Come funzionano i sistemi radio HF e VHF?

L'alta frequenza e le frequenze molto alte sono onde radio. Fanno parte dello spettro elettromagnetico e sono comunemente denominate radio ad onde corte (per le onde HF) e a modulazione di frequenza (per le onde VHF), note anche come radio "FM". Entrambe le bande radio sono utilizzate nella trasmissione di trasmissioni radiofoniche commerciali. Le onde radio VHF vengono utilizzate anche per la trasmissione di segnali televisivi.

Spettro elettromagnetico

Lo spettro elettromagnetico è suddiviso in diverse onde di fotoni carichi che oscillano a frequenze specifiche. L'intero spettro EM della radiazione (in ordine di energia crescente) è costituito da onde radio, microonde, radiazione infrarossa, luce visibile, radiazione ultravioletta, raggi X e raggi gamma. Le stesse onde radio possono essere suddivise in diverse frequenze, da ultrabasse a estremamente alte. Le caratteristiche energetiche della radiazione elettromagnetica possono essere sia come onde che come particelle.

Onde radio

Un'onda radio è una trasmissione elettromagnetica composta da campi elettrici e magnetici che vibrano insieme. Questi due campi sono allineati in una disposizione perpendicolare e viaggiano come un'onda. L'energia nell'onda si muove avanti e indietro tra il campo elettrico e quello magnetico. La frequenza alla quale un'onda radio scorre al secondo viene misurata in unità di "hertz". I segnali radio possono essere omnidirezionali e propagarsi verso l'esterno in forma sferica, oppure possono essere unidirezionali e irradiarsi verso l'esterno come un raggio focalizzato.

Onde radio HF

Le onde radio ad alta frequenza vibrano tra 3 e 30 megahertz. Questa è anche nota come banda radio a onde corte e questa frequenza viene utilizzata per radioamatori, CB e radiotrasmissioni commerciali. Le trasmissioni a onde corte hanno spesso contenuti orientati alle notizie, politici o religiosi. Le onde HF possono rifrangersi dalla ionosfera terrestre (uno strato di particelle cariche nell'atmosfera) e reindirizzare alla posizione desiderata sul terreno. In questo modo, i segnali radio a onde corte possono essere indirizzati a una regione geografica.

Onde radio VHF

Le onde radio VHF nella gamma da 30 a 300 megahertz sono anche conosciute come onde "modulate in frequenza" o onde FM e sono utilizzate per trasmissioni radiofoniche e televisive commerciali. I segnali VHF possono trasportare una maggiore quantità di informazioni, motivo per cui il segnale è più chiaro. Le onde FM non vengono rifratte dalla ionosfera. Uno svantaggio di FM è che i segnali viaggiano in linea retta. Trasmettitori e ricevitori devono quindi avere una linea di vista; in caso contrario, i segnali alla fine viaggeranno nello spazio a causa della curvatura della terra.

Comportamento delle onde radio

La propagazione delle onde radio può essere influenzata da una serie di fattori ambientali, i più comuni sono gli ostacoli geografici come montagne e specchi d'acqua. I segnali VHF (FM) sono più influenzati dai disturbi atmosferici come nebbia o nuvole rispetto ai segnali HF (onde corte). Le onde radio HF, tuttavia, sono soggette a rifrazione (o flessione) da parte della ionosfera, mentre le onde VHF non lo sono. Poiché le onde VHF hanno una frequenza più alta e una messa a fuoco più direzionale, le antenne trasmittenti devono essere posizionate a un'elevazione più elevata. Questo non è necessario per i trasmettitori HF, poiché utilizzano la rifrazione ionosferica per dirigere i loro segnali.