccani.it.
  2. ^ dictionary.cambridge.org.
  3. ^ (EN) Steven W. Ellingson, Radio Systems Engineering, Cambridge University Press, 6 ottobre 2016, ISBN 978-1-316-78516-4. URL consultato il 24 marzo 2022.
  4. ^ (EN) John S. Seybold, Introduction to RF Propagation, John Wiley & Sons, 3 ottobre 2005, ISBN 978-0-471-74368-2. URL consultato il 24 marzo 2022.
  5. ^ (EN) Jean-Louis Coutaz, Frederic Garet e Vincent P. Wallace, Principles of Terahertz Time-Domain Spectroscopy, CRC Press, 7 dicembre 2018, ISBN 978-1-351-35636-7. URL consultato il 24 marzo 2022.
  6. ^ (EN) Jennifer Wall:MSFC, NASA - Peter Siegel: Studying the Energy of the Universe, su nasa.gov. URL consultato il 24 marzo 2022.
  7. ^ CLASSIFICAZIONI DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE, su peduto.it. URL consultato il 24 marzo 2022.
  8. ^ cannizzaroct.it (PDF).
  9. ^ moodle.calvino.ge.it (PDF).
  10. ^ weather.nps.navy.mil.
  11. ^ agupubs.onlinelibrary.wiley.com.

Voci correlateModifica

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