Podręcznik

Szerokie widmo fal elektromagnetycznych podzielone jest na wiele pasm, które wykorzystywane są w różnych technikach transmisji. W 1886 roku Heinrich Rudolf Hertz jako pierwszy opisał efekt promieniowania fali EM przez prostą antenę dipolową. W roku 1895 Gugliemo Marconi przeprowadził pierwszą transmisję radiową, a w 1909 otrzymał nagrodę Nobla. Obecnie wiadomym jest, że radio miało nie jednego ojca. Przez wiele lat ciągnął się proces wytoczony Marconiemu przez N. Teslę, który zakończył się po ich śmierci. W roku 1943 Sąd Najwyższy Stanów Zjednoczonych przyznał prawa patentowe Tesli, a sam Marconi przyznał się do wykorzystania dorobku Tesli przy konstruowaniu swojego radia. Początkowo wykorzystywano pasmo fal „długich”, następnie zagospodarowano pasmo fal „średnich” i „krótkich”. Pasma te nadal są wykorzystywane, choć lepsze parametry uzyskuje się w paśmie fal „ultrakrótkich”. Ciągły wzrost ilości przesyłanych informacji, zmusza do wykorzystywania coraz węższych pasm i coraz krótszych fal.

Rysunek 1 Widmo promieniowania elektromagnetycznego

Powyższy rysunek przedstawia schematycznie, jakie urządzenia pracują w określonym zakresie długości fali (częstotliwości). Telewizja kablowa wykorzystuje pasmo w zakresie od 100 MHz do 1000 MHz, kolejne generacje telefonii komórkowej wykorzystują pasma fal centymetrowych, telewizja satelitarna wykorzystuje chętnie pasmo 3 cm, a wybrane systemy transmisji danych sięgają do pasm fal milimetrowych. W dziedzinie transmisji danych rewolucyjnym odkryciem okazały się światłowody kwarcowe, gdzie przesyłanie informacji odbywa się w zakresie podczerwieni.

Podstawowymi parametrami charakteryzującymi falę elektromagnetyczną są:

• prędkość rozchodzenia się fali, która dla fali propagującej się w próżni wynosi 300 000 km/s;
• długość fali w zakresie od 300 nm do 300 m;
• częstotliwość zmian pola elektrycznego lub magnetycznego w zakresie od 1000 THz do 1 MHz.