גלי רדיו

גלי רדיו הם קרינה אלקטרומגנטית בתדרים שבין 3 הרץ עד 300 גיגה-הרץ מתוך הספקטרום האלקטרומגנטי. אורכי הגל של תדרים אלו הם 100,000 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 איתו. 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. פריצת דרך בתחום ניצול תדרי רדיו לתקשורת אישית הושגה עם המצאת התקשורת הסלולרית. עד להמצאת שיטה זו, השימוש בתדרי רדיו היה נפוץ בעיקר אצל גופים וארגונים ולא באופן אישי. בתחום שידורי הרדיו לתקשורת המונים היצע התדרים מצומצם ביותר, ולכן נדרשת הסדרה של הקצאת התדרים, המבוצעים במספר גופי הסדרה ופיקוח ברחבי העולם, הן ברמה הארצית (כגון משרד התקשורת בישראל), והן ברמה הבינלאומית (כגון ITU). המחסור בתחום זה, יחד עם הרצון לשדר לציבור הרחב, יצרו את תופעת הרדיו הפיראטי. ישנם תחומים נוספים בהם יש מחסור בתדרים; דוגמה לכך הם תדרים בתחום ה-2.4 גיגה-הרץ ששימשו את צה"ל שסירב לפנותם לשימושי בלוטות' הזקוקים לתחום זה. במשך תקופה ארוכה נאסר בישראל שיווק של מכשירים אזרחיים שתומכו בתקן "בלוטות'", עד למציאת הסדר שבמסגרתו פינה צה"ל את תחום התדרים. 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 / רדאר) - 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 מסוים: גלים ארוכים קיצונית - (ELF (אנ')) גלים בטווח של 3Hz-300Hz - משמשים בתקשורת עם צוללות עמוקות על ידי מערכי אנטנות גדולים ביותר (קילומטרים) ולצורך מעקב אחר ציוד ניקוי צינורות (אנ') כשהצנרת עצמה משמשת כאנטנה. גלים על-ארוכים - (ULF (אנ')) גלים בטווח של 300Hz-3KHz - גלים אלו שימשו בעבר לצורך תקשורת מאובטחת קצרת טווח. גלים ארוכים מאוד - (VLF (אנ')) גלים בטווח של 3KHz-30KHz - גלים אלו הם בעלי טווח גדול ביותר ואמינות גבוהה ומשמשים ליישומים צבאיים ליצירת קשר למרחק גדול. לגלי הרדיו בטווח תדירות זה יכולת חדירה מסוימת למים ולכן הם משמשים בתקשורת עם צוללות. 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. גלים מילימטריים (mmW)- בתחום 30GHz-300GHz המשמשים לתקשורת ולחיישנים 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 בסביבות 1800-1900MHz, 2100MHz בלוטות', 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. לפי הגדרות ה-ITU: לפי הגדרות ה-IEEE: את השם "רדיו" הגה הפיזיקאי הצרפתי אדוארד בראנלי (Edouard Branly). שם זה מגיע במקור מהמונח "radioconductor", אשר מבוסס על הפועל להקרין - "to radiate". גלי רדיו מכונים גם בשם "גלי האתר". כינוי זה מקורו בתאוריה השגויה לפיה גלים אלקטרומגנטיים זקוקים לתווך חומרי כלשהו על מנת לנוע במרחב, בדומה לגלי קול. תאוריה זו הופרכה בעזרת ניסוי מייקלסון-מורלי. ערך מורחב – אנטנה ניתן ליצור גלי רדיו באמצעות זרם חילופין העובר באנטנה. כאשר גלי רדיו נעים בסביבתו של תיל מוליך, תנועת השדות המגנטיים והחשמליים שלהם גורמת להשראה אלקטרומגנטית היוצרת זרם חילופין ומתח בתיל. אלו יכולים להיות מפוענחים כאותות או נתונים המאפשרים שימוש בגלי הרדיו לתקשורת אלחוטית. מכשיר רדיו שידור קליטה תדרים ללא רישוי מדיה וקבצים בנושא גלי רדיו בוויקישיתוף science/Hertzian-wave גלי רדיו, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)