Radyo

bilgipedi.com.tr sitesinden

Radyo, radyo dalgalarını kullanarak sinyalleşme ve iletişim kurma teknolojisidir. Radyo dalgaları 30 hertz (Hz) ile 300 gigahertz (GHz) arasındaki frekansta elektromanyetik dalgalardır. Dalgaları yayan bir antene bağlı verici adı verilen elektronik bir cihaz tarafından üretilir ve bir radyo alıcısına bağlı başka bir anten tarafından alınır. Radyo, modern teknolojide, radyo iletişimi, radar, radyo navigasyonu, uzaktan kumanda, uzaktan algılama ve diğer uygulamalarda çok yaygın olarak kullanılmaktadır.

Albuquerque, New Mexico, ABD yakınlarındaki Sandia Zirvesi'nde çeşitli radyo antenleri

Radyo ve televizyon yayıncılığı, cep telefonları, iki yönlü telsizler, kablosuz ağ ve uydu iletişiminde kullanılan radyo iletişiminde, diğer birçok kullanımın yanı sıra, radyo dalgaları, vericideki radyo sinyalini modüle ederek (dalganın bazı yönlerini değiştirerek radyo dalgası üzerinde bir bilgi sinyali etkileyerek) bir vericiden bir alıcıya uzayda bilgi taşımak için kullanılır. Uçak, gemi, uzay aracı ve füze gibi nesnelerin yerini belirlemek ve izlemek için kullanılan radarda, bir radar vericisi tarafından yayılan bir radyo dalgası demeti hedef nesneden yansır ve yansıyan dalgalar nesnenin konumunu ortaya çıkarır. GPS ve VOR gibi radyo navigasyon sistemlerinde, mobil bir alıcı, konumu bilinen navigasyon radyo işaretçilerinden gelen radyo sinyallerini kabul eder ve radyo dalgalarının varış zamanını hassas bir şekilde ölçerek alıcı Dünya üzerindeki konumunu hesaplayabilir. Dronlar, garaj kapısı açıcıları ve anahtarsız giriş sistemleri gibi kablosuz radyo uzaktan kumanda cihazlarında, bir kontrol cihazından iletilen radyo sinyalleri uzaktaki bir cihazın hareketlerini kontrol eder.

Endüstriyel süreçlerde ve mikrodalga fırınlarda kullanılan RF ısıtma ve diatermi ve MRI makineleri gibi tıbbi kullanımlar gibi dalgaların önemli mesafelere iletilmesini içermeyen radyo dalgalarının uygulamaları genellikle radyo olarak adlandırılmaz. Radyo ismi aynı zamanda yayın yapan bir radyo alıcısı anlamında da kullanılır.

Radyo dalgalarının varlığı ilk olarak Alman fizikçi Heinrich Hertz tarafından 11 Kasım 1886 tarihinde kanıtlanmıştır. 1890'ların ortalarında, fizikçilerin elektromanyetik dalgaları incelemek için kullandıkları teknikleri temel alan Guglielmo Marconi, uzun mesafeli radyo iletişimi için ilk aygıtı geliştirerek 1895'te bir kilometreden uzaktaki bir kaynağa kablosuz Mors Kodu mesajı ve 12 Aralık 1901'de ilk transatlantik sinyali gönderdi. İlk ticari radyo yayını 2 Kasım 1920'de Harding-Cox başkanlık seçimlerinin canlı sonuçlarının Pittsburgh'daki Westinghouse Electric and Manufacturing Company tarafından KDKA çağrı işareti altında yayınlanmasıyla gerçekleştirilmiştir.

Radyo dalgalarının yayılması, radyo spektrumundaki frekans bantlarını farklı kullanımlar için tahsis eden Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU) adlı uluslararası bir organ tarafından koordine edilen yasalarla düzenlenmektedir.

PILOT marka, 1938 ABD yapımı radyo. 22 cm x 53 cm x 30 cm

Radyo, elektromanyetik radyo dalgalarındaki ses modülasyonunu önce elektronik ortama sonra da sese çeviren elektronik alet. Türk Dili dergisinde Kırgız Türkçesinde radyo anlamında kullanılan үналгы /ünalgı/ sözünün Türkiye Türkçesinde kullanılması da gündeme getirilmiştir. Radyoyu Marconi icat etmiştir.

Teknoloji

Radyo dalgaları, ivmelenmeye maruz kalan elektrik yükleri tarafından yayılır. Yapay olarak, anten adı verilen metal bir iletkende ileri geri akan ve böylece hızlanan elektronlardan oluşan, zamanla değişen elektrik akımları ile üretilirler. İletimde, bir verici bir antene uygulanan alternatif bir radyo frekansı akımı üretir. Anten, akımdaki gücü radyo dalgaları olarak yayar. Dalgalar bir radyo alıcısının antenine çarptığında, metaldeki elektronları ileri geri iterek küçük bir alternatif akıma neden olurlar. Alıcı antene bağlı radyo alıcısı bu salınımlı akımı algılar ve yükseltir.

Radyo dalgaları verici antenden uzaklaştıkça yayılır, böylece sinyal güçleri (metrekare başına watt cinsinden yoğunluk) azalır, bu nedenle radyo yayınları yalnızca vericinin sınırlı bir menzili içinde alınabilir, bu mesafe vericinin gücüne, anten ışıma modeline, alıcının hassasiyetine, gürültü seviyesine ve verici ile alıcı arasındaki engellerin varlığına bağlıdır. Çok yönlü bir anten radyo dalgalarını her yöne iletir veya her yönden alırken, yönlü bir anten veya yüksek kazançlı bir anten radyo dalgalarını belirli bir yönde bir hüzme halinde iletir veya dalgaları yalnızca bir yönden alır.

Radyo dalgaları boşlukta ışık hızında, havada ise ışık hızına çok yakın bir hızda hareket eder. Dolayısıyla bir radyo dalgasının dalga boyu, yani dalganın bitişik tepeleri arasındaki metre cinsinden mesafe, frekansıyla ters orantılıdır ve ışık hızının frekansa bölünmesine eşittir.

Radyo dalgalarının yanı sıra diğer elektromanyetik dalga türleri olan kızılötesi, görünür ışık, ultraviyole, X-ışınları ve gama ışınları da bilgi taşıyabilir ve iletişim için kullanılabilir. Radyo dalgalarının telekomünikasyon için yaygın kullanımı, esas olarak büyük dalga boylarından kaynaklanan arzu edilen yayılma özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Radyo dalgaları her türlü hava koşulunda atmosferden, yeşilliklerden ve çoğu yapı malzemesinden geçme yeteneğine sahiptir ve kırınım yoluyla engellerin etrafında bükülebilir ve diğer elektromanyetik dalgaların aksine, dalga boylarından daha büyük nesneler tarafından emilmek yerine saçılma eğilimindedirler.

Radyo iletişimi

Radyo iletişimi. Ses gibi bilgiler, mikrofon gibi bir dönüştürücü tarafından, verici tarafından üretilen bir radyo dalgasını modüle eden bir elektrik sinyaline dönüştürülür. Bir alıcı radyo dalgasını keser ve bilgi taşıyan modülasyon sinyalini çıkarır, bu sinyal hoparlör gibi başka bir dönüştürücü ile tekrar insanların kullanabileceği bir forma dönüştürülür.
AM ve FM modülasyonlu radyo dalgalarının karşılaştırılması

Radyo iletişim sistemlerinde bilgi, radyo dalgaları kullanılarak uzayda taşınır. Gönderen uçta, gönderilecek bilgi bir tür dönüştürücü tarafından modülasyon sinyali adı verilen zamanla değişen bir elektrik sinyaline dönüştürülür. Modülasyon sinyali, bir mikrofondan gelen sesi temsil eden bir ses sinyali, bir video kameradan gelen hareketli görüntüleri temsil eden bir video sinyali veya bir bilgisayardan gelen ikili verileri temsil eden bir dizi bitten oluşan bir dijital sinyal olabilir. Modülasyon sinyali bir radyo vericisine uygulanır. Vericide, elektronik bir osilatör, bilgiyi havada "taşımaya" yaradığı için taşıyıcı dalga olarak adlandırılan bir radyo frekansında salınan alternatif bir akım üretir. Bilgi sinyali taşıyıcıyı modüle etmek için kullanılır, taşıyıcı dalganın bazı yönlerini değiştirerek bilgiyi taşıyıcıya aktarır. Farklı radyo sistemleri farklı modülasyon yöntemleri kullanır:

  • AM (genlik modülasyonu) - bir AM vericisinde, radyo taşıyıcı dalgasının genliği (gücü) modülasyon sinyali ile değiştirilir;
  • FM (frekans modülasyonu) - bir FM vericisinde, radyo taşıyıcı dalgasının frekansı modülasyon sinyali tarafından değiştirilir;
  • FSK (frekans kaydırmalı anahtarlama) - kablosuz dijital cihazlarda dijital sinyalleri iletmek için kullanılır, taşıyıcı dalganın frekansı, bir dizi biti iletmek için 0 ve 1 olmak üzere iki ikili basamağı temsil eden iki frekans arasında periyodik olarak kaydırılır;
  • OFDM (ortogonal frekans bölmeli çoğullama) - Wi-Fi ağları, cep telefonları, dijital televizyon yayıncılığı ve dijital ses yayıncılığı (DAB) gibi yüksek bant genişliğine sahip sistemlerde dijital verileri minimum radyo spektrumu bant genişliği kullanarak iletmek için çok yaygın olarak kullanılan karmaşık dijital modülasyon yöntemleri ailesi. AM veya FM'e göre daha yüksek spektral verimliliğe ve solmaya karşı daha fazla dirence sahiptir. OFDM'de, frekansa yakın aralıklarla yerleştirilmiş birden fazla radyo taşıyıcı dalgası radyo kanalı içinde iletilir ve her taşıyıcı gelen bit akışından bitlerle modüle edilir, böylece birden fazla bit aynı anda paralel olarak gönderilir. Alıcıda, taşıyıcılar demodüle edilir ve bitler uygun sırayla tek bir bit akışında birleştirilir.

Diğer birçok modülasyon türü de kullanılmaktadır. Bazı türlerde taşıyıcı dalga iletilmez, sadece bir veya her iki modülasyon yan bandı iletilir.

Modüle edilmiş taşıyıcı vericide yükseltilir ve enerjiyi radyo dalgaları olarak yayan bir verici antene uygulanır. Radyo dalgaları bilgiyi alıcı konumuna taşır.

Alıcıda, radyo dalgası alıcı antende, verici antendeki akımın daha zayıf bir kopyası olan küçük bir salınım voltajına neden olur. Bu voltaj radyo alıcısına uygulanır, radyo alıcısı zayıf radyo sinyalini güçlendirerek daha güçlü hale getirir, ardından modüle edilmiş taşıyıcı dalgadan orijinal modülasyon sinyalini çıkararak demodüle eder. Modülasyon sinyali bir dönüştürücü tarafından tekrar insan tarafından kullanılabilir bir forma dönüştürülür: bir ses sinyali bir hoparlör veya kulaklık tarafından ses dalgalarına dönüştürülür, bir video sinyali bir ekran tarafından görüntülere dönüştürülür, dijital bir sinyal ise insan kullanıcılarla etkileşime giren bir bilgisayara veya mikroişlemciye uygulanır.

Birçok vericiden gelen radyo dalgaları, her vericinin radyo dalgaları farklı bir hızda salındığı için, başka bir deyişle her vericinin hertz (Hz), kilohertz (kHz), megahertz (MHz) veya gigahertz (GHz) olarak ölçülen farklı bir frekansı olduğu için, birbirleriyle karışmadan aynı anda havadan geçer. Alıcı anten tipik olarak birçok vericinin radyo sinyallerini alır. Alıcı, anten tarafından alınan tüm sinyaller arasından istenen radyo sinyalini seçmek ve diğerlerini reddetmek için ayarlı devreler kullanır. Ayarlanmış bir devre (rezonans devresi veya tank devresi olarak da adlandırılır) akort çatalına benzer şekilde bir rezonatör gibi davranır. Salınım yaptığı doğal bir rezonans frekansı vardır. Alıcının ayarlı devresinin rezonans frekansı kullanıcı tarafından istenen radyo istasyonunun frekansına ayarlanır; buna "ayarlama" denir. İstenen istasyondan gelen salınımlı radyo sinyali, ayarlı devrenin rezonansa girmesine, sempati içinde salınım yapmasına neden olur ve sinyali alıcının geri kalanına iletir. Diğer frekanslardaki radyo sinyalleri ayarlı devre tarafından engellenir ve aktarılmaz.

Bant Genişliği

Tipik bir modüle edilmiş AM veya FM radyo sinyalinin frekans spektrumu. Taşıyıcı dalga frekansında bir C bileşeninden oluşur taşıyıcı frekansın hemen üstünde ve altında yan bant (SB) adı verilen iki dar frekans bandında bulunan bilgi (modülasyon) ile.

Bir bilgi sinyali taşıyan modüle edilmiş bir radyo dalgası, bir frekans aralığını kaplar. Şemaya bakınız. Bir radyo sinyalindeki bilgi (modülasyon) genellikle taşıyıcı frekansın hemen üstünde ve altında yan bantlar (SB) olarak adlandırılan dar frekans bantlarında yoğunlaşır. Radyo sinyalinin kapladığı frekans aralığının hertz cinsinden genişliği, en yüksek frekans eksi en düşük frekans, bant genişliği (BW) olarak adlandırılır. Verilen herhangi bir sinyal-gürültü oranı için, bir miktar bant genişliği radyo frekans spektrumunun neresinde bulunursa bulunsun aynı miktarda bilgiyi (saniyede bit cinsinden veri hızı) taşıyabilir, bu nedenle bant genişliği bilgi taşıma kapasitesinin bir ölçüsüdür. Bir radyo iletiminin gerektirdiği bant genişliği, gönderilen bilginin (modülasyon sinyali) veri hızına ve kullanılan modülasyon yönteminin spektral verimliliğine bağlıdır; her bir kilohertz bant genişliğinde ne kadar veri iletebileceği. Radyo tarafından taşınan farklı bilgi sinyalleri farklı veri hızlarına sahiptir. Örneğin, bir televizyon (video) sinyali bir ses sinyalinden daha yüksek bir veri hızına sahiptir.

Belirli bir alanda iletişim için kullanılabilecek radyo frekanslarının toplam aralığı olan radyo spektrumu sınırlı bir kaynaktır. Her radyo iletimi, mevcut toplam bant genişliğinin bir bölümünü işgal eder. Radyo bant genişliği, parasal bir maliyeti olan ve artan talep gören ekonomik bir mal olarak kabul edilir. Radyo spektrumunun bazı bölümlerinde, bir frekans bandını veya hatta tek bir radyo kanalını kullanma hakkı milyonlarca dolara alınıp satılmaktadır. Dolayısıyla, radyo hizmetleri tarafından kullanılan bant genişliğini en aza indirecek teknolojiyi kullanmak için bir teşvik vardır.

Son yıllarda analogdan dijital radyo iletim teknolojilerine bir geçiş yaşanmıştır. Bunun bir nedeni, dijital modülasyonun, gönderilecek verideki fazlalığı azaltan veri sıkıştırma algoritmaları ve daha verimli modülasyon kullanarak, belirli bir bant genişliğinde analog modülasyona göre genellikle daha fazla bilgi (daha yüksek bir veri hızı) iletebilmesidir. Dijital modülasyonun analogdan daha fazla gürültü bağışıklığına sahip olması, dijital sinyal işleme çiplerinin analog devrelerden daha fazla güce ve esnekliğe sahip olması ve aynı dijital modülasyon kullanılarak çok çeşitli bilgi türlerinin iletilebilmesi geçişin diğer nedenleridir.

Artan sayıda kullanıcı tarafından talep edilen sabit bir kaynak olduğu için, radyo spektrumu son yıllarda giderek daha sıkışık hale gelmiştir ve onu daha etkili bir şekilde kullanma ihtiyacı, ana hatlı radyo sistemleri, yayılmış spektrum (ultra geniş bant) iletimi, frekansın yeniden kullanımı, dinamik spektrum yönetimi, frekans havuzu ve bilişsel radyo gibi birçok ek radyo yeniliğine yol açmaktadır.

ITU frekans bantları

ITU, radyo spektrumunu keyfi olarak, her biri on (10n) metrenin bir kuvveti olan bir dalga boyundan başlayan, on kuvvetin 3 katı frekansa karşılık gelen ve her biri on yıllık bir frekans veya dalga boyunu kapsayan 12 banda böler. Bu bantların her birinin geleneksel bir adı vardır:

Bant adı Kısaltma Frekans Dalga boyu Bant adı Kısaltma Frekans Dalga boyu
Son derece düşük frekans ELF 3 - 30 Hz 100.000-10.000 km Yüksek frekans HF 3 - 30 MHz 100-10 m
Süper düşük frekans SLF 30 - 300 Hz 10.000-1.000 km Çok yüksek frekans VHF 30 - 300 MHz 10-1 m
Ultra düşük frekans ULF 300 - 3000 Hz 1,000-100 km Ultra yüksek frekans UHF 300 - 3000 MHz 100-10 cm
Çok düşük frekans VLF 3 - 30 kHz 100-10 km Süper yüksek frekans SHF 3 - 30 GHz 10-1 cm
Düşük frekans LF 30 - 300 kHz 10-1 km Son derece yüksek frekans EHF 30 - 300 GHz 10-1 mm
Orta frekans MF 300 - 3000 kHz 1000-100 m Son derece yüksek frekans THF 300 - 3000 GHz 1-0,1 mm

Her bir bandın içerdiği bant genişliğinin, yani frekans aralığının eşit olmadığı, frekans arttıkça üstel olarak arttığı görülebilir; her bir bant bir önceki bandın on katı bant genişliği içerir. Mevcut bant genişliğinin artması, radyonun tarihi boyunca daha yüksek frekansların kullanılması yönünde devam eden bir eğilimi motive etmiştir.

Düzenleme

Hava dalgaları birçok kullanıcı tarafından paylaşılan bir kaynaktır. Aynı bölgede bulunan ve aynı frekanstan yayın yapmaya çalışan iki radyo vericisi birbiriyle etkileşime girerek yayınların bozuk alınmasına neden olur, dolayısıyla her iki yayın da net olarak alınamayabilir. Radyo yayınlarının karışması sadece büyük bir ekonomik maliyete yol açmakla kalmaz, aynı zamanda hayati tehlike de yaratabilir (örneğin, acil durum iletişimi veya hava trafik kontrolünün karışması durumunda).

Farklı kullanıcılar arasında paraziti önlemek için, radyo dalgalarının yayılması, radyo spektrumundaki bantları farklı kullanımlar için tahsis eden uluslararası bir organ olan Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU) tarafından koordine edilen ulusal yasalarla sıkı bir şekilde düzenlenir. Radyo vericileri, kullanıma bağlı olarak çeşitli lisans sınıfları altında hükümetler tarafından lisanslandırılmalı ve belirli frekanslar ve güç seviyeleri ile sınırlandırılmalıdır. Radyo ve televizyon yayın istasyonları gibi bazı sınıflarda, vericiye çağrı işareti adı verilen ve tüm iletimlerde kullanılması gereken bir dizi harf ve rakamdan oluşan benzersiz bir tanımlayıcı verilir. Telsiz operatörü, ABD'deki genel telsiz telefon operatörü lisansı gibi, güvenli telsiz işletimi konusunda yeterli teknik ve yasal bilgiyi gösteren bir sınava girerek elde edilen bir devlet lisansına sahip olmalıdır.

Yukarıdaki kuralların istisnaları, cep telefonları, kablosuz telefonlar, kablosuz cihazlar, telsizler, vatandaş bandı telsizleri, kablosuz mikrofonlar, garaj kapısı açıcıları ve bebek monitörleri gibi tüketici ürünlerindeki düşük güçlü kısa menzilli vericilerin halk tarafından lisanssız olarak çalıştırılmasına izin verir. ABD'de bunlar Federal İletişim Komisyonu (FCC) düzenlemelerinin 15. Bölümü kapsamındadır. Bu cihazların çoğu, radyo spektrumu boyunca lisanssız kullanım için ayrılmış bir dizi frekans bandı olan ISM bantlarını kullanır. Lisanssız olarak çalıştırılabilmelerine rağmen, tüm radyo ekipmanları gibi bu cihazların da genellikle satıştan önce tip onaylı olması gerekir.

Uygulamalar

Aşağıda radyonun en önemli kullanım alanlarından bazıları işlevlerine göre sıralanmıştır.

Yayın yapmak

AM radyo istasyonu
FM radyo istasyonu
Televizyon istasyonu
Yayın antenleri

Yayın, bilginin bir vericiden kamuya açık bir kitleye ait alıcılara tek yönlü olarak iletilmesidir. Radyo dalgaları mesafe arttıkça zayıfladığından, bir yayın istasyonu yalnızca vericisinin sınırlı bir mesafesi içinde alınabilir. Uydulardan yayın yapan sistemler genellikle bütün bir ülke veya kıtadan alınabilir. Daha eski karasal radyo ve televizyonlar için ticari reklamlar ya da hükümetler tarafından ödeme yapılır. Uydu televizyonu ve uydu radyosu gibi abonelik sistemlerinde müşteri aylık bir ücret öder. Bu sistemlerde radyo sinyali şifrelenir ve yalnızca şirket tarafından kontrol edilen ve müşteri faturayı ödemezse devre dışı bırakılabilen alıcı tarafından şifresi çözülebilir.

Yayın, iletilen sinyallerin türüne ve istenen hedef kitleye bağlı olarak radyo spektrumunun çeşitli bölümlerini kullanır. Uzun dalga ve orta dalga sinyalleri birkaç yüz kilometrelik alanları güvenilir bir şekilde kapsayabilir, ancak daha sınırlı bilgi taşıma kapasitesine sahiptir ve bu nedenle en iyi ses sinyalleriyle (konuşma ve müzik) çalışır ve ses kalitesi doğal ve yapay kaynaklardan gelen radyo gürültüsü nedeniyle bozulabilir. Kısa dalga bantları daha geniş bir potansiyel menzile sahiptir ancak uzaktaki istasyonlardan kaynaklanan parazitlere ve alımı etkileyen değişken atmosferik koşullara daha fazla maruz kalırlar.

Çok yüksek frekans bandında, 30 megahertzden büyük, Dünya'nın atmosferinin sinyallerin menzili üzerinde daha az etkisi vardır ve görüş hattı yayılımı ana mod haline gelir. Bu yüksek frekanslar televizyon yayıncılığı için gerekli olan büyük bant genişliğine izin verir. Doğal ve yapay gürültü kaynakları bu frekanslarda daha az mevcut olduğundan, frekans modülasyonu kullanılarak yüksek kaliteli ses iletimi mümkündür.

Ses: Radyo yayıncılığı

Radyo yayını, sesin (ses) kamuya açık bir dinleyici kitlesine ait radyo alıcılarına iletilmesi anlamına gelir. Analog ses, radyo yayınının en eski şeklidir. AM yayıncılığı 1920 civarında başlamıştır. FM yayını 1930'ların sonlarında geliştirilmiş sadakat ile tanıtıldı. Yayın yapan bir radyo alıcısına radyo denir. Çoğu radyo hem AM hem de FM yayını alabilir ve AM/FM alıcıları olarak adlandırılır.

  • AM (genlik modülasyonu) - AM'de radyo taşıyıcı dalgasının genliği (gücü) ses sinyali tarafından değiştirilir. En eski yayın teknolojisi olan AM yayınına, AM yayın bantlarında, düşük frekans (LF) bandında 148 ile 283 kHz arasında ve orta frekans (MF) bandında 526 ile 1706 kHz arasında izin verilir. Bu bantlardaki dalgalar araziyi takip eden yer dalgaları olarak hareket ettiğinden, AM radyo istasyonları ufkun ötesinde yüzlerce mil mesafeden alınabilir, ancak AM FM'den daha düşük sadakate sahiptir. ABD'deki AM istasyonlarının yayılan gücü (ERP) genellikle maksimum 10 kW ile sınırlıdır, ancak birkaçının (açık kanal istasyonları) 50 kW'da yayın yapmasına izin verilir. AM istasyonları tek sesli yayın yapar; AM stereo yayın standartları çoğu ülkede mevcuttur, ancak radyo endüstrisi talep yetersizliği nedeniyle bu standartlara geçememiştir.
    • Kısa dalga yayını - AM yayınına eski radyo istasyonları tarafından kısa dalga bantlarında da izin verilmektedir. Bu bantlardaki radyo dalgaları iyonosferden yansıyarak skywave veya "skip" yayılımı yoluyla kıtalararası mesafeler kat edebildiğinden, kısa dalga diğer ülkelere yayın yapan uluslararası istasyonlar tarafından kullanılmaktadır.
      Las Vegas'taki KWNR radyo istasyonunun 95.5 MHz'de 35 kW gücünde yayın yapan FM yayın vericisi
  • FM (frekans modülasyonu) - FM'de radyo taşıyıcı sinyalinin frekansı ses sinyali tarafından biraz değiştirilir. FM yayınına, çok yüksek frekans (VHF) aralığında yaklaşık 65 ila 108 MHz arasındaki FM yayın bantlarında izin verilir. Bu banttaki radyo dalgaları görüş hattı ile hareket eder, bu nedenle FM alımı görsel ufuk tarafından yaklaşık 30-40 mil (48-64 km) ile sınırlıdır ve tepeler tarafından engellenebilir. Bununla birlikte, radyo gürültüsünden (RFI, sferik, statik) kaynaklanan parazitlere karşı daha az hassastır ve AM'den daha yüksek doğruluğa sahiptir; daha iyi frekans tepkisi ve daha az ses bozulması. ABD'de FM istasyonlarının yayılan gücü (ERP) 6 ila 100 kW arasında değişmektedir.
  • Dijital ses yayını (DAB) 1998 yılında bazı ülkelerde kullanılmaya başlanmıştır. Sesi AM ve FM gibi analog bir sinyal yerine dijital bir sinyal olarak iletir. DAB, FM'den daha yüksek kalitede ses sağlama potansiyeline sahiptir (birçok istasyon bu kadar yüksek kalitede yayın yapmayı tercih etmese de), radyo gürültüsüne ve parazitlere karşı daha fazla bağışıklığa sahiptir, kıt radyo spektrumu bant genişliğini daha iyi kullanır ve elektronik program kılavuzları gibi gelişmiş kullanıcı özellikleri sağlar. Dezavantajı ise önceki radyolarla uyumlu olmaması, dolayısıyla yeni bir DAB alıcısı satın alınması gerekmesidir. Çoğu ülke FM'den DAB'a nihai bir geçiş planlamaktadır. Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada DAB'ı uygulamamayı tercih etmiştir.
Tek bir DAB istasyonu, dinleyicinin seçebileceği OFDM ile modüle edilmiş 9 ila 12 dijital ses kanalı taşıyan 1.500 kHz bant genişliğinde bir sinyal iletir. Yayıncılar bir kanalı farklı bit hızlarında iletebilir, böylece farklı kanallar farklı ses kalitesine sahip olabilir. Farklı ülkelerde DAB istasyonları UHF aralığında Bant III (174-240 MHz) veya L bandında (1.452-1.492 GHz) yayın yapar, bu nedenle FM alımı gibi görsel ufuk yaklaşık 40 mil (64 km) ile sınırlıdır.
  • Digital Radio Mondiale (DRM), esas olarak yayıncılar tarafından eski AM ve FM yayıncılığı için daha yüksek spektral verimlilik yerine geliştirilen rakip bir dijital karasal radyo standardıdır. Mondiale Fransızca ve İtalyanca'da "dünya çapında" anlamına gelmektedir ve 2001 yılında geliştirilen DRM şu anda 23 ülke tarafından desteklenmektedir ve 2003 yılından itibaren bazı Avrupa ve Doğu yayıncıları tarafından benimsenmiştir. DRM30 modu 30 MHz altındaki AM yayın bantlarını kullanır ve AM ve kısa dalga yayıncılığının yerine geçmesi amaçlanmıştır ve DRM+ modu FM yayın bandını merkez alan VHF frekanslarını kullanır ve FM yayıncılığının yerine geçmesi amaçlanmıştır. Mevcut radyo alıcıları ile uyumlu değildir ve dinleyicilerin yeni bir DRM alıcısı satın almasını gerektirir. Kullanılan modülasyon, COFDM adı verilen ve daha önce tek bir AM veya FM sinyali tarafından işgal edilen bir kanalda 4'e kadar taşıyıcının iletildiği, dörtlü genlik modülasyonu (QAM) ile modüle edilen bir OFDM biçimidir. DRM sistemi mevcut AM ve FM radyo vericileriyle mümkün olduğunca uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır, bu nedenle mevcut radyo istasyonlarındaki ekipmanın çoğunun değiştirilmesi gerekmeyecektir.
  • Uydu radyosu, Dünya'dan 22.000 mil yükseklikteki sabit yörüngede bulunan bir doğrudan yayın iletişim uydusundan gelen bir mikrodalga downlink sinyali kullanarak abonelerin alıcılarına doğrudan CD kalitesinde dijital ses yayınlayan bir abonelik radyo hizmetidir. Çoğunlukla araçlardaki araba radyoları için tasarlanmıştır. Uydu radyosu Kuzey Amerika'da 2,3 GHz S bandını kullanırken, dünyanın diğer bölgelerinde DAB için tahsis edilen 1,4 GHz L bandını kullanır.
Televizyon alıcısı

Video: Televizyon yayıncılığı

Televizyon yayıncılığı, senkronize bir ses (ses) kanalı ile birlikte bir televizyon alıcısındaki ("televizyon" veya TV) bir ekranda görüntülenen hareketsiz görüntü dizilerinden oluşan hareketli görüntülerin radyo ile iletilmesidir. Televizyon (video) sinyalleri, radyo (ses) sinyallerine göre daha geniş bir bant genişliğine sahiptir. Orijinal televizyon teknolojisi olan analog televizyon 6 MHz gerektiriyordu, bu nedenle televizyon frekans bantları şimdi "RF kanalları" olarak adlandırılan 6 MHz kanallarına bölünmüştür. 2006'dan itibaren kullanılmaya başlanan mevcut televizyon standardı, yüksek çözünürlüklü televizyon (HDTV) adı verilen ve resimleri daha yüksek çözünürlükte, tipik olarak 1080 piksel yüksekliğinde ve 1920 piksel genişliğinde, saniyede 25 veya 30 kare hızında ileten dijital bir formattır. 2006'da başlayan bir geçişle eski analog televizyonun yerini alan dijital televizyon (DTV) iletim sistemleri, HDTV videosunu eski analog kanallardan daha küçük bir bant genişliğinde iletmek için görüntü sıkıştırma ve OFDM ve 8VSB gibi yüksek verimli dijital modülasyon kullanır ve kıt radyo spektrum alanından tasarruf sağlar. Bu nedenle, 6 MHz analog RF kanallarının her biri artık 7'ye kadar DTV kanalı taşımaktadır - bunlara "sanal kanallar" denir. Dijital televizyon alıcıları, zayıf sinyal alımı ya da gürültü durumunda analog televizyondan farklı bir davranış sergiler ve buna "dijital uçurum" etkisi denir. Giderek kötüleşen yayın alımının görüntü kalitesinin kademeli olarak düşmesine neden olduğu analog televizyonun aksine, dijital televizyonda görüntü kalitesi, belirli bir noktada alıcı çalışmayı durdurana ve ekran kararana kadar kötü yayın alımından etkilenmez.

  • En eski televizyon teknolojisi olan karasal televizyon, havadan (OTA) televizyon veya yayın televizyonu, televizyon sinyallerinin karadaki televizyon istasyonlarından izleyicilerin evlerindeki televizyon alıcılarına (televizyon veya TV olarak adlandırılır) iletilmesidir. Karasal televizyon yayıncılığı 41 - 88 MHz (VHF düşük bant veya Bant I, RF kanalları 1-6'yı taşır), 174 - 240 MHz, (VHF yüksek bant veya Bant III; RF kanalları 7-13'ü taşır) ve 470 - 614 MHz (UHF Bant IV ve Bant V; RF kanalları 14 ve üstünü taşır) bantlarını kullanır. Kesin frekans sınırları farklı ülkelerde değişiklik göstermektedir. Yayılma görüş hattı ile gerçekleşir, bu nedenle alım görsel ufuk ile 30-40 mil (48-64 km) ile sınırlıdır. ABD'de televizyonun etkin yayılan gücü (ERP), vericiler VHF düşük bantta 35 kW, VHF yüksek bantta 50 kW ve UHF bantta 220 kW ile sınırlıdır; çoğu TV istasyonu sınırın %75'inin altında çalışır. Çoğu bölgede, izleyiciler TV'nin üstünde basit bir "tavşan kulağı" dipol anteni kullanırlar, ancak bir istasyondan 15 milden daha uzaktaki sınır alım bölgelerindeki izleyiciler genellikle yeterli alım elde etmek için çatıya monte edilmiş bir dış mekan anteni kullanmak zorundadır.
Bir konuttaki uydu televizyon çanağı
  • Uydu televizyonu - abonelikli doğrudan yayın uydu televizyonunu alan ve sıradan bir televizyonda görüntüleyen bir set üstü kutu. Dünya ekvatorunun 22.200 mil (35.700 km) yukarısındaki sabit yörüngede bulunan bir doğrudan yayın uydusu, 12,2 ila 12,7 GHz Ku bandı mikrodalga aşağı bağlantı sinyali üzerinde modüle edilmiş birçok kanalı (900'e kadar) abonenin konutundaki bir çatı çanak antenine iletir. Mikrodalga sinyali çanak antende daha düşük bir ara frekansa dönüştürülür ve bir koaksiyel kablo ile binanın içine, abonenin TV'sine bağlı bir set üstü kutuya iletilir, burada demodüle edilir ve görüntülenir. Abone aylık bir ücret öder.

Zaman

Devlet standart frekans ve zaman sinyali hizmetleri, diğer saatleri senkronize etmek için bir referans olarak atomik saatler tarafından üretilen son derece hassas zaman sinyallerini sürekli olarak yayınlayan zaman radyo istasyonlarını işletir. Örnekler BPC, DCF77, JJY, MSF, RTZ, TDF, WWV ve YVTO'dur. Bir kullanım alanı da, periyodik olarak (genellikle haftalık) zaman sinyalini alıp çözen ve saatin dahili kuvars saatini doğru saate sıfırlayan otomatik bir alıcı içeren ve böylece küçük bir saatin veya masa saatinin atomik saatle aynı hassasiyete sahip olmasını sağlayan radyo saatleri ve saatlerdir. GPS uyduları ve İnternet Ağ Zaman Protokolü (NTP) eşit derecede doğru zaman standartları sağladığı için devlet zaman istasyonlarının sayısı azalmaktadır.

İki yönlü sesli iletişim

(solda) 21. yüzyılın başlarından cep telefonu. (sağda) 3 farklı şebekeye ait antenler tarafından paylaşılan cep telefonu kulesi.

İki yönlü telsiz, benzer telsizlere sahip diğer kullanıcılarla çift yönlü kişiden kişiye sesli iletişim için kullanılan, alıcı ve vericisi aynı cihazda bulunan bir ses alıcı-vericisidir. Bu iletişim şekli için kullanılan eski bir terim de telsiz telefonudur. Telsiz bağlantısı, bir telsizde olduğu gibi, aynı anda yalnızca bir telsizin iletim yapabildiği tek bir telsiz kanalı kullanarak yarı çift yönlü olabilir, bu nedenle farklı kullanıcılar sırayla konuşur, telsizlerinde alıcıyı kapatan ve vericiyi açan bir "konuşmak için bas" düğmesine basarlar. Ya da radyo bağlantısı tam çift yönlü, iki radyo kanalı kullanan çift yönlü bir bağlantı olabilir, böylece her iki kişi de cep telefonunda olduğu gibi aynı anda konuşabilir.

  • Cep telefonu - bir hücresel baz istasyonundaki (hücre kulesi) yerel bir antenle değiştirilen radyo sinyalleri ile telefon şebekesine bağlanan taşınabilir bir kablosuz telefon. Sağlayıcı tarafından kapsanan hizmet alanı, her biri ayrı bir baz istasyonu anteni ve çok kanallı alıcı-verici tarafından sunulan "hücreler" adı verilen küçük coğrafi alanlara bölünmüştür. Bir hücredeki tüm cep telefonları bu antenle ortak bir frekans havuzundan atanan ayrı frekans kanalları üzerinden iletişim kurar.

    Hücresel organizasyonun amacı, frekansın yeniden kullanımı yoluyla radyo bant genişliğini korumaktır. Düşük güçlü vericiler kullanılır, böylece bir hücrede kullanılan radyo dalgaları hücrenin çok ötesine gitmez ve aynı frekansların coğrafi olarak ayrılmış hücrelerde yeniden kullanılmasına izin verir. Cep telefonu taşıyan bir kullanıcı bir hücreden diğerine geçtiğinde, telefonu otomatik olarak yeni antene sorunsuz bir şekilde "devredilir" ve yeni frekanslar atanır. Cep telefonları, her biri çift yönlü konuşmanın bir yönünü taşıyan iki dijital radyo kanalı kullanan OFDM modülasyonu kullanan son derece otomatik bir tam çift yönlü dijital alıcı-vericinin yanı sıra aramaları çeviren ve telefonu başka bir baz istasyonuna "devreden" bir kontrol kanalına sahiptir. Eski 2G, 3G ve 4G ağları UHF ve düşük mikrodalga aralığında, 700 MHz ile 3 GHz arasındaki frekansları kullanır. Cep telefonu vericisi, güç çıkışını baz istasyonuyla iletişim kurmak için gereken minimum gücü kullanacak şekilde ayarlar; baz istasyonunun yakınındayken 0,6 W, daha uzaktayken 3 W'a kadar. Akıllı telefon olarak adlandırılan mevcut nesil telefonlar, telefon görüşmesi yapmanın yanı sıra birçok işleve sahiptir ve bu nedenle onları diğer ağlara bağlayan birkaç başka radyo vericisi ve alıcısı vardır: genellikle bir Wi-Fi modem, bir Bluetooth modem ve bir GPS alıcısı.

    • 5G hücresel ağ - 2019 yılında kullanılmaya başlanan yeni nesil hücresel ağlar. En büyük avantajları, önceki hücresel ağlardan çok daha yüksek veri hızları, 10 Gbps'ye kadar; önceki hücresel teknoloji olan 4G LTE'den 100 kat daha hızlı. Daha yüksek veri hızlarına kısmen, 3-6 GHz yüksek mikrodalga bandında ve 28 ve 39 GHz civarında milimetre dalga bandında daha yüksek frekanslı radyo dalgaları kullanılarak ulaşılmaktadır. Bu frekanslar önceki cep telefonu bantlarından daha kısa bir menzile sahip olduğundan, hücreler önceki hücresel ağlardaki kilometrelerce uzunluktaki hücrelerden daha küçük olacaktır. Milimetre dalga hücreleri sadece birkaç blok uzunluğunda olacak ve bir baz istasyonu ve anten kulesi yerine, elektrik direklerine ve binalara bağlı çok sayıda küçük antene sahip olacaklardır.
Uydu ile iletişim kurmak için gereken büyük antenleri gösteren uydu telefonları
  • Uydu telefonu (satphone) - telefon şebekesine baz istasyonları yerine yörüngedeki bir iletişim uydusuna radyo bağlantısı yoluyla bağlanan, cep telefonuna benzer taşınabilir bir kablosuz telefon. Cep telefonlarından daha pahalıdırlar; ancak avantajları, baz istasyonlarının kapsadığı alanlarla sınırlı olan bir cep telefonunun aksine, uydu telefonlarının Dünya'nın coğrafi alanının çoğunda veya tamamında kullanılabilmesidir. Telefonun çok yönlü küçük bir anten kullanarak bir uydu ile iletişim kurabilmesi için, birinci nesil sistemler alçak Dünya yörüngesinde, yüzeyden yaklaşık 400-700 mil (640-1.100 km) yükseklikte bulunan uyduları kullanmaktadır. Yaklaşık 100 dakikalık bir yörünge periyoduyla, bir uydu bir telefonu yalnızca yaklaşık 4-15 dakika boyunca görebilir, bu nedenle biri yerel ufkun ötesine geçtiğinde arama başka bir uyduya "devredilir". Bu nedenle, Dünya üzerindeki her noktadan en az bir uydunun sürekli olarak görülebilmesini sağlamak için yaklaşık 40 ila 70 arasında çok sayıda uydu gereklidir. Diğer uydu telefon sistemleri, sadece birkaç uydunun gerekli olduğu sabit yörüngedeki uyduları kullanır, ancak bunlar karasal parazit nedeniyle yüksek enlemlerde kullanılamaz.
  • Telsiz telefon - ahizenin taşınabilir olduğu ve telefonun geri kalanıyla bir kabloyla bağlanmak yerine kısa menzilli tam çift yönlü bir radyo bağlantısıyla iletişim kurduğu sabit telefon. Hem ahize hem de baz istasyonu, kısa menzilli çift yönlü radyo bağlantısını yöneten UHF bandında çalışan düşük güçlü FM radyo alıcı-vericilerine sahiptir.
Telsiz kullanan itfaiyeci
  • Kara mobil telsiz sistemi - VHF veya UHF bandında çalışan ve lisans olmadan kullanılabilen kısa menzilli mobil veya taşınabilir yarı çift yönlü telsiz alıcı-vericileri. Genellikle araçlara monte edilirler ve mobil üniteler sabit bir baz istasyonundaki bir dağıtıcı ile iletişim kurar. Ayrılmış frekanslara sahip özel sistemler ilk müdahale hizmetleri; polis, itfaiye, ambulans ve acil durum hizmetleri ve diğer devlet hizmetleri tarafından kullanılır. Diğer sistemler taksi ve teslimat hizmetleri gibi ticari firmalar tarafından kullanılmak üzere üretilmiştir. VHF sistemleri 30-50 MHz ve 150-172 MHz aralığındaki kanalları kullanır. UHF sistemleri 450-470 MHz bandını ve bazı bölgelerde 470-512 MHz aralığını kullanır. Genel olarak, VHF sistemleri UHF'den daha uzun bir menzile sahiptir ancak daha uzun antenler gerektirir. Genelde AM veya FM modülasyonu kullanılır, ancak DMR gibi dijital sistemler de kullanılmaya başlanmıştır. Yayılan güç tipik olarak 4 watt ile sınırlıdır. Bu sistemler oldukça sınırlı bir menzile sahiptir, genellikle araziye bağlı olarak 3 ila 20 mil (4,8 ila 32 km). Yüksek binalara, tepelere veya dağ zirvelerine kurulan tekrarlayıcılar, görüş hattından daha geniş bir alanı kapsamak istendiğinde menzili artırmak için sıklıkla kullanılır. Kara mobil sistemlerine örnek olarak CB, FRS, GMRS ve MURS verilebilir. Trunked telsiz sistemleri olarak adlandırılan modern dijital sistemler, frekans kanallarını kullanıcı gruplarına otomatik olarak atayan bir kontrol kanalı kullanan dijital bir kanal yönetim sistemine sahiptir.
    • Telsiz - kara mobil telsiz sistemlerinde kullanılan, pille çalışan taşınabilir el tipi yarı çift yönlü iki yönlü telsiz. * Hava bandı - Uçak pilotları tarafından diğer uçaklarla ve yerdeki hava trafik kontrolörleriyle konuşmak için kullanılan yarı çift yönlü telsiz sistemi. Bu hayati sistem hava trafik kontrolü için ana iletişim kanalıdır. Hava koridorlarındaki kara uçuşlarında çoğu iletişim için VHF bandında 108 ila 137 MHz arasındaki kanalları kullanan bir VHF-AM sistemi kullanılır. Bu sistem seyir irtifasında uçan uçaklar için tipik olarak 200 mil (320 km) iletim menziline sahiptir. Okyanus ötesi havayolu uçuşları gibi daha uzak bölgelerdeki uçuşlar için uçaklar HF bandını veya Inmarsat veya Iridium uydu telefon uydularındaki kanalları kullanır. Askeri uçaklar da 225.0 ila 399.95 MHz arasında özel bir UHF-AM bandı kullanırlar.
Bir gemide VHF deniz telsizi
  • Deniz telsizi - gemilerde, gemiden gemiye, gemiden havaya ve gemiden kıyıya liman başkanlarıyla iletişim için kullanılan orta menzilli alıcı-vericiler VHF bandında 156 ile 174 MHz arasındaki FM kanallarını 25 watt'a kadar güçle kullanırlar ve bu da onlara yaklaşık 60 mil (97 km) menzil sağlar. Kullanıcıların bir deniz operatörü aracılığıyla telefon görüşmeleri yapabilmelerini sağlamak amacıyla telefon şebekesiyle uyumlu olması için bazı kanallar yarı çift yönlü, bazıları ise tam çift yönlüdür.
  • Amatör telsiz - hobiciler tarafından ticari olmayan amaçlarla kullanılan uzun menzilli yarı çift yönlü iki yönlü telsiz: diğer amatörlerle eğlence amaçlı telsiz bağlantıları, afetler sırasında gönüllü acil durum iletişimi, yarışmalar ve deneyler. Radyo amatörleri bir amatör radyo lisansına sahip olmalıdır ve iletimlerde tanımlayıcı olarak kullanılması gereken benzersiz bir çağrı işareti verilir. Amatör radyo, radyo spektrumu boyunca 136 kHz'den 2.4 GHz'e kadar aralıklarla yerleştirilmiş küçük frekans bantları olan amatör radyo bantları ile sınırlıdır. Bu bantlar dahilinde amatörlere çok çeşitli modülasyon yöntemleriyle herhangi bir frekansta iletim yapma özgürlüğü tanınır. Telsiz telefona ek olarak, amatörler hala Mors kodu telsiz telgrafını kullanan tek telsiz operatörleridir.

Tek yönlü sesli iletişim

Tek yönlü, tek yönlü radyo iletimine simpleks denir.

  • Bebek monitörü - bebekleri olan ebeveynler için, bebeğin seslerini ebeveyn tarafından taşınan bir alıcıya ileten ve böylece evin diğer bölümlerindeyken bebeği izleyebilmelerini sağlayan, beşiğin yanında bulunan bir cihaz. Bunlar FM'de 49.300, 49.830, 49.845, 49.860 veya 49.875 MHz'de düşük güçle yayın yapar. Birçok bebek monitöründe ebeveynin bebekle konuşabilmesi için çift yönlü kanallar ve bebeğin resmini göstermek için video kameralar vardır, buna bebek kamerası denir.
  • Kablosuz mikrofon - elde taşınan veya bir kişinin vücuduna takılan kısa menzilli bir vericiye sahip pille çalışan bir mikrofon olup sesini radyo yoluyla bir ses sistemine bağlı yakındaki bir alıcı ünitesine iletir. Kablosuz mikrofonlar, mikrofon kablosu olmadan serbestçe hareket edebilmeleri için halka açık konuşmacılar, sanatçılar ve televizyon kişilikleri tarafından kullanılır. Analog modeller FM'de VHF ve UHF bantlarındaki televizyon yayın frekanslarının kullanılmayan kısımlarında iletim yapar. Bazı modeller, sanatçı hareket ettikçe iletimin kesintiye uğramasını önlemek için çeşitlilik alımı için iki frekans kanalında iletim yapar. Bazı modeller tarayıcı radyo alıcıları tarafından izinsiz alımı önlemek için dijital modülasyon kullanır; bunlar 900 MHz, 2,4 GHz veya 6 GHz ISM bantlarında çalışır.

Veri iletişimi

  • Kablosuz ağ - radyo dalgalarını kullanarak bilgisayarlar ve diğer kablosuz cihazlar arasında dijital veri ileten ve cihazları bir bilgisayar ağında şeffaf bir şekilde birbirine bağlayan otomatik radyo bağlantıları. Bilgisayar ağları her türlü veriyi iletebilir: e-posta ve web sayfalarına ek olarak, telefon görüşmeleri (VoIP), ses ve video içeriği (akış medyası olarak adlandırılır) de taşırlar. Güvenlik, kablosuz ağlar için kablolu ağlara göre daha büyük bir sorundur çünkü yakınlarda kablosuz modemi olan herhangi biri sinyale erişebilir ve oturum açmaya çalışabilir. Kablosuz ağların radyo sinyalleri WPA kullanılarak şifrelenir.
    Wi-Fi'li dizüstü bilgisayar ve onu internete bağlayan tipik ev kablosuz yönlendiricisi (sağda)
    • Kablosuz LAN (kablosuz yerel alan ağı veya Wi-Fi) - IEEE 802.11 standartlarına dayanan bu ağlar en yaygın kullanılan bilgisayar ağlarıdır ve yerel alan ağlarını kablolar olmadan uygulamak için kullanılır, bir ev veya ofisteki bilgisayarları, dizüstü bilgisayarları, cep telefonlarını, video oyun konsollarını, akıllı TV'leri ve yazıcıları birbirine ve bunları bir kablo veya kablo bağlantısıyla İnternet'e bağlayan kablosuz bir yönlendiriciye bağlar. Kütüphaneler, oteller ve kafeler gibi halka açık yerlerdeki kablosuz yönlendiriciler, halkın akıllı telefonlar, tabletler veya dizüstü bilgisayarlar gibi taşınabilir cihazlarla İnternet'e erişmesini sağlamak için kablosuz erişim noktaları (hotspot) oluşturur. Her cihaz, arka planda çalışan ve yönlendirici ile veri paketleri alışverişi yapan çok yönlü bir antene sahip otomatik bir mikrodalga vericisi ve alıcısı olan bir kablosuz modem (kablosuz ağ arayüz denetleyicisi) kullanarak veri alışverişi yapar. Wi-Fi, verileri yüksek hızlarda iletmek için OFDM (ortogonal frekans bölmeli çoğullama) modülasyonu ile 2,4 GHz ve 5 GHz ISM bantlarındaki kanalları kullanır. Wi-Fi modemlerdeki vericiler, ülkeye bağlı olarak 200 mW ila 1 watt yayılan güçle sınırlıdır. Maksimum iç mekan menzilleri 2.4 GHz'de yaklaşık 150 ft (50 m) ve 5 GHz'de 50 ft (20 m)'dir.
      Telefon direğinde mahalle kablosuz WAN yönlendiricisi
    • Kablosuz WAN (kablosuz geniş alan ağı, WWAN) - Wi-Fi ağlarından daha geniş bir alanda kablosuz internet erişimi sağlayan çeşitli teknolojiler - bir ofis binasından bir kampüse, bir mahalleye veya tüm bir şehre kadar. Kullanılan en yaygın teknolojiler şunlardır: bilgisayar verilerini radyo aracılığıyla baz istasyonlarıyla değiştiren hücresel modemler; uydu internet erişimi; ve Wi-Fi frekanslarından daha uzun menzile sahip olan UHF bandındaki daha düşük frekanslar. WWAN ağlarının yönetimi Wi-Fi ağlarına göre çok daha pahalı ve karmaşık olduğundan, şimdiye kadar kullanımları genellikle büyük şirketler tarafından işletilen özel ağlarla sınırlı kalmıştır.
    • Bluetooth - taşınabilir bir kablosuz cihazda, kablo veya tel bağlantısı yerine kullanılan, çoğunlukla taşınabilir cihazlar arasında dosya alışverişi yapmak ve cep telefonları ile müzik çalarları kablosuz kulaklıklara bağlamak için kullanılan çok kısa menzilli bir kablosuz arayüz. En yaygın kullanılan modda, iletim gücü 1 miliwatt ile sınırlıdır ve bu da 10 m'ye (30 fit) kadar çok kısa bir menzil sağlar. Sistem, ISM bandında 2,4 ile 2,83 GHz arasındaki 79 adet 1 MHz Bluetooth kanalından birinde ardışık veri paketlerinin sözde rastgele bir sırayla iletildiği frekans atlamalı yayılı spektrum iletimini kullanır. Bu, Bluetooth modemle aynı anda aynı frekansta iletim yapmaya çalışan başka bir cihazın olasılığı düşük olduğundan, Bluetooth ağlarının gürültü, diğer kablosuz cihazlar ve aynı frekansları kullanan diğer Bluetooth ağlarının varlığında çalışmasına olanak tanır. Böyle bir "çarpışma" durumunda, Bluetooth modem veri paketini başka bir frekansta yeniden iletir.
    • Paket radyo - veri paketlerinin kilometrelerce ayrı ve belki de mobil olabilen düğüm adı verilen bilgisayar kontrollü radyo modemler (verici/alıcılar) arasında değiş tokuş edildiği uzun mesafeli eşler arası kablosuz ad-hoc ağ. Her düğüm sadece komşu düğümlerle iletişim kurar, bu nedenle veri paketleri hedeflerine ulaşana kadar düğümden düğüme aktarılır. X.25 ağ protokolünü kullanır. Paket radyo sistemleri ticari telekomünikasyon şirketleri ve amatör radyo topluluğu tarafından sınırlı ölçüde kullanılmaktadır.
  • Metin mesajlaşma (texting) - cep telefonlarında bir kullanıcının kısa bir alfanümerik mesaj yazıp başka bir telefon numarasına göndermesine izin veren bir hizmettir ve metin alıcının telefon ekranında görüntülenir. Kısa Mesaj Hizmetine (SMS) dayanan bu hizmet, cep telefonları tarafından arama ve hücre aktarımları gibi arka plan işlevlerini yerine getirmek için kullanılan kontrol radyo kanalındaki yedek bant genişliğini kullanarak iletim yapar. Kanalın teknik sınırlamaları nedeniyle, metin mesajları 160 alfanümerik karakterle sınırlıdır.
Avustralya'da kule üzerinde mikrodalga röle bağlantılarının parabolik antenleri
  • Mikrodalga rölesi - bir çanak antene bağlı bir mikrodalga vericiden oluşan uzun mesafeli yüksek bant genişliğine sahip noktadan noktaya dijital veri iletim bağlantısıdır ve bir mikrodalga demetini başka bir çanak antene ve alıcıya iletir. Antenlerin görüş hattında olması gerektiğinden, mesafeler görsel ufukla 30-40 mil (48-64 km) ile sınırlıdır. Mikrodalga bağlantıları özel iş verileri, geniş alan bilgisayar ağları (WAN'lar) ve telefon şirketleri tarafından şehirler arasında uzun mesafeli telefon görüşmeleri ve televizyon sinyalleri iletmek için kullanılır.
  • Telemetri - ölçümlerin ve çalışma verilerinin uzak bir süreçten veya cihazdan izleme için bir alıcıya otomatik olarak tek yönlü (simpleks) iletimi. Telemetri füzelerin, insansız hava araçlarının, uyduların ve meteoroloji balonlarının uçuş sırasında izlenmesi, gezegenler arası uzay araçlarından bilimsel verilerin Dünya'ya geri gönderilmesi, insan vücuduna yerleştirilen elektronik biyomedikal sensörlerle iletişim kurulması ve kuyu kaydı için kullanılır. Birden fazla veri kanalı genellikle frekans bölmeli çoğullama veya zaman bölmeli çoğullama kullanılarak iletilir. Telemetri aşağıdaki gibi tüketici uygulamalarında kullanılmaya başlanmıştır:
    • Otomatik sayaç okuma - elektrik sayaçları, su sayaçları ve gaz sayaçları, bir sorgulama sinyali ile tetiklendiğinde, bir çalışanın sayacı manuel olarak okumak için müşterinin mülküne gitme ihtiyacını ortadan kaldırmak için okumalarını kaldırım kenarındaki bir kamu hizmeti okuyucu aracına radyo ile iletir.
    • Elektronik geçiş ücreti toplama - ücretli yollarda, geçiş ücretlerinin bir gişede manuel olarak toplanmasına alternatif olarak, bir araçtaki bir transponderin, yol kenarındaki bir verici tarafından tetiklendiğinde, aracın yolu kullanımını kaydetmek için yol kenarındaki bir alıcıya bir sinyal iletmesi ve sahibinin geçiş ücreti için faturalandırılmasını sağlaması.
DVD'den RFID etiketi
  • Radyo Frekansı ile Tanımlama (RFID) - mallara takılan küçük bir radyo aktarıcısı (alıcı ve verici) içeren tanımlama etiketleri. Yakındaki bir okuyucu ünitesinden radyo dalgalarının sorgulama darbesini aldığında, etiket malların envanterini çıkarmak için kullanılabilecek bir kimlik numarasını geri gönderir. En yaygın tür olan pasif etiketler, okuyucudan alınan radyo enerjisi ile çalışan, bir diyot tarafından düzeltilen ve bir pirinç tanesi kadar küçük olabilen bir çipe sahiptir. Ürünlere, giysilere, demiryolu araçlarına, kütüphane kitaplarına, havayolu bagaj etiketlerine dahil edilirler ve evcil hayvanlara ve çiftlik hayvanlarına (mikroçip implantı) ve hatta insanlara deri altına yerleştirilirler. Gizlilik endişeleri, şifrelenmiş sinyaller kullanan ve yanıt vermeden önce okuyucunun kimliğini doğrulayan etiketlerle giderilmiştir. Pasif etiketler 125-134 kHz, 13, 900 MHz ve 2.4 ve 5 GHz ISM bantlarını kullanır ve kısa bir menzile sahiptir. Batarya ile çalışan aktif etiketler daha büyüktür ancak daha güçlü bir sinyal ileterek yüzlerce metrelik bir menzile sahip olabilirler.
  • Denizaltı iletişimi - Denizaltılar su altındayken, iletken deniz suyu nedeniyle askeri komuta makamlarıyla olan tüm normal telsiz iletişimi kesilir. Ancak VLF (30 ila 3 kHz) ve ELF (3 kHz'in altı) bantlarındaki yeterince düşük frekanslı radyo dalgaları deniz suyuna nüfuz edebilir. Donanmalar, şifreli mesajları dünya okyanuslarındaki denizaltılarına iletmek için megawatt aralığında güç çıkışına sahip büyük kıyı verici istasyonları işletmektedir. Küçük bant genişliği nedeniyle bu sistemler ses iletemez, sadece yavaş bir veri hızında metin mesajları iletebilir. İletişim kanalı tek yönlüdür, çünkü VLF veya ELF dalgalarını iletmek için gereken uzun antenler bir denizaltıya sığmaz. VLF vericileri şemsiye antenler gibi kilometrelerce uzunlukta tel antenler kullanır. Birkaç ülke, daha düşük derinliklerdeki denizaltılarla iletişim kurabilen 80 Hz civarında çalışan ELF vericileri kullanmaktadır. Bunlar, 23-60 km (14-37 mil) aralıklarla iki yer (Dünya) bağlantısından oluşan ve havai iletim hatları ile bir enerji santrali vericisine bağlanan yer dipolleri adı verilen daha da büyük antenler kullanır.

Uzay iletişimi

Rusya'da Dubna Uydu İletişim Merkezi

Bu, bir uzay aracı ile Dünya merkezli bir yer istasyonu veya başka bir uzay aracı arasındaki radyo iletişimidir. Uzay araçlarıyla iletişim, gezegenler arası uzay araçları için milyarlarca kilometreye varan, herhangi bir radyo bağlantısının en uzun iletim mesafelerini içerir. Uzaktaki uzay araçlarından gelen zayıf sinyalleri alabilmek için uydu yer istasyonları 25 metre (82 ft) çapa kadar büyük parabolik "çanak" antenler ve son derece hassas alıcılar kullanır. Mikrodalgalar iyonosferden kırılmadan geçtiğinden ve mikrodalga frekanslarında radyo enerjisini alıcıya dönük dar bir hüzmeye odaklamak için gereken yüksek kazançlı antenler küçük olduğundan ve bir uyduda minimum yer kapladığından, mikrodalga bandındaki yüksek frekanslar kullanılır. UHF, L, C, S, ku ve ka bandının bazı bölümleri uzay iletişimi için tahsis edilmiştir. Dünya yüzeyinden bir uzay aracına veri ileten bir radyo bağlantısına yukarı bağlantı, uzay aracından yere veri ileten bir bağlantıya ise aşağı bağlantı denir.

Azerbaycan'a ait iletişim uydusu
  • İletişim uydusu - Dünya üzerinde birbirinden çok uzak noktalar arasında veri iletmek için telekomünikasyon rölesi olarak kullanılan yapay bir uydu. Bunlar kullanılır çünkü telekomünikasyon için kullanılan mikrodalgalar görüş hattı ile hareket eder ve bu nedenle Dünya'nın eğrisi etrafında yayılamaz. 1 Ocak 2021 itibariyle Dünya yörüngesinde 2.224 iletişim uydusu bulunmaktadır. Çoğu ekvatorun 22.200 mil (35.700 km) üzerindeki sabit yörüngede yer alır, böylece uydu gökyüzünde aynı noktada sabit görünür, böylece yer istasyonlarının uydu çanak antenleri kalıcı olarak o noktaya yönlendirilebilir ve onu izlemek için hareket etmek zorunda kalmaz. Bir uydu yer istasyonunda bir mikrodalga vericisi ve büyük bir çanak anten uyduya bir mikrodalga uplink ışını gönderir. Yukarı bağlantı sinyali, frekans bölmeli çoğullama (FDM) adı verilen bir teknik kullanarak uzun mesafeli telefon görüşmeleri, televizyon programları ve internet sinyalleri gibi birçok telekomünikasyon trafiği kanalını taşır. Uydudaki bir transponder sinyali alır, yukarı bağlantı sinyaliyle karışmasını önlemek için farklı bir aşağı bağlantı frekansına çevirir ve ilkinden geniş ölçüde ayrılmış olabilen başka bir yer istasyonuna yeniden iletir. Orada aşağı bağlantı sinyali demodüle edilir ve taşıdığı telekomünikasyon trafiği sabit hatlar aracılığıyla yerel hedeflerine gönderilir. İletişim uyduları tipik olarak farklı kullanıcılar tarafından kiralanan farklı frekanslarda birkaç düzine transpondöre sahiptir.
  • Doğrudan yayın uydusu - uydu radyo ve TV sistemlerinde perakende programlamayı doğrudan abonelerin evlerindeki alıcılara ve Dünya üzerindeki araçlara ileten bir yer sabit iletişim uydusu. Sinyalin tüketiciler tarafından göze batmayan küçük bir antenle alınmasını sağlamak için diğer iletişim uydularından daha yüksek bir verici gücü kullanır. Örneğin, uydu televizyonu, binaların dışına monte edilen nispeten küçük 43-80 cm (17-31 inç) uydu antenleri tarafından alınabilen 100 ila 250 watt'ta iletilen ku bandında 12.2 ila 12.7 GHz arasındaki aşağı bağlantı frekanslarını kullanır.

Radar

ABD Donanması uçak gemisindeki askeri hava trafik kontrolörü radar ekranındaki uçakları izliyor

Radar, uçakların, uzay araçlarının, füzelerin, gemilerin, araçların yerini belirlemek ve izlemek ve ayrıca hava durumu ve arazi haritasını çıkarmak için kullanılan bir radyolokasyon yöntemidir. Bir radar aygıtı bir verici ve alıcıdan oluşur. Verici, çevredeki alanın etrafında süpürülen dar bir radyo dalgası ışını yayar. Işın bir hedef nesneye çarptığında, radyo dalgaları alıcıya geri yansır. Işının yönü nesnenin konumunu ortaya çıkarır. Radyo dalgaları ışık hızına yakın sabit bir hızda hareket ettiğinden, giden darbe ile alınan "yankı" arasındaki kısa zaman gecikmesi ölçülerek hedefe olan menzil hesaplanabilir. Hedefler genellikle radar ekranı adı verilen bir harita ekranında grafik olarak gösterilir. Doppler radarı, Doppler etkisi nedeniyle geri dönen radyo dalgalarının frekansındaki değişimi ölçerek hareket eden bir nesnenin hızını ölçebilir.

Radar aygıtları çoğunlukla mikrodalga bantlarındaki yüksek frekansları kullanır, çünkü bu frekanslar araç büyüklüğündeki nesnelerden güçlü yansımalar yaratır ve kompakt antenlerle dar ışınlara odaklanabilir. Parabolik (çanak) antenler yaygın olarak kullanılır. Çoğu radarda gönderici anten aynı zamanda alıcı anten olarak da görev yapar; buna monostatik radar denir. Gönderici ve alıcı antenleri ayrı olan radarlara ise bistatik radar denir.

ASR-8 havaalanı gözetim radarı anteni. Her 4,8 saniyede bir döner. Üstteki dikdörtgen anten ikincil radardır.
  • Havaalanı Gözetim Radarı - Havacılıkta radar hava trafik kontrolünün ana aracıdır. Dönen bir çanak anten hava sahası etrafında dikey yelpaze şeklinde bir mikrodalgalar demeti süpürür ve radar seti uçakların konumunu radar ekranı adı verilen bir ekranda ışık "blips" leri olarak gösterir. Havaalanı radarı 2,7 - 2,9 GHz mikrodalga S bandında çalışır. Büyük havaalanlarında radar görüntüsü TRACON (Terminal Radar Yaklaşma Kontrolü) adı verilen bir operasyon odasında birden fazla ekranda görüntülenir ve burada hava trafik kontrolörleri güvenli uçak ayrımını korumak için uçakları telsizle yönlendirir.
    • İkincil gözetim radarı - Uçaklar, gelen radar sinyali tarafından tetiklendiğinde bir dönüş mikrodalga sinyali gönderen alıcı-vericiler olan radar transponderleri taşırlar. Bu, uçağın radar ekranında daha güçlü görünmesine neden olur. Transponder'ı tetikleyen ve geri dönen ışını alan radar, genellikle birincil radar çanağının üzerine monte edilir, ikincil gözetim radarı olarak adlandırılır. Radar bir uçağın irtifasını kesin olarak ölçemediğinden, transponder ayrıca uçağın altimetre ile ölçülen irtifasını ve uçağı tanımlayan ve radar ekranında görüntülenen bir kimlik numarasını da geri gönderir.
  • Elektronik karşı önlemler (ECM) - Düşman radarının etkinliğini azaltmak ya da yanlış bilgilerle yanıltmak ve böylece düşmanın yerel kuvvetlerin yerini tespit etmesini önlemek için tasarlanmış askeri savunma elektronik sistemleridir. Genellikle düşman radar ekranlarında yanlış hedef göstergeleri oluşturmak için düşman radar sinyallerini taklit edebilen güçlü mikrodalga vericilerden oluşur.
  • Radar altimetre - bir uçağın arazi üzerindeki yüksekliğini bir radyo ışınının yer yüzeyinden sekmesi ve yankının geri dönme süresini ölçerek ölçen özel bir radardır.
Bir gemi üzerinde dönen deniz radar anteni
  • Deniz radarı - gemilerde yakındaki gemileri ve köprü gibi engelleri algılamak için kullanılan bir X bandı radarıdır. Dönen bir anten, gemiyi çevreleyen su yüzeyinden ufka doğru yelpaze şeklinde dikey bir mikrodalgalar demeti gönderir.
  • Meteoroloji radarı - Hava sistemlerini haritalayan ve yağmur damlalarından mikrodalgaların yansıması yoluyla rüzgar hızlarını ölçen bir Doppler radarı.
  • Faz dizili radar - Radar ışınının, anteni hareket ettirmeden farklı yönlere hızlı bir şekilde yönlendirilebildiği bilgisayar kontrollü bir anten olan faz dizisi kullanan bir radar aygıtıdır. Faz dizi radarlar ordu tarafından hızlı hareket eden füzeleri ve uçakları izlemek için geliştirilmiştir. Askeri teçhizatta yaygın olarak kullanılmaktadırlar ve şimdi sivil uygulamalara yayılmaktadırlar.
  • Sentetik Açıklıklı Radar (SAR) - Yeryüzünün yüksek çözünürlüklü bir haritasını üreten özel bir hava radarıdır. Radar bir uçağa ya da uzay aracına monte edilir ve radar anteni hareket yönüne dik açılarla yanlara, yere doğru bir radyo dalgası demeti yayar. Geri dönen radar sinyalinin işlenmesinde, aracın hareketi büyük bir anteni simüle etmek için kullanılır ve radara daha yüksek bir çözünürlük verir.
  • Yere nüfuz eden radar - bir araba içinde yer yüzeyi boyunca yuvarlanan ve bir radyo dalgası demetini yere ileterek yer altındaki nesnelerin bir görüntüsünü üreten özel bir radar aracıdır. 100 MHz'den birkaç GHz'e kadar frekanslar kullanılır. Radyo dalgaları toprağa çok fazla nüfuz edemediğinden, GPR'nin derinliği yaklaşık 50 fit ile sınırlıdır.
  • Çarpışma önleme sistemi - bir otomobil veya araç üzerinde bulunan ve aracın bir nesne ile çarpışmak üzere olduğunu tespit ederek çarpışmayı önlemek için fren uygulayan kısa menzilli radar veya LIDAR sistemi.
  • Radar tapası - Bir hava bombası için kullanılan, bombanın düşerken yerden yüksekliğini ölçmek için bir radar altimetre kullanan ve bombayı belirli bir yükseklikte patlatan bir fünye.
  • Radar hız tabancası - Trafik polisi tarafından yerel hız sınırına uyup uymadıklarını belirlemek için araçların hızını ölçmek için kullanılan bir el Doppler radarı. Polis memuru tabancayı bir araca doğrultup tetiğe bastığında, aracın hızı sayısal bir ekranda görünür. Hız tabancaları X bandını veya Ku bandını kullanır.

Radyolokasyon

Radyolokasyon, nesnelerin yerini bulmak veya navigasyon için radyo dalgalarını kullanan çeşitli teknikleri kapsayan genel bir terimdir

Bir arabada bulunan ve bir varış noktasına sürüş talimatları verebilen kişisel navigasyon yardımcısı GPS alıcısı.
  • Küresel Navigasyon Uydu Sistemi (GNSS) veya uydu navigasyon sistemi - Uydulardan gelen radyo sinyallerinin zamanlamasını yaparak Dünya üzerindeki coğrafi konumun (enlem, boylam ve yükseklik/yükseklik) küçük taşınabilir navigasyon cihazları tarafından yüksek hassasiyetle (birkaç metre içinde) belirlenmesini sağlayan bir uydu sistemi. Bunlar günümüzde en yaygın kullanılan navigasyon sistemleridir. Başlıca uydu navigasyon sistemleri ABD Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS), Rusya'nın GLONASS, Çin'in BeiDou Navigasyon Uydu Sistemi (BDS) ve Avrupa Birliği'nin Galileo'sudur.
    • Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS) - ABD Hava Kuvvetleri tarafından sürdürülen ve alçak Dünya yörüngesinde 31 uydudan oluşan bir takımyıldızı kullanan en yaygın kullanılan uydu navigasyon sistemidir. Uyduların yörüngeleri, herhangi bir zamanda en az dört uydunun Dünya üzerindeki her bir nokta üzerinde ufkun üzerinde olacak şekilde dağıtılmıştır. Her uyduda yerleşik bir atom saati vardır ve mevcut konumunun yanı sıra hassas bir zaman sinyali içeren sürekli bir radyo sinyali iletir. İki frekans kullanılır: 1.2276 ve 1.57542 GHz. Radyo dalgalarının hızı neredeyse sabit olduğundan, bir uydudan gelen radyo sinyalinin gecikmesi, alıcının uydudan uzaklığı ile orantılıdır. En az dört uydudan gelen sinyalleri alan bir GPS alıcısı, radyo sinyallerinin geliş zamanlarını karşılaştırarak Dünya üzerindeki konumunu hesaplayabilir. Her uydunun konumu herhangi bir zamanda tam olarak bilindiğinden, gecikmeden alıcının konumu alıcıdaki bir mikroişlemci tarafından hesaplanabilir. Konum enlem ve boylam olarak ya da elektronik bir harita üzerinde bir işaret olarak görüntülenebilir. GPS alıcıları neredeyse tüm cep telefonlarında ve otomobiller, uçaklar ve gemiler gibi araçlarda bulunur ve insansız hava araçlarını, füzeleri, seyir füzelerini ve hatta top mermilerini hedeflerine yönlendirmek için kullanılır ve yürüyüşçüler ve ordu için el GPS alıcıları üretilir.
  • Radyo işaretçisi - uçak ve gemiler tarafından navigasyon için kullanılan sürekli bir radyo sinyali ileten sabit konumlu bir karasal radyo vericisi. İşaretlerin konumları, uçaklar ve gemiler tarafından kullanılan seyir haritalarına çizilir.
    VOR/DME uçak radyo navigasyon işaretçisi
    • Çok Yüksek Frekanslı Çok Yönlü Menzil (VOR) - VHF bandında 108.00 ile 117.95 MHz arasında yayın yapan sabit yer radyo işaretçilerinden oluşan dünya çapında bir uçak radyo navigasyon sistemi. Uçaktaki otomatik bir seyir cihazı yakındaki bir VOR vericisine olan kerterizi gösterir. Bir VOR işaretçisi farklı frekanslarda aynı anda iki sinyal iletir. Yönlü bir anten, bir deniz feneri gibi saniyede 30 kez sabit bir hızda dönen bir radyo dalgası demeti iletir. Yönlü ışın kuzeye bakarken, çok yönlü anten bir darbe gönderir. Bu iki sinyalin faz farkını ölçerek, bir uçak istasyondan olan yönünü (veya "radyal") doğru bir şekilde belirleyebilir. Bir uçak iki VOR işaretinden kerteriz alarak konumunu ("fix" olarak adlandırılır) yaklaşık 90 metre (300 ft) hassasiyetle belirleyebilir. Çoğu VOR işaretinin mesafe ölçüm ekipmanı (DME) adı verilen bir mesafe ölçüm özelliği de vardır; bunlara VOR/DME'ler denir. Uçak VOR/DME işaretçisine bir radyo sinyali gönderir ve bir transponder bir geri dönüş sinyali gönderir. Gönderilen ve alınan sinyal arasındaki yayılma gecikmesinden hava aracı işaretçiye olan mesafesini hesaplayabilir. Bu, bir uçağın konumunu "sabitlemesini" yalnızca bir VOR işaretinden belirlemesine olanak tanır. Görüş hattı VHF frekansları kullanıldığından, VOR işaretleri seyir irtifasındaki uçaklar için yaklaşık 200 millik bir menzile sahiptir. TACAN, 962-1213 MHz'de yayın yapan benzer bir askeri radyo işaret sistemidir ve birleşik bir VOR ve TACAN işaretine VORTAC denir. 2000 yılında dünya çapında yaklaşık 3000 VOR işaretçisi vardı, ancak havacılık Küresel Konumlandırma Sistemi uydu navigasyonuna dayanan RNAV sistemine geçtikçe bu sayı azalmaktadır.
    • Non-directional beacon (NDB) - VOR sisteminden önce kullanılan ve uçakların veya gemilerin radyo yön bulma için kullanması amacıyla her yöne basit bir sinyal ileten eski sabit radyo işaretleri. Uçaklar, işarete olan yönü belirlemek için yönlü bir anten kullanan otomatik yön bulucu (ADF) alıcıları kullanır. Ġki iĢaretten kerteriz alarak konumlarını belirleyebilirler. NDB'ler LF ve MF bantlarında 190 ile 1750 kHz arasındaki frekansları kullanırlar ve bu frekanslar VOR işaretlerinden çok daha uzaklara yer dalgaları veya gök dalgaları olarak ufkun ötesine yayılırlar. Tanımlayıcı olarak bir ila 3 Mors kod harfinden oluşan bir çağrı işareti iletirler.
EPIRB bir gemide acil durum yer belirleyici işaret
  • Acil durum yer belirleme fenerleri - acil durumlarda uçakların, gemilerin ve tehlikede olan ve acil kurtarılması gereken kişilerin yerini belirlemek için kullanılan taşınabilir, pille çalışan bir radyo vericisi. Uçaklar, gemiler, araçlar, yürüyüşçüler ve kros kayakçıları tarafından çeşitli tiplerde acil durum yer belirleme işaretleri taşınmaktadır. Uçağın düşmesi, geminin batması veya bir yürüyüşçünün kaybolması gibi acil bir durumda verici devreye girer ve arama kurtarma ekipleri tarafından acil durumu hızlı bir şekilde bulmak ve yardım sağlamak için kullanılan sürekli bir radyo sinyali iletmeye başlar. En yeni nesil Acil Durum Konum Belirten Kurtarma İşaretçileri (EPIRB'ler) bir GPS alıcısı içerir ve kurtarma ekiplerine 20 metre içinde tam konumlarını yayınlar.
    • Cospas-Sarsat - arama ve kurtarma operasyonları için bir sevk memuru görevi gören, devlet kurumları ve özel kuruluşlardan oluşan uluslararası bir insani yardım konsorsiyumu. Dünya'nın herhangi bir yerinde 406 MHz'lik uluslararası Cospas tehlike frekansında yayın yapan acil durum yer belirleme işaretçilerinden gelen tehlike sinyallerini tespit eden radyo alıcıları taşıyan yaklaşık 47 uydudan oluşan bir ağ işletmektedir. Uydular, vericinin ve uydunun göreceli hareketi nedeniyle radyo dalgalarının Doppler frekans kaymasını ölçerek işaretin coğrafi konumunu 2 km içinde hesaplar ve bilgileri hızlı bir şekilde arama ve kurtarmayı gerçekleştiren uygun yerel ilk müdahale kuruluşlarına iletir.
Yaban hayatı görevlisi radyo etiketli dağ aslanını takip ediyor
  • Radyo yön bulma (RDF) - bu 1900'lerin başından beri kullanılan, vericinin yerini belirlemek için bir radyo sinyalinin tam yönünü belirlemek için yönlü antenlere (RDF alıcıları) sahip özel radyo alıcıları kullanan genel bir tekniktir. Karasal bir vericinin konumu, coğrafi olarak ayrılmış iki RDF istasyonu tarafından alınan kerterizlerden basit bir üçgenleme ile belirlenebilir, iki kerteriz çizgisinin kesiştiği nokta olarak buna "düzeltme" denir. Askeri kuvvetler RDF'yi taktik radyo yayınlarından düşman kuvvetlerinin yerini tespit etmek için, karşı istihbarat servisleri casusluk ajanları tarafından kullanılan gizli vericilerin yerini tespit etmek için ve hükümetler de lisanssız vericilerin veya parazit kaynaklarının yerini tespit etmek için kullanmaktadır. Eski RDF alıcıları dönebilen döngü antenler kullanırdı, anten radyo sinyal gücü en zayıf olana kadar döndürülür, bu da vericinin antenin iki boşluğundan birinde olduğunu gösterir. Boşluklar antenin loblarından (maksimum) daha keskin oldukları için kullanılırlar. Daha modern alıcılar çok daha yüksek açısal çözünürlüğe sahip faz dizili antenler kullanırlar.
    • Hayvan göçü takibi - yaban hayatı biyolojisi, koruma biyolojisi ve yaban hayatı yönetiminde yaygın olarak kullanılan bir teknik olup, küçük pille çalışan radyo vericileri vahşi hayvanlara takılır, böylece hareketleri yönlü bir RDF alıcısı ile izlenebilir. Bazen verici hayvana implante edilir. VHF bandı tipik olarak kullanılır çünkü bu banttaki antenler oldukça kompakttır. Alıcı, alınan sinyal en güçlü olana kadar döndürülen yönlü bir antene (tipik olarak küçük bir Yagi) sahiptir; bu noktada anten hayvanın yönünü gösterir. Son yıllarda kullanılan sofistike sistemlerde hayvanı takip etmek için uydular ya da hayvanın bulunduğu yerin kaydını tutan ve ileten GPS alıcıları ile coğrafi konum etiketleri kullanılmaktadır.

Uzaktan kumanda

ABD Hava Kuvvetleri MQ-1 Predator uçağı yerdeki bir pilot tarafından uzaktan uçuruldu

Telsiz uzaktan kumanda, uzak bir konumdaki bir cihazın hareketlerini kontrol etmek için bir vericiden radyo dalgalarıyla gönderilen elektronik kontrol sinyallerinin kullanılmasıdır. Uzaktan kumanda sistemleri, cihazın durumuyla ilgili gerçek zamanlı bilgileri kontrol istasyonuna geri iletmek için kullanılan diğer yönde telemetri kanalları da içerebilir. İnsansız uzay araçları, uydu yer istasyonları tarafından iletilen komutlarla kontrol edilen uzaktan kumandalı makinelere bir örnektir. Televizyon veya DVD oynatıcı gibi tüketici elektroniği ürünlerini kontrol etmek için kullanılan çoğu el tipi uzaktan kumanda aslında radyo dalgaları yerine kızılötesi ışıkla çalışır, bu nedenle radyo uzaktan kumanda örneği değildir. Uzaktan kumanda sistemleri ile ilgili bir güvenlik endişesi, yetkisiz bir kişinin cihazın kontrolünü ele geçirmek için kontrol sinyalinin bir taklidini ilettiği sahtekarlıktır. Telsiz uzaktan kumanda örnekleri:

  • İnsansız hava aracı (İHA, drone) - Bir drone, üzerinde pilot bulunmayan, başka bir yerde, genellikle yerdeki bir pilot istasyonunda bulunan bir pilot tarafından uzaktan kumanda ile uçurulan bir hava aracıdır. Ordu tarafından keşif ve kara saldırısı için ve son zamanlarda sivil dünya tarafından habercilik ve hava fotoğrafçılığı için kullanılmaktadır. Pilot, uçuş yüzeylerini ve motoru kontrol etmek için telsizle drone'a iletilen kontrol sinyalleri oluşturan joystick veya direksiyon simidi gibi uçak kontrollerini kullanır. Bir telemetri sistemi, pilotun uçağın nereye gittiğini görmesini sağlamak için drone'daki bir kameradan bir video görüntüsü ve uçağın gerçek zamanlı konumunu veren bir GPS alıcısından gelen verileri geri iletir. İHA'lar, istikrarlı uçuşu sürdüren ve yön değiştirmek için yalnızca manuel kontrol gerektiren sofistike yerleşik otomatik pilot sistemlerine sahiptir.
Bir araba için uzaktan anahtarsız giriş fobu
  • Anahtarsız giriş sistemi - çoğu modern otomobilde bulunan, bir aracın kapılarını dışarıdan kilitleyip açabilen ve anahtar kullanma ihtiyacını ortadan kaldıran, kısa menzilli, pille çalışan el tipi bir anahtarlık vericisi. Bir düğmeye basıldığında, verici araçtaki bir alıcıya kodlanmış bir radyo sinyali göndererek kilitleri çalıştırır. Fob araca yakın olmalıdır, tipik olarak 5 ila 20 metre arasında. Kuzey Amerika ve Japonya 315 MHz frekansını kullanırken, Avrupa 433.92 ve 868 MHz frekanslarını kullanır. Bazı modeller aracı ısıtmak için motoru uzaktan da çalıştırabilir. Tüm anahtarsız giriş sistemleri ile ilgili bir güvenlik endişesi, bir hırsızın açma sırasında radyo sinyalini kaydetmek için özel bir alıcı ("kod yakalayıcı") kullandığı ve daha sonra kapıyı açmak için tekrar oynatılabilen bir tekrarlama saldırısıdır. Bunu önlemek için anahtarsız sistemler, uzaktan kumandadaki bir sözde rastgele sayı üretecinin her kullanıldığında farklı bir rastgele anahtar ürettiği bir yuvarlanan kod sistemi kullanır. Hırsızların bir sonraki anahtarı hesaplamak için sözde rasgele sayı üretecini taklit etmesini önlemek için radyo sinyali de şifrelenir.
    • Garaj kapısı açıcı - bir binanın elektrikle çalışan garaj kapısını dışarıdan açıp kapatabilen kısa menzilli bir el vericisi, böylece sahibi arabasıyla geldiğinde kapıyı açabilir ve çıktıktan sonra kapatabilir. Bir düğmeye basıldığında kumanda, kodlanmış bir FSK radyo sinyalini açıcıdaki bir alıcıya ileterek kapıyı kaldırır veya indirir. Modern açıcılar 310, 315 veya 390 MHz kullanır. Bir hırsızın tekrarlama saldırısı yapmasını önlemek için modern açıcılar yuvarlanan kod sistemi kullanır.
Quadcopter, popüler bir uzaktan kumandalı oyuncak
  • Radyo kontrollü modeller - popüler bir hobi, joystickli bir el konsolundan radyo sinyalleriyle kontrol edilen radyo kontrollü model tekneler, arabalar, uçaklar ve helikopterlerle (quadcopterler) oynamaktır. En yeni vericiler, PWM, PCM veya FSK ile modüle edilmiş çoklu kontrol kanallarına sahip 2,4 GHz ISM bandını kullanır.
  • Kablosuz kapı zili - Bina duvarlarından kablo geçirme ihtiyacını ortadan kaldırmak için kablosuz teknolojiyi kullanan bir konut kapı zili. Kapının yanında küçük bir pille çalışan verici içeren bir kapı zili düğmesinden oluşur. Kapı ziline basıldığında, kapıda birinin olduğunu belirtmek için zil sesi çıkaran bir hoparlör ile evin içindeki bir alıcıya sinyal gönderir. Genellikle 2,4 GHz ISM bandını kullanırlar. Kullanılan frekans kanalı, yakındaki başka bir kapı zilinin aynı kanalı kullanması durumunda genellikle ev sahibi tarafından değiştirilebilir.

Karıştırma

Radyo karıştırma, diğer radyo sinyallerinin alımını engellemek için tasarlanmış radyo sinyallerinin kasıtlı olarak yayılmasıdır. Karıştırma cihazlarına "sinyal bastırıcılar" veya "parazit oluşturucular" ya da sadece karıştırıcılar denir.

Savaş zamanında ordular düşmanlarının taktiksel telsiz iletişimine müdahale etmek için sinyal bozucu kullanırlar. Radyo dalgaları ulusal sınırların ötesine geçebildiğinden, sansür uygulayan bazı totaliter ülkeler, vatandaşlarının diğer ülkelerdeki radyo istasyonlarından gelen yayınları dinlemesini önlemek için sinyal bozucu kullanırlar. Karıştırma genellikle hedef vericiyle aynı frekansta gürültü üreten güçlü bir verici tarafından gerçekleştirilir.

ABD Federal yasaları GPS, hücresel, Wi-Fi ve polis radarlarına müdahale edenler de dahil olmak üzere her türlü sinyal bozucu cihazın askeri olmayan operasyonlarını veya satışını yasaklamaktadır.

Bilimsel araştırma

  • Radyo astronomi, astronomik nesneler tarafından yayılan radyo dalgalarının bilimsel olarak incelenmesidir. Radyo astronomları, astronomik radyo kaynaklarından gelen radyo dalgalarını almak ve incelemek için radyo teleskopları, büyük radyo antenleri ve alıcıları kullanırlar. Astronomik radyo kaynakları çok uzakta olduğundan, onlardan gelen radyo dalgaları son derece zayıftır, bu da son derece hassas alıcılar gerektirir ve radyo teleskopları var olan en hassas radyo alıcılarıdır. Çalışmaya yetecek kadar radyo dalgası enerjisi toplamak için 500 metre (2,000 ft) çapa kadar büyük parabolik (çanak) antenler kullanırlar. Alıcının RF ön uç elektroniği, termal gürültüyü azaltmak için genellikle sıvı nitrojen ile soğutulur. Toplama gücünü artırmak için birden fazla anten genellikle tek bir anten gibi işlev gören diziler halinde birbirine bağlanır. Çok Uzun Taban Çizgisi İnterferometrisinde (VLBI) farklı kıtalardaki radyo teleskoplar birbirine bağlanır ve bu da binlerce mil çapındaki bir antenin çözünürlüğüne ulaşabilir.
  • Uzaktan algılama - radyoda uzaktan algılama, bilimsel araştırma için doğal nesneler veya atmosfer tarafından yayılan elektromanyetik dalgaların alınmasıdır. Tüm sıcak nesneler mikrodalgalar yayar ve yayılan spektrum sıcaklığı belirlemek için kullanılabilir. Mikrodalga radyometreler meteoroloji ve yer bilimlerinde atmosferin ve yer yüzeyinin sıcaklığının yanı sıra atmosferdeki kimyasal reaksiyonları belirlemek için kullanılır.

Etimoloji

"Radyo" kelimesi Latince "radius" kelimesinden türetilmiştir ve "bir tekerleğin kolu, ışık demeti, ışın" anlamına gelmektedir. İlk kez 1881 yılında Fransız bilim adamı Ernest Mercadier'in önerisi üzerine Alexander Graham Bell'in fotofon optik iletim sistemi için alternatif bir isim olarak "radyofon "u ("yayılan ses" anlamına gelir) benimsemesiyle iletişime uygulanmıştır. Ancak bu buluş yaygın olarak benimsenmeyecekti.

Heinrich Hertz'in 1886'da radyo dalgalarının varlığını keşfetmesinin ardından, başlangıçta bu radyasyon için "Hertz dalgaları", "elektrik dalgaları" ve "eter dalgaları" gibi çeşitli terimler kullanıldı. Guglielmo Marconi tarafından 1894-5 yıllarında geliştirilen ilk pratik radyo iletişim sistemleri, telgraf sinyallerini radyo dalgaları aracılığıyla ilettiğinden, radyo iletişimi ilk olarak "kablosuz telgraf" olarak adlandırılmıştır. Yaklaşık 1910 yılına kadar "telsiz telgraf" terimi, elektrostatik indüksiyon, elektromanyetik indüksiyon ve su ve toprak iletimi dahil olmak üzere teller olmadan telgraf sinyallerini iletmek için çeşitli diğer deneysel sistemleri de içeriyordu, bu nedenle yalnızca elektromanyetik radyasyona atıfta bulunan daha kesin bir terime ihtiyaç vardı.

Radyo- teriminin elektromanyetik radyasyonla birlikte ilk kullanımı, 1890 yılında Fransızca'da radyo-iletken olarak adlandırdığı koherer dedektörünü geliştiren Fransız fizikçi Édouard Branly tarafından yapılmış gibi görünmektedir. Radyo- ön eki daha sonra, özellikle Avrupa'da, ek tanımlayıcı bileşik ve tireli kelimeler oluşturmak için kullanıldı. Örneğin, 1898'in başlarında İngiliz The Practical Engineer yayını "telsiz telgraf" ve "telsiz telgraf" ifadelerine yer vermiştir. 1903 ve 1906 Berlin Telsiz Telgraf Sözleşmelerinin Fransızca metinlerinde "radiotélégraphique" ve "radiotélégrammes" ifadeleri yer almaktadır.

"Radyo" kelimesinin tek başına kullanımı en azından 30 Aralık 1904'te İngiliz Posta İdaresi'nin telgrafların iletimi için yayınladığı talimatlarda "'Radyo' kelimesi... Hizmet Talimatlarında gönderilir" ifadesinin yer almasına kadar uzanmaktadır. Bu uygulama evrensel olarak benimsenmiş ve "radyo" kelimesi uluslararası alanda 1906 Berlin Radyotelegrafi Sözleşmesi ile kullanılmaya başlanmıştır; bu sözleşmede "Radyotelegramların girişinde hizmetin 'Radyo' olduğu belirtilecektir" şeklinde bir Hizmet Yönetmeliği yer almıştır.

"Telsiz" yerine "radyo "ya geçiş İngilizce konuşulan dünyada yavaş ve dengesiz bir şekilde gerçekleşti. Lee de Forest yeni kelimenin Amerika Birleşik Devletleri'nde popülerleşmesine yardımcı oldu. 1907'nin başlarında DeForest Radyo Telefon Şirketi'ni kurdu ve 22 Haziran 1907 tarihli Electrical World'de yasal kısıtlamaların gerekliliğine dair yazdığı mektupta "Böyle sıkı bir düzenleme yapılmadığı sürece sonuç kesinlikle radyo kaosu olacaktır" uyarısında bulundu. Birleşik Devletler Donanması da bir rol oynayacaktı. Her ne kadar 1906 Berlin Sözleşmesi'nin çevirisinde "telsiz telgraf" ve "telsiz telgraf" terimleri kullanılmış olsa da, 1912'den itibaren bunun yerine "radyo" teriminin kullanılmasını teşvik etmeye başladı. Bu terim, 1920'lerde yayıncılığın başlamasıyla birlikte halk tarafından tercih edilmeye başlandı. (broadcasting kelimesi, kabaca "tohumları geniş bir alana saçmak" anlamına gelen tarımsal bir terimden türemiştir). İngiliz Milletler Topluluğu ülkeleri 20. yüzyılın ortalarına kadar yaygın olarak "kablosuz" terimini kullanmaya devam etti, ancak Birleşik Krallık'taki İngiliz Yayın Kurumu'nun dergisi 1920'lerin başındaki kuruluşundan bu yana Radio Times olarak adlandırıldı.

Son yıllarda "kablosuz", radyo dalgaları ya da ışık gibi elektromanyetik radyasyon kullanarak iletişim kuran cihazlar için daha genel bir terim olarak, kablosuz yerel alan ağları Wi-Fi ve Bluetooth gibi kısa menzilli bilgisayar ağlarının yanı sıra cep telefonlarının hızlı büyümesi nedeniyle, bu kullanımları yayıncılık gibi geleneksel "radyo" iletişiminden ayırmak için yeniden popülerlik kazanmıştır.

Tarihçe

Bkz Radyonun tarihi, Radyonun icadı, Radyonun zaman çizelgesi, Yayıncılık tarihi

İlgili okumalar

  • Aitkin Hugh G. J. The Continuous Wave: Technology and the American Radio, 1900-1932 (Princeton University Press, 1985).
  • Briggs Asa. The History of Broadcasting in the United Kingdom (Oxford University Press, 1961).
  • De Forest, Lee. Father of Radio: The Autobiography of Lee de Forest (1950).
  • Ewbank Henry and Lawton Sherman P. Broadcasting: Radio and Television (Harper & Brothers, 1952).
  • Fisher, Marc Something In The Air: Radio, Rock, and the Revolution That Shaped A Generation (Random House, 2007).
  • Leland I. Anderson (ed.), "John Stone Stone, Nikola Tesla's Priority in Radio and Continuous-Wave Radiofrequency Apparatus17 Eylül 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.". The Antique Wireless Review, Vol. 1. 1986. 24 pages, illustrated.
  • Maclaurin W. Rupert. Invention and Innovation in the Radio Industry (The Macmillan Company, 1949).
  • Ray William B. FCC: The Ups and Downs of Radio-TV Regulation (Iowa State University Press, 1990).
  • Scannell, Paddy, and Cardiff, David. A Social History of British Broadcasting, Volume One, 1922-1939 (Basil Blackwell, 1991).
  • Schwoch James. The American Radio Industry and Its Latin American Activities, 1900-1939 (University of Illinois Press, 1990).
  • Sterling Christopher H. Electronic Media, A Guide to Trends in Broadcasting and Newer Technologies 1920-1983 (Praeger, 1984).
  • White Llewellyn. The American Radio (University of Chicago Press, 1947).
  • Ulrich L. Rohde, Jerry Whitaker "Communications Receivers, Third Edition ", McGraw Hill, New York, NY, 2001, ISBN 0-07-136121-9.