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Onde radio: differenze tra le versioni

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[[File:Dipole xmting antenna animation 4 408x318x150ms.gif|thumb|upright=1.2|Diagramma animato di una antenna a dipolo che irradia onde radio]]
{{F|fisica|dicembre 2009}}
[[File:Dipole xmting antenna animation 4 408x318x150ms.gif|thumb|upright=1.3|Diagramma animato di una antenna a dipolo che irradia metà onda onde radio]]


In [[fisica]] le '''onde radio''' o '''radioonde''' sono [[radiazione elettromagnetica|radiazioni elettromagnetiche]], appartenenti allo [[spettro elettromagnetico]], nella banda di [[frequenza]] compresa tra 10^5 e 10^9 [[Hertz|Hz]] ovvero con [[lunghezza d'onda]] da 1 [[centimetro|cm]] a 10 [[chilometri|km]].
Le '''onde radio''' o '''radioonde''', in [[fisica]], sono [[radiazione elettromagnetica|radiazioni elettromagnetiche]], appartenenti allo [[spettro elettromagnetico]], nella [[frequenza]] compresa tra 0 e 300 [[Hertz|GHz]], ovvero con [[lunghezza d'onda]] maggiore di 1 [[millimetro|mm]]<ref>{{Cita web|url=https://www.treccani.it/vocabolario/ricerca/onde-radio/|titolo=treccani.it}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://dictionary.cambridge.org/it/dizionario/italiano-inglese/onde-radio|titolo=dictionary.cambridge.org}}</ref>.


==Caratteristiche==
== Caratteristiche ==
Il limite di frequenza ''f'' inferiore è necessariamente asintotico al valore nullo poiché per definizione non possono esistere [[Onda elettromagnetica|onde elettromagnetiche]] senza variazione di campo (cioè a frequenza zero). Ragionando in termini di [[Lunghezza d'onda termica di de Broglie|lunghezza d'onda]] λ=c/f sono invece possibili infiniti valori continui asintoticamente tendenti ad infinito.
Il limite di frequenza ''f'' inferiore è necessariamente asintotico al valore nullo poiché per definizione non possono esistere [[Onda elettromagnetica|onde elettromagnetiche]] senza variazione di campo (cioè a frequenza zero). Ragionando in termini di [[Lunghezza d'onda termica di de Broglie|lunghezza d'onda]] λ=c/f sono invece possibili infiniti valori continui asintoticamente tendenti ad infinito.


La quantità di [[informazione]] che può essere trasportata da un segnale radio (vedi [[modulazione]]) è proporzionale alla sua frequenza; per questo le frequenze minime usate nella [[radiotecnica]] per trasmettere la [[voce]] partono da qualche decina di [[Hertz|kilohertz]].
La quantità di [[informazione]] che può essere trasportata da un segnale radio (vedi [[modulazione]]) è proporzionale alla sua frequenza; per questo le frequenze minime usate nella [[radiotecnica]] per trasmettere la [[voce]] partono da qualche decina di [[Hertz|chilohertz]].


Sebbene questa regione dello [[spettro elettromagnetico]] sia di piccole dimensioni rispetto alle altre ([[ultravioletto]], [[infrarosso]], [[Raggi X]] ecc) è storicamente la più utilizzata nelle [[telecomunicazioni]] per le [[radiocomunicazione|radiocomunicazioni]]. Questo è avvenuto principalmente perché le onde di bassa frequenza sono facilmente generabili con dispositivi elettrici alla portata della [[fisica]] della fine del [[XIX secolo]] ([[oscillatori]], [[antenna|antenne]], rivelatori a risonanza) e quindi disponibili ai tempi di [[Heinrich Rudolf Hertz]], [[Guglielmo Marconi]] e [[Nikola Tesla]]. Un altro vantaggio delle maggiori lunghezze d'onda è di propagarsi per riflessione ionosferica a distanze intercontinentali, sicuramente interessante in un'epoca in cui non esistevano [[Ponte radio|ponti radio]] e [[Satellite artificiale|satelliti]] per telecomunicazione.
Questa regione dello [[spettro elettromagnetico]] è storicamente la più utilizzata nelle [[telecomunicazioni]] per le [[radiocomunicazione|radiocomunicazioni]]. Questo è avvenuto principalmente perché le onde di bassa frequenza sono facilmente generabili con dispositivi elettrici alla portata della [[fisica]] della fine del [[XIX secolo]] ([[oscillatori]], [[antenna|antenne]], rivelatori a risonanza) e quindi disponibili ai tempi di [[Heinrich Rudolf Hertz]], [[Guglielmo Marconi]] e [[Nikola Tesla]]. Un altro vantaggio delle maggiori lunghezze d'onda è di propagarsi per riflessione ionosferica a distanze intercontinentali, sicuramente interessante in un'epoca in cui non esistevano [[Ponte radio|ponti radio]] e [[Satellite artificiale|satelliti]] per la telecomunicazione<ref>{{Cita libro|nome=Steven W.|cognome=Ellingson|titolo=Radio Systems Engineering|url=https://books.google.com/books?id=QMKSDQAAQBAJ&q=%22radio+wave%22&pg=PA16|accesso=2022-03-24|data=2016-10-06|editore=Cambridge University Press|lingua=en|ISBN=978-1-316-78516-4}}</ref><ref>{{Cita libro|nome=John S.|cognome=Seybold|titolo=Introduction to RF Propagation|url=https://books.google.com/books?id=4LtmjGNwOPIC&pg=PA6|accesso=2022-03-24|data=2005-10-03|editore=John Wiley & Sons|lingua=en|ISBN=978-0-471-74368-2}}</ref><ref>{{Cita libro|nome=Jean-Louis|cognome=Coutaz|nome2=Frederic|cognome2=Garet|nome3=Vincent P.|cognome3=Wallace|titolo=Principles of Terahertz Time-Domain Spectroscopy|url=https://books.google.com/books?id=zah8DwAAQBAJ&pg=PA18|accesso=2022-03-24|data=2018-12-07|editore=CRC Press|lingua=en|ISBN=978-1-351-35636-7}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://www.nasa.gov/audience/foreducators/k-4/features/Peter_Siegel.html|titolo=NASA - Peter Siegel: Studying the Energy of the Universe|autore=Jennifer Wall:MSFC|lingua=en|accesso=2022-03-24|dataarchivio=20 giugno 2021|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20210620092047/https://www.nasa.gov/audience/foreducators/k-4/features/Peter_Siegel.html|urlmorto=sì}}</ref>.


== Bande ==
== Bande ==
{{vedi anche|Banda radio}}
La gamma delle onde radio è convenzionalmente suddivisa nelle seguenti bande:

La gamma delle onde radio è convenzionalmente suddivisa nelle seguenti bande<ref>{{Cita web|url=http://www.peduto.it/classifi.htm|titolo=CLASSIFICAZIONI DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE|accesso=2022-03-24}}</ref><ref>{{Cita web|url=http://www.cannizzaroct.it/serale/downloads/TELECOMUNICAZIONI/CLASSIFICAZIONE%20ONDE%20ELETTROMAGNETICHE.pdf|titolo=cannizzaroct.it|urlmorto=sì}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://moodle.calvino.ge.it/pluginfile.php/7413/mod_resource/content/2/CLASSIFICAZIONE_E_PROPAGAZIONE_ONDE_RADIO.pdf|titolo=moodle.calvino.ge.it}}</ref>:
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! Banda || Frequenza || Lunghezza d'onda || Principali impieghi
! Banda || Frequenza || Lunghezza d'onda || Principali impieghi
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utilizzate per le comunicazioni in miniera
Utilizzate per le comunicazioni in miniera
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| HF<br />([[High frequency]]) || 3–30&nbsp;[[MHz]] || 100&nbsp;m – 10&nbsp;m<br />([[Onde corte]])|| [[Radioamatori]], [[Banda cittadina]], trasmissioni intercontinentali in [[codice Morse]]
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| VHF<br />([[Very high frequency]]) || 30–300&nbsp;MHz || 10 m – 1 m || Radio commerciali in [[Modulazione di frequenza|FM]], [[Aviazione]], Marina, [[Forze dell'ordine]], [[Televisione]], Radioamatori, [[Radiofaro|Radiofari]]
| VHF<br />([[Very high frequency]]) || 30–300&nbsp;MHz || 10&nbsp;m – 1&nbsp;m || Radio commerciali in [[Modulazione di frequenza|FM]], [[Aviazione]], Marina, [[Forze dell'ordine]], [[Televisione]], Radioamatori, [[Radiofaro|Radiofari]]
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| UHF<br />([[Ultra high frequency]]) || 300–3000&nbsp;MHz || 1&nbsp;m – 100&nbsp;[[millimetro|mm]] || [[PMR 446|Radio PMR]], Televisione, [[Telefono cellulare|Telefonia cellulare]], [[WLAN]]
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| SHF<br />([[Super high frequency]]) || 3–30&nbsp;GHz || 100&nbsp;mm – 10&nbsp;[[millimetro|mm]] || [[Radar]], [[Satellite per telecomunicazione|Satelliti]], [[WLAN]]
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| EHF<br />([[Extremely high frequency]]) || 30–300&nbsp;GHz || 10&nbsp;mm – 1&nbsp;[[millimetro|mm]] || Trasmissioni satellitari e [[radioamatore|radioamatoriali]]
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| THF<br />([[Tremendously high frequency]]) || 300–3000&nbsp;GHz || 1&nbsp;mm - 100&nbsp;[[micrometro (unità di misura)|micrometro]] || Trasmissioni satellitari (onde submillimetriche o banda submillimetrica 300&nbsp;GHz 3&nbsp;THz) e [[radioamatore|radioamatoriali]]
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Le bande ELF, SLF, ULF, e VLF hanno frequenze uguali a quelle delle [[Onda sonora|onde sonore]] ma mentre le prime sono [[Onda elettromagnetica|onde elettromagnetiche]], le seconde sono invece vibrazioni meccaniche dell'[[aria]].
Le bande ELF, SLF, ULF, e VLF hanno frequenze uguali a quelle delle [[Onda sonora|onde sonore]] ma mentre le prime sono [[Onda elettromagnetica|onde elettromagnetiche]], le seconde sono invece vibrazioni meccaniche dell'[[aria]].


Le frequenze ultrabasse sono usate per la comunicazione con i sottomarini poiché l'[[acqua]] attenua le onde elettromagnetiche in ragione proporzionale alla frequenza, con un coefficiente elevato. Soltanto frequenze bassissime riescono a propagarsi per centinaia di [[Chilometro|chilometri]], ma con la necessità di enormi [[Antenna|antenne]], costituite da fili immersi lunghi diverse decine di chilometri. Con queste onde è possibile inoltre trasportare pochissima informazione, messaggi scanditi lentamente, certamente non la [[voce]].
Le frequenze ultra-basse sono usate per la comunicazione con i sottomarini poiché l'[[acqua]] attenua le onde elettromagnetiche in ragione proporzionale alla frequenza, con un coefficiente elevato. Soltanto frequenze bassissime riescono a propagarsi per centinaia di [[Chilometro|chilometri]], ma con la necessità di enormi [[Antenna|antenne]], costituite da fili immersi lunghi diverse decine di chilometri. Con queste onde è possibile inoltre trasportare pochissima informazione, messaggi scanditi lentamente, certamente non la [[voce]]<ref>{{Cita web|url=http://www.weather.nps.navy.mil/~psguest/EMEO_online/module3/module_3_1.html|titolo=weather.nps.navy.mil|accesso=24 marzo 2022|dataarchivio=9 novembre 2005|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20051109130358/http://www.weather.nps.navy.mil/~psguest/EMEO_online/module3/module_3_1.html|urlmorto=sì}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1029/2004JB003092|titolo=agupubs.onlinelibrary.wiley.com}}</ref>.

== Note ==
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== Voci correlate ==
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== Altri progetti ==
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== Collegamenti esterni ==
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{{Portale|elettromagnetismo}}
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[[Categoria:Onde radio]]
[[Categoria:Onde radio| ]]

Versione attuale delle 15:00, 21 giu 2024

Diagramma animato di una antenna a dipolo che irradia onde radio

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

Caratteristiche

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Il limite di frequenza f inferiore è necessariamente asintotico al valore nullo poiché per definizione non possono esistere onde elettromagnetiche senza variazione di campo (cioè a frequenza zero). Ragionando in termini di lunghezza d'onda λ=c/f sono invece possibili infiniti valori continui asintoticamente tendenti ad infinito.

La quantità di informazione che può essere trasportata da un segnale radio (vedi modulazione) è proporzionale alla sua frequenza; per questo le frequenze minime usate nella radiotecnica per trasmettere la voce partono da qualche decina di chilohertz.

Questa regione dello spettro elettromagnetico è storicamente la più utilizzata nelle telecomunicazioni per le radiocomunicazioni. Questo è avvenuto principalmente perché le onde di bassa frequenza sono facilmente generabili con dispositivi elettrici alla portata della fisica della fine del XIX secolo (oscillatori, antenne, rivelatori a risonanza) e quindi disponibili ai tempi di Heinrich Rudolf Hertz, Guglielmo Marconi e Nikola Tesla. Un altro vantaggio delle maggiori lunghezze d'onda è di propagarsi per riflessione ionosferica a distanze intercontinentali, sicuramente interessante in un'epoca in cui non esistevano ponti radio e satelliti per la telecomunicazione[3][4][5][6].

Lo stesso argomento in dettaglio: Banda radio.

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

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

Utilizzate per le comunicazioni in miniera

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

trasmissione del segnale di tempo standard per gli orologi radiocontrollati.

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

La banda UHF è a cavallo tra la regione delle onde radio e delle microonde, il confine non è netto.

Le bande ELF, SLF, ULF, e VLF hanno frequenze uguali a quelle delle onde sonore ma mentre le prime sono onde elettromagnetiche, le seconde sono invece vibrazioni meccaniche dell'aria.

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

  1. ^ treccani.it.
  2. ^ dictionary.cambridge.org.
  3. ^ (EN) Steven W. Ellingson, Radio Systems Engineering, Cambridge University Press, 6 ottobre 2016, ISBN 978-1-316-78516-4. URL consultato il 24 marzo 2022.
  4. ^ (EN) John S. Seybold, Introduction to RF Propagation, John Wiley & Sons, 3 ottobre 2005, ISBN 978-0-471-74368-2. URL consultato il 24 marzo 2022.
  5. ^ (EN) Jean-Louis Coutaz, Frederic Garet e Vincent P. Wallace, Principles of Terahertz Time-Domain Spectroscopy, CRC Press, 7 dicembre 2018, ISBN 978-1-351-35636-7. URL consultato il 24 marzo 2022.
  6. ^ (EN) Jennifer Wall:MSFC, NASA - Peter Siegel: Studying the Energy of the Universe, su nasa.gov. URL consultato il 24 marzo 2022 (archiviato dall'url originale il 20 giugno 2021).
  7. ^ CLASSIFICAZIONI DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE, su peduto.it. URL consultato il 24 marzo 2022.
  8. ^ cannizzaroct.it (PDF)[collegamento interrotto].
  9. ^ moodle.calvino.ge.it (PDF).
  10. ^ weather.nps.navy.mil. URL consultato il 24 marzo 2022 (archiviato dall'url originale il 9 novembre 2005).
  11. ^ agupubs.onlinelibrary.wiley.com.

Voci correlate

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Altri progetti

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Collegamenti esterni

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