La radio consiste nel trasmettere onde elettromagnetiche dalle stazioni trasmittenti, che provvedono di irradiare nello spazio l’onda radio modulata, alle stazioni riceventi, che captano l’onda e la demodulano.

Trasmettitore radio

Durante il 1887 Heinrich Hertz fu colui che per primo riuscì a rivelare le onde elettromagnetiche (che prima Maxwell previde la loro esistenza). Guglielmo Marconi intuì di poter utilizzare le onde elettromagnetiche per inviare segnali a distanza, si interessò di telegrafia senza fili. Successivamente con la radio, trasmettendo audio a distanza senza fili.

Guglielmo Marconi

La comunicazione a distanza con la radio venne inizialmente usata a scopo militare o di emergenza, ma non ad uso civile.La prima trasmissione viene datata al 24 Dicembre 1906 per opera di Reginal Fessenden, ma la nascita della prima stazione radio con trasmissioni dedicate al "pubblico" si colloca nel 1919, per opera di un ingegnere della Westinghouse.

Sviluppo nel corso della storia

Le onde radio sono una parte del vasto insieme delle onde elettromagnetiche; non sono qualcosa di inventato dagli uomini ma esistono già in natura. Esse sono utilizzate per le comunicazioni e sono generate artificialmente dall'uomo.La quantità

di informazione che può essere trasportata da un segnale radio è proporzionale alla sua frequenza; le onde di bassa frequenza sono facilmente generabili con dispositivi elettrici. Un altro vantaggio delle maggiori lunghezze d'onda è

di propagarsi per riflessione ionosferica a distanze intercontinentali.

Banda

Frequenza

Larghezza d’onda

Principali Impegni

ELF 3–30 Hz 100.000 km – 10.000 km

Comunicazione radio con i sottomarini, ispezione tubazioni, studio del campo

magnetico terrestre

SLF 30–300 Hz 10.000 km – 1.000 km

Comunicazione con i sottomarini, per es. la radio russa ZEVS

ULF 300–3000 Hz

1.000 km – 100 km Utilizzate per le comunicazioni in miniera

VLF 3–30 kHz 100 km – 10 km Marina, comunicazione con sommergibili in emersione

LF 30–300 kHz 10 km – 1 km Trasmissioni radio intercontinentali in AM,

trasmissione del segnale di tempo standard per gli orologi radiocontrollati.

MF 300–3000 kHz

1 km – 100 m Trasmissioni radio in AM

HF 300–3000 kHz

100 m – 10 m(Onde corte)

Radioamatori, Banda cittadina, trasmissioni intercontinentali in codice

Morse.

VHF 30–300 MHz 10 m – 1 m Radio commerciali in FM, Aviazione, Marina, Forze dell'ordine, Televisione,

Radioamatori, Radiofari

UHF 300–3000 MHz

1 m – 100 mm Radio PMR, Televisione, Telefonia cellulare, WLAN

SHF 3–30 GHz 100 mm – 10 mm Radar, Satelliti, WLAN

EHF 30–300 GHz 10 mm – 1 mm Radar, Satelliti, WLAN

La modulazione AM (modulazione di ampiezza) è una tecnica di trasmissione che consiste nel modulare l’ampiezza del segnale radio da utilizzare per la trasmissione (Portante) in maniera proporzionale all’ampiezza del segnale che si intende trasmettere (Modulante) e che contiene informazione; il segnale Modulato ha la stessa frequenza della portante.

Lo spettro di frequenza del segnale modulato, ottenuto attraverso la trasformata di fourier della portante modulata in ampiezza, è un grafico che rappresenta l'ampiezza di ogni componente armonica del segnale. Infatti ogni segnale periodico è scomponibile in una somma di segnali sinusoidali (sviluppo in serie di Fourier) quindi il segnale modulato è lui stesso una somma di segnali sinusoidali.

La demodulazione o rivelazione è un'operazione che consente di estrarre, da un segnale modulato in ampiezza, l'informazione in bassa frequenza. Nell'operazione di demodulazione si realizza una conversione di frequenza che a partire dallo spettro del segnale AM permette di ricostruire il segnale in banda base.

In telecomunicazioni la modulazione di frequenza è una tecnica di trasmissione utilizzate per trasmettere informazioni utilizzando la variazione di frequenza dell'onda portante. La FM consiste nel modulare la frequenza del segnale radio che si intende utilizzare per la trasmissione (portante) in maniera proporzionale all'ampiezza del segnale che si intende trasmettere.

La demodulazione di un segnale FM è il processo tramite il quale viene estratto il segnale informativo del segnale modulato. La demodulazione consiste quindi nel fornire in uscita un segnale la cui ampiezza varia in modo proporzionale alla frequenza del segnale modulato. I Demodulatori sono detti anche Discriminatori.

In telecomunicazioni un trasmettitore è un dispositivo elettronico in grado di trasmettere segnali a distanza, mediante l'emissione di segnali elettrici nel caso di trasmissioni elettriche cablate oppure onde elettromagnetiche ad alta frequenza  modulate (radio e televisione), ultrasuoni o luce infrarossa nel caso di trasmissioni radio o via cavo (fibra ottica). Sul lato opposto solitamente è posto un ricevitore.

La radio è l'apparecchio elettronico che permette di trasmettere e/o ricevere onde radio. In particolare, se è in grado solo di trasmettere è chiamato radiotrasmettitore o radiotrasmittente, se è in grado solo di ricevere è chiamato radioricevitore o radioricevente, se è in grado sia di ricevere che di trasmettere è chiamato ricetrasmettitore  o ricetrasmittente.

Il funzionamento di un apparecchio radio consiste nel ricevere un segnale radio di frequenza prestabilita e questo avviene con la sintonia. Quindi il segnale inserito nell'onda elettromagnetica in fase di trasmissione deve essere estratto per mezzo della rivelazione per essere destinato all'uso finale, per esempio emesso come suono da un altoparlante.

Un amplificatore può essere considerato qualsiasi dispositivo che usa una piccola quantità di energia per comandarne una quantità più grande, il termine si riferisca ad un amplificatore elettronico. La relazione tra ingresso e uscita dell'amplificatore, usualmente espressa come funzione della frequenza del segnale di ingresso, è detta funzione di trasferimento dell'amplificatore e l'ampiezza della funzione di trasferimento è detta guadagno.

Qualsiasi suono può essere convertito in correnti elettriche mediante appositi dispositivi; le correnti elettriche variabili rappresentano la forma d'onda del suono convertito. Queste correnti sono dette ad audiofrequenza o anche a bassa frequenza e solitamente sono di valore talmente basso che è necessario amplificarle. Per fare ciò si utilizza un amplificatore, che al suo interno presenta dei componenti attivi. Ci sono amplificatori a basso guadagno, medio guadagno, alto guadagno, ciò che li differenzia è il numero di componenti attivi presenti nell'amplificatore stesso ovvero degli Stadi di amplificazione.

Un oscillatore è un circuito elettronico che genera forme d'onda di frequenza, forma e ampiezza di molteplici tipi senza un segnale di ingresso. Alcuni sono progettati per poterne generare di frequenza, forma e ampiezza variabile tramite potenziometri.

La categoria degli oscillatori sinusoidali necessita di un approfondimento.Oscillatori RC: utilizzano, oltre che elementi attivi, esclusivamente resistori e condensatori.Oscillatori LC: usano, oltre agli elementi attivi, circuiti di reazione con resistori, condensatori ed induttori. Loro peculiarità è sfruttare un risuonatore RLC per assicurare stabilità alle oscillazioni.Oscillatori quarzati: quest'ultima categoria di oscillatori fa uso di un cristallo di quarzo piezoelettrico il cui comportamento viene portato ad essere assimilabile a quello di un circuito LC. Tali oscillatori hanno spiccate qualità di stabilità in frequenza e di stabilità alla temperatura.

In telecomunicazioni un'antenna è un dispositivo atto a irradiare o a captare/ricevere onde elettromagnetiche. In pratica le antenne convertono il campo elettromagnetico che ricevono in un segnale elettrico, oppure viceversa irradiano, sotto forma di campo elettromagnetico, il segnale elettrico con il quale vengono alimentate, facendo dunque da interfaccia tra il canale radio e la parte elettronica di ricetrasmissione. Esse sono quindi quei dispositivi o sottosistemi che rendono possibili le radiocomunicazioni ovvero le comunicazioni a distanza non cablate (wireless) che sfruttano come mezzo trasmissivo lo spazio libero o mezzi tenui come l'atmosfera terrestre attraverso i rispettivi sistemi di telecomunicazioni. Il loro utilizzo è diffuso quindi nei ponti radio, di telefonia mobile, sia terrestri che satellitari e nelle applicazioni radar.