גלי רדיו

סימן אזהרה מפני קרינה לא מייננת (אשר גלי רדיו נמנים עם סוגיה)

גלי רדיו הם קרינה אלקטרומגנטית בתדרים שבין 3 קילו-הרץ עד 300 גיגה-הרץ מתוך הספקטרום האלקטרומגנטי. אורכי הגל של תדרים אלו הם 100 ק"מ עד 1 מילימטר. ככל שאר הגלים המהווים קרינה אלקטרומגנטית, גם גלי רדיו מתפשטים במהירות האור, ונעים בשדות אלקטרומגנטיים המתפשטים בריק.

תדרי רדיו משמשים, בין השאר, לתקשורת אלחוטית. לשם ביצוע תקשורת אלחוטית יש להקצות למשדר תדר שבו ישדר, ורוחב סרט מסוים. לכל משדר תדר המוקצב לו, שבו ניתן להאזין לו, ובקשר דו-כיווני - גם לשוחח אתו. כיוון שרוחב הסרט הכולל של גלי הרדיו מוגבל, ולכל משדר נדרש רוחב סרט מינימלי, הרי מספרם הכולל של תדרי הרדיו מוגבל. העובדה שלמשדר יש טווח מסוים, התלוי בעוצמת השידור ובצורת ההתפשטות של גלי הרדיו, מאפשרת להקצות אותו תדר לשני משדרים המרוחקים במידה מספקת, אך בעיית המחסור אינה נפתרת. סוג של פתרון לבעיה הוא העברתו של תחום רחב של תדרים בתווך שידור אחר (כגון תקשורת בכבלים). אז תחום התדרים מכיל גם תדרים שנמצאים באוויר ומוקצים לצרכים אחרים. אפשרות אחרת היא שידור וקליטה באלומות צרות מאוד כמו שידור וקליטה בעזרת לוויינים. פריצת דרך בתחום ניצול תדרי רדיו לתקשורת אישית הושגה עם המצאת התקשורת הסלולרית. עד להמצאת שיטה זו, השימוש בתדרי רדיו היה נפוץ בעיקר אצל גופים וארגונים ולא באופן אישי.

בתחום שידורי הרדיו לתקשורת המונים היצע התדרים מצומצם ביותר, ולכן נדרשת הסדרה של הקצאת התדרים, המבוצעים במספר גופי הסדרה ופיקוח ברחבי העולם, הן ברמה הארצית (כגון משרד התקשורת בישראל), והן ברמה הבינלאומית (כגון ITU). המחסור בתחום זה, יחד עם הרצון לשדר לציבור הרחב, יצרו את תופעת הרדיו הפיראטי. ישנם תחומים נוספים בהם יש מחסור בתדרים; דוגמה לכך הם תדרים בתחום ה-2.4 גיגה-הרץ ששימשו את צה"ל שסירב לפנותם לשימושי שן כחולה הזקוקים לתחום זה. במשך תקופה ארוכה נאסר בישראל שיווק של מכשירים אזרחיים שתומכו בתקן "שן כחולה", עד למציאת הסדר שבמסגרתו פינה צה"ל את תחום התדרים.

שימושים

טבלת הקצאת תדרי הרדיו לשימושים השונים בארצות הברית ב-2011

לגלי הרדיו מספר שימושים, הנפוצים ביניהם -

• קשר רדיו להעברה של שידורי רדיו, טלוויזיה, תקשורת סלולרית ונתונים
• ניווט - הן באמצעות לוויינים (דוגמת GPS) והן באמצעות מערכות מיושנות יותר (דוגמת מערכת לורן או VOR).
• מכ"ם (RADAR / ראדאר) - על ידי שליחת גלי רדיו למרחב ופיענוח האותות המוחזרים ניתן לאתר את מיקומם וכיוון תנועתם של גופים הנעים במרחב.
• אסטרונומיה - תצפית על גרמי השמים

חלוקת סקלת גלי רדיו

גלי רדיו בתדרים שונים מוקצים לטובת שימוש כזה או אחר:

• גלים ארוכים (LW) בתחום שמתחת ל-300Khz. לגלים אלו יכולת עבירות טובה בקרקע, והם מאפשרים כיסוי שטח גבוה בהשוואה לתחומים אחרים. על פי ה-ITU, אזור מס' 1 (הכולל את אירופה, אפריקה, המזרח התיכון, המפרץ הפרסי, ברית המועצות לשעבר, ומונגוליה) יכולים להשתמש בתדרים 148.5 עד 283.5KHz שבתחום זה לטובת שידורי רדיו, שנעשים לרוב ב-AM באמצעות גל נושא בכפולות של 9KHz.
• גלים בינוניים (MW) בתחום 500-1600KHz, לרוב בשידורי AM
• גלים קצרים (RF) בתחום 1.7-30MHz, בהם מקובלות שיטות שידור מגוונות. משמשים בדרך כלל לשידורי תחנות רדיו לטווח רחוק במיוחד (מדינות רבות) ולתקשורת בין חובבי רדיו
• תג"מ (תדר גבוה מאוד) בתחום 30-88MHz, משמש לתקשורת רדיו טקטית בצה"ל ובצבאות רבים אחרים.
• Wi-Fi בתקן 802.11n, 802.11a ו-802.11ac בתחום 5GHz
• טלוויזיה אנלוגית - בתחומים:
  • VHF: 70-88MHz, 108-200MHz
  • UHF: 200-700MHz
• רדיו אנלוגי בשיטת אפנון FM בתחום 88-108MHz
• רדיו דיגיטלי - בתחום (174-218MHz (Band III ב-VHF וכן בתחום 1.454-1.492GHz ב- L-Band
• טלפון סלולרי אנלוגי ודיגיטלי - בסביבות 800-900MHz וכן בסביבות1800-1900MHz, 2100MHz
• שן כחולה, Wi-Fi בתקנים 802.11b, 802.11g ו-802.11n, טלפונים אלחוטיים ותנורי מיקרוגל בתחום 2.4GHz
• לווין ומכ"ם - סביבות 10GHz ומעלה

גלי הרדיו מעל 1GHz מתאפיינים בדרך כלל בעבירות הדומה מאוד לעבירות של קרני אור, כלומר כל דבר החוסם אור חוסם אותם במידה רבה מאוד. תכונה זו מתגברת ככל שעולה התדירות.

תת-תחומים

תת-תחום בעברית	תת-תחום באנגלית	כינוי	תחום	אורך גל
תדר קיצוני נמוך	Extremely low frequency	ELF	3 - 30 Hz	10,000 - 100,000 ק"מ
תדר סופר נמוך	Super low frequency	SLF	30 - 300 Hz	1,000 - 10,000 ק"מ
תדר אולטרה נמוך	Ultra low frequency	ULF	300 Hz - 3 kHz	100 - 1000 ק"מ
תדר נמוך מאוד	Very low frequency	VLF	3 - 30 kHz	10 - 100 ק"מ
תדר נמוך	Low frequency	LF	30 - 300 kHz	1 - 10 ק"מ
תדר בינוני	Medium frequency	MF	300 - 3000 kHz	100 - 1000 מטר
תדר גבוה	High frequency	HF - ת"ג	3 - 30 MHz	10 - 100 מטר (גלים קצרים)
תדר גבוה מאד	Very high frequency	VHF - תג"מ	30 - 300 MHz	1 - 10 מטר
תדר אולטרה גבוה	Ultra high frequency	UHF - תא"ג	300 - 3000 MHz	10 - 100 ס"מ
תדר סופר גבוה	Super high frequency	SHF	3 - 30 GHz	1 - 10 ס"מ
תדר קיצוני גבוה	Extremely high frequency	EHF	30 - 300 GHz	1 - 10 מ"מ

חלוקה של תדרי הג'יגה ומעלה

כינוי	תחום תדר	מקור השם
L	1 - 2 GHz	Long wave
S	2 - 4 GHz	Short wave
C	4 - 8 GHz	Compromise between S and X
X	8 - 12 GHz	ככל הנראה קיצור לכינוי של סימון המטרות במערכת לבקרת אש, אשר בעבר השתמשו בתחום זה.
Ku	12 - 18 GHz	Kurz-under
K	18 - 27 GHz	Kurz (בגרמנית: קצר)
Ka	27 - 40 GHz	Kurz-above
V	40 - 75 GHz
W	75 - 110 GHz
mm	110 - 300 GHz

מקור השם

את השם "רדיו" הגה הפיזיקאי הצרפתי אדוארד בראנלי (Edouard Branly). שם זה מגיע במקור מהמונח "radioconductor", אשר מבוסס על הפועל להקרין - "to radiate".

גלי רדיו מכונים גם בשם "גלי האתר". כינוי זה מקורו בתאוריה השגויה לפיה גלים אלקטרומגנטיים זקוקים לתווך חומרי כלשהו על מנת לנוע במרחב, בדומה לגלי קול. תאוריה זו הופרכה בעזרת ניסוי מייקלסון-מורלי.

שימוש באנטנות

אנטנת לולאה

ערך מורחב – אנטנה

ניתן ליצור גלי רדיו באמצעות זרם חילופין העובר באנטנה. כאשר גלי רדיו נעים בסביבתו של תיל מוליך, תנועת השדות המגנטיים והחשמליים שלהם גורמת להשראה אלקטרומגנטית היוצרת זרם חילופין ומתח בתיל. אלו יכולים להיות מפוענחים כאותות או נתונים המאפשרים שימוש בגלי הרדיו לתקשורת אלחוטית.

ראו גם

• שידור
• קליטה
• תדרים ללא רישוי

קישורים חיצוניים

• מדיה וקבצים בנושא גלי רדיו בוויקישיתוף
• קרינת גלי רדיו (RF), באתר תנודע - מרכז ידע לאומי להשפעת הקרינה הבלתי-מייננת על הבריאות