Ero sivun ”Radioaallot” versioiden välillä

[katsottu versio][katsottu versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
Ei muokkausyhteenvetoa
Ei muokkausyhteenvetoa
Merkkaus:  epäilyttävä linkki 
Rivi 1:
[[File:Radio transmition diagram en.png|thumb|Äänen välittäminen radioaaltojen avulla. Kuvan keskellä olevat '[[Amplitudimodulaatio|amplitude-]] ja [[Taajuusmodulaatio|frequence modulation]]' ovat vaihtoehtoja - molemmat eivät kuulu samaan siirtotiehen. Modulointi tapahtuu lähetysasemalla; kuva visualisoi sitä, miltä radioaallot 'näyttävät' eri modulaatioilla.]]
 
'''Radioaallot''' ovat [[Sähkömagneettinen aalto|sähkömagneettisia aaltoja]], joiden [[Sähkömagneettinen spektri|taajuus]]spektri on nollastamäärittelijästä riippuen 30&ndash;{{Luku|3000||}} [[hertsi]]stä noin 300–{{Luku|3003000|gigahertsiin}} ja [[aallonpituus]] yhdestä millimetristä äärettömäänkymmeniin tuhansiin kilometreihin.<ref name="stuk" /> Periaatteessa radioaaltoja ovat kaikki tätäkin pidemmät (pienitaajuisemmat) sähkömagneettiset aallot.
 
Radioaallot eivät ole vain ihmisen tuottamia radiolähetysten lähetysaaltoja, sillä radioaaltoja on ympärillämme myös luonnostaan; kaikki kappaleet, joiden lämpötila on absoluuttista nollapistettä korkeampi, emitoi radioaaltoja.<ref name="mpkk" />
 
Luonnolliset säteilylähteet, kuten [[salamat]], [[Aurinko]] ja [[pulsari]]t, tuottavat myös radiotaajuusalueen sähkömagneettista säteilyä.<ref>{{Verkkoviite | Osoite name="eb.astro" https://www.britannica.com/science/radio-source | Nimeke><ref name="stuk" Radio source | Selite = astronomy | Julkaisija = Encyclopedia Britannica | Viitattu = 15.11.2018 | Kieli = {{en}} }}</ref>
 
== Historia ==
Rivi 17:
Italialainen keksijä [[Guglielmo Marconi]] kehitti ensimmäiset käytännön [[Radiolähetin|radiolähettimet]] ja -[[Radiovastaanotin|vastaanottimet]] noin v. 1894–1895.
 
Pitkiä ja matalataajuisia 30–300 kilohertsin radioaaltoja käytettiin 1920- ja 1930-lukujen varhaisissa yleisradiolähetyksissä. Yleisradion radiolähetykset alkoivat
vuonna 1926 ja TV-lähetykset
vuonna 1955<ref name="stuk" />. Nykyisin [[Yleisradiotoiminta|yleisradiotoiminnassa]] käytetään yleisesti 87–108 megahertsin taajuisia radioaaltoja (Suomessa ja Länsi-Euroopassa 87,5–108&nbsp;MHz).
 
== Hyödyntäminen ==
Rivi 24 ⟶ 26:
 
Lähes kaikki langattomat yhteydet perustuu radioaaltojen käyttöön. Radioaaltoja hyödyntäviä laitteita ovat muun muassa televisio, radio, WLAN- ja muut
langattomat tiedonsiirtolaitteet, bluetooth-laitteet, langattomat kuulokkeet, matkapuhelimet, niiden tukiasemat, [[tutka]]t sekä [[mikroaaltouuni]]t.<ref name="stuk" /> Sen sijaan television kaukosäädin toimii pääsääntöisesti [[Infrapunasäteily|infrapuna-aaltoalue]]ella.<ref name=stuk />
 
Radioaalloilla voidaan välittää singnaaleja radioaaltoa [[Modulaatio (elektroniikka)|moduloimalla]]. Yksinkertaisin radiotoiminnassa käytettävä modulaatio on [[amplitudimodulaatio]] (AM) ja yleisin [[taajuusmodulaatio]] (FM).
Rivi 32 ⟶ 34:
Radiovastaanottimen pitää tukea lähetyksessä käytettyä modulaatiota kyetäkseen vastaanottamaan lähetykstä.
 
Myös [[mikroaaltouuni]]ssa hyödynnetään radioaaltoja juoman tai ruuan lämmittämiseen.<ref name="stuk" />
 
== Määrittely ==
Rivi 40 ⟶ 42:
[[File:Electromagneticwave3D.gif|thumb|Radioaalto on [[sähkömagneettinen aalto]]. Sähkömagneettinen aalto on sähkömagneettisen kentän värähtelyä. Animaatiossa moduloimattoman aallon sähkökenttä ja magneettikenttä värähtelevät samassa vaiheessa ja suorassa kulmassa sekä toisiinsa, että etenemissuuntaan nähden.]]
 
{{luku|300|&nbsp;GHz:ä}} suurempitaajuiset, mutta varsinaisia infrapuna-aaltoja pienempitaajuiset sähkömagneettiset aallot etenevät erittäin huonosti ilmakehässä johtuen ilman kosteudesta. [[Kansainvälinen televiestintäliitto]] (ITU) luokittelee radioaallot 300&nbsp;Hz:stä {{Luku|3000|GHz:iin}} ja [[Kansainvälinen radiotieteen unioni]] (URSI) ehdottaa luokittelun ulottamista 0,03&nbsp;Hz:iin asti.<ref name="ITU" />. 300&nbsp;GHz vastaa 1 mm:n [[Aallonpituus|aallonpituutta]] ja 30&nbsp;Hz 10&nbsp;000&nbsp;km:n aallonpituutta.<ref name=Ellingson />
 
== Tuottaminen ja vastaanotto ==
Rivi 62 ⟶ 64:
:*''f'' on radioaallon [[taajuus]] ([[Hertsi|Hz]]).
 
Radioaaltojen etenemisessä on kyse energian siirtymisestä paikasta toiseen sähkömagneettisena värähtelynä.<ref name=Pulkkinen"pulkkinen" />
{{Verkkoviite
|Osoite= http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201904155032
|Nimike= Radioaaltojen etenemismuodot Suomen kolmella kansainvälisellä yleisradioalueella Pulkkinen, Lauri-Pekka Johannes (2019)
|Viitattu= 2.10.2021
}}
</ref>
 
Kaikki radioaallot eivät etene samalla tavalla. Eritaajuisilla radioaalloilla on erilaiset etenemisominaisuudet maan ilmakehässä; [[LW (taajuusalue)|pitkät aallot]] ({{k-en|long wave}}, LW) voivat hajaantua esteiden, kuten vuorten, ympäri ja seurata maan muotoa (maa-aallot). [[MW (taajuusalue)|Keskipitkät aallot]] ({{k-en|medium wave}}, MW) voivat heijastua [[ionosfääri]]stä ja palata maahan horisontin ulkopuolelle (taivasallot), jopa toiselle puolelle maapalloa, kun taas [[SW (taajuusalue)|lyhyet aallot]] ({{k-en|short wave}}, SW) taipuvat tai hajautuvat hyvin vähän ja kulkevat suoraviivaisesti, joten niiden etenemisetäisyydet rajoittuvat horisonttiin.<ref name="mpkk" />
 
== Taajuusalueet ==
Rivi 76 ⟶ 72:
{{Pääartikkeli|[[Radiotaajuusalueet]]}}
 
[[Sähkömagneettinen spektri|Sähkömagneettisen spektrin]] radiotaajuusalueen (<&nbsp;300&nbsp;GHz) käytön kansainväliselle sopimiselle on tarpeensa, sillä radioaallot eivät kunnioita valtioiden rajoja.
 
[[YK]]:n alainen [[Kansainvälinen televiestintäliitto]] (ITU) on taajuuksien käyttöä kansainvälisesti koordinoiva taho. ITU:n taajuusaluemääritykset ovat suosituksia.<ref name="lvv.www" /><ref name="ITU" />
ITU:n määrityksessä radioaallot jaetaan seuraaviin taajuusalueisiin:
* [[ELF (taajuusalue)|ELF]], ''(<&nbsp;{{k-en|extremely low frequency'':}}); 3–30&nbsp;[[hertsi|Hz]]<ref name="malaric28ITU">{{Kirjaviite | Tekijä = Kresimir Malaric| Nimeke = EMI Protection for Communication Systems| Kappale = | Sivu = 28| Selite = | Julkaisija = Artech House | Vuosi = 2009| Tunniste = ISBN 9781596933149| Viitattu = 23.7.2014| Kieli = {{en}}}}</ref>
* [[SLF (taajuusalue)|SLF]], ''(<&nbsp;{{k-en|super low frequency'':}}); 30–300&nbsp;Hz<ref name="malaric28ITU" />
* [[ULF (taajuusalue)|ULF]], ''(<&nbsp;{{k-en|ultra low frequency'':}}); 0,3–3&nbsp;kHz<ref name="malaric28ITU" />
* [[VLF (taajuusalue)|VLF]], ''(<&nbsp;{{k-en|very low frequency''}}, {{k-fi|hyvin pienet taajuudet}}); 3–30&nbsp;kHz<ref name="käsikirjaITU" />{{Kirjaviite<ref | Tekijäname=Viestiupseeriyhdistys ry:n hallitus | Nimeke =Viestimies, 12. painos | Sivu=412 | Selite=pääasiassa varusmiehille ja opetusupseereille tarkoitettu sotilasviestitoiminnan "käsikirja" | Julkaisupaikka=Mikkeli, Länsi-Savo Oy | Julkaisija=Viestiupseeriyhdistys | Vuosi=1980 | Tunniste= }}</ref>, 3–30&nbsp;kHz
* [[LF (taajuusalue)|LF]], ''(<&nbsp;{{k-en|low frequency''}}, {{k-fi|pienet taajuudet}}); 30–300&nbsp;kHz<ref name="käsikirjaITU" />,<ref 30–300&nbsp;kHzname="käsikirja" />
* [[MF (taajuusalue)|MF]], ''(<&nbsp;{{k-en|medium frequency''}}, {{k-fi|keskitaajuudet}}); 0,3–3&nbsp;MHz<ref name="käsikirjaITU" />,<ref 0,3–3&nbsp;MHzname="käsikirja" />
* [[HF (taajuusalue)|HF]], ''(<&nbsp;{{k-en|high frequency''}}, {{k-fi|suuret taajuudet}}); 3–30&nbsp;MHz<ref name="käsikirjaITU" />,<ref 3–30&nbsp;MHzname="käsikirja" />
* [[VHF (taajuusalue)|VHF]], ''(<&nbsp;{{k-en|very high frequency''}}, {{k-fi|hyvin suuret taajuudet}}); 30–300&nbsp;MHz;<ref name="käsikirjaITU" />,<ref 30–300&nbsp;MHz.name="käsikirja" /> VHF-alue jakautuu pienempiin alueisiin ja näihin kuuluu myös [[ULA]]-taajuusalue (''FM-alue''), jolla lähetetään [[Yleisradiotoiminta|yleisradiotoiminnan]] [[Taajuusmodulaatio|taajuusmoduloitua]] yleisohjelmaa.
* [[UHF (taajuusalue)|UHF]], ''(<&nbsp;{{k-en|ultra high frequency'',}}); 0,3–3&nbsp;GHz;<ref näitäname="ITU" ja/> vielä1&nbsp;GHz:ä suuritaajuisempia radioaaltoja nimitetään myös [[mikroaallot|mikroaalloiksi]]
* [[SHF (taajuusalue)|SHF]], ''(<&nbsp;{{k-en|super high frequency'',}}); 3–30&nbsp;GHz<ref name="ITU" />
* [[EHF (taajuusalue)|EHF]], ''(<&nbsp;{{k-en|extremely high frequency'',}}); 30–300&nbsp;GHz<ref name="ITU" />
* [[THF (taajuusalue)|THF]], ''Tremendously(<&nbsp;{{k-en|tremendously high frequency'',}}); 300&nbsp300–{{Luku|3000|GHz}};–3&nbsp;000&nbsp;GHz.<ref name="ITU" /> THL-alue on radioaaltojen ja infrapuna-aaltojen raja-alueella ja taajuuksilla on molempien aaltoalueiden luonnetta. Taajuusalueesta osana sähkömagneettista spektriä on oma artikkelinsa; [[Alimillimetrisäteily]].
 
Vastaavat [[aallonpituus|aallonpituudet]] saadaan jakamalla [[valonnopeus]], joka on noin 300&nbsp;000km{{Luku|300000000|m/s}}, [[Taajuus|taajuudella]]. Niinpä esimerkiksi ELF-aaltojen aallonpituus on välillä 10&nbsp;000–100&nbsp;000&nbsp;{{Luku|10000||}}–{{Luku|100000|km}}, MF-aaltojen välillä 100 m–1 km&nbsp;m–{{Luku|1000|m}} ja THF-aaltojen välillä 0,1–1&nbsp;mm.
 
=== Yleisradiotoiminnan taajuusalueet ===
 
* [[LW (taajuusalue)|pitkät aallotLW]] (<&nbsp;{{k-en|long wave}}, LW{{k-fi|pitkät aallot}}); ([[amplitudimodulaatio]]; (AM),; {{Luku|148,5|kHz}}–{{Luku|2835–283,5|&nbsp;kHz}}
* [[MW (taajuusalue)|keskipitkät aallotMW]] (<&nbsp;{{k-en|medium wave}}, MW{{k-fi|keskipitkät aallot}}); (amplitudimodulaatio; (AM),; {{Luku|526,5|kHz}}–5–{{Luku|1606,5|kHz}}
* [[SW (taajuusalue)|lyhyet aallotSW]] (<&nbsp;{{k-en|short wave}}, SW{{k-fi|lyhyet aallot}}); (amplitudimodulaatio; (AM),; {{Luku|2300|kHz}}–{{Luku|26100|kHz}}
* [[ULA|ultralyhyet aallot (ULA)]]; ([[taajuusmodulaatio]]; (FM),; {{Luku|65,9|MHz}}–{{Luku|108|9–108&nbsp;MHz}} (SuomessaLänsi-Euroopassa {{Luku|87,5|MHz}}–{{Luku|108|5–108&nbsp;MHz}})
 
=== Muita radiotaajuusspekrin taajuusaluemäärittelyjä ===
Rivi 107 ⟶ 103:
==== Mikroaallot ====
 
'''[[Mikroaallot]]''' ovat [[Radiotaajuusalueet|radioaaltoalueen]] ylimpiä taajuuksia; taajuusalueyli 1&nbsp;GHz–300&nbsp;GHz ja ([[aallonpituus]]alue 1&nbsp;mm-alle 30&nbsp;cm:ä). Mikroaaltotaajuuksia käytetään muun muassa televisiolähetyksiin ja mobiilidatasiirrossa.<ref name="stuk" /> Mikroaallot sijoittuvatkattaa ITU-alueet [[UHFTHF (taajuusalue)|UHFTHF]]-,
[[SHFEHF (taajuusalue)|SHFEHF]]-, ja
[[EHFSHF (taajuusalue)|EHFSHF]]- jasekä [[THFUHF (taajuusalue)|THFUHF]]-alueillealueesta osa-alueen 1&nbsp;GHz–3&nbsp;GHz.
 
==== ISM-radiotaajuudet ====
 
'''[[ISM-taajuusalue|ISM-radiotaajuudet]]'''<!-- ref name="lvv.pdf" / --> (ISM&nbsp;<&nbsp;{{k-en|Industrial, Scientific and Medical [applications]}}<!-- ref name="itu.faq" / --><!-- ref name="lvv.www" / -->) on joukko [[Radiotaajuusalueet|radiotaajuusalueita]],
jotka on varattu muiden sähkölaitteiden (ISM-laitteet) kuin varsinaisten radiolaitteiden käyttöön.<ref name="lvv.pdf" /><ref name="itu.faq" /><ref name="lvv.www" /><ref name="itu.pdf" />
 
== Katso myös ==
Rivi 173 ⟶ 171:
==Lähteet==
{{Viitteet|viitteet=
 
<ref name=stuk>{{Verkkoviite
<ref name="käsikirja">{{Kirjaviite
|Tekijä=Viestiupseeriyhdistys ry:n hallitus | Nimeke =Viestimies, 12. painos | Sivu=412 | Selite=pääasiassa varusmiehille ja opetusupseereille tarkoitettu sotilasviestitoiminnan käsikirja | Julkaisupaikka=Mikkeli, Länsi-Savo Oy | Julkaisija=Viestiupseeriyhdistys | Vuosi=1980
}}</ref>
 
<ref name="pulkkinen">{{Verkkoviite
|Osoite= http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201904155032
|Nimike= Radioaaltojen etenemismuodot Suomen kolmella kansainvälisellä yleisradioalueella Pulkkinen, Lauri-Pekka Johannes (2019)
|Viitattu= 2.10.2021
}}
</ref>
 
<ref name="stuk">{{Verkkoviite
|Osoite= http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2014120249574
|Nimike= Radioaallot ympäristössämme
Rivi 186 ⟶ 196:
|Vuosi= 2005
|Julkaisija= [[University of Wisconsin–Madison]]
|Osoite= https://www.hep.wisc.edu/~prepost/ELF.pdf
|Viitattu= 1.10.2021
|Kieli= {{en}}
}}</ref>
 
<ref name=stuk"lvv.www">{{Verkkoviite
|Osoite= https://www.traficom.fi/fi/saadokset/radiotaajuusmaarays-4
|Nimike= RADIOTAAJUUSMÄÄRÄYS 4
|Lainaus= Määräys koskee myös tieteelliseen, teolliseen, lääkinnälliseen tai muuhun vastaavaan tarkoitukseen käytettäviä sähkölaitteita, jotka on tarkoitettu kehittämään radioaaltoja (ISM-laite).
|Viitattu= 13.10.2021
}}</ref>
 
<ref name="lvv.pdf">{{Verkkoviite
|osoite= https://www.traficom.fi/sites/default/files/media/regulation/Radiotaajuusm%C3%A4%C3%A4r%C3%A4ys%204AB2021M.pdf
|Nimike= RADIOTAAJUUSMÄÄRÄYS 4 AB/2021M (PDF, 2,23&nbsp;Mt)
|Lainaus= Radioaaltoja kehittämään tarkoitettua tieteelliseen, teolliseen, lääkinnälliseen tai muu-
hun vastaavaan tarkoitukseen käytettyä muuta sähkölaitetta kuin radiolaitetta (ISM-
laite) saa käyttää vain niillä radiotaajuuksilla ja niillä ehdoilla, jotka sille tässä määräyksessä määrätään. ... Määräykset radiotaajuuksien, taajuusalueiden ja osa-alueiden jakamisesta ... sekä ISM-laitteille määrätyt
taajuusalueet ja niiden käyttöä koskevat ehdot.
|Viitattu= 13.10.2021
}}</ref>
 
<ref name="itu.faq">{{Verkkoviite| Osoite = http://www.itu.int/ITU-R/terrestrial/faq/index.html#g013| Nimeke = Frequently asked questions | Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = ITU| Viitattu = 13.10.2021| Kieli = {{en}}
}}</ref>
 
<ref name="itu.pdf">{{Verkkoviite
|arkisto= http://www.itu.int/pub/R-REG-RR-2016
|osoite= https://www.itu.int/dms_pub/itu-r/opb/reg/R-REG-RR-2016-ZPF-E.zip pdf.zip 72,15&nbsp;Mt ({{en}})
|Nimike= ITU : Radio
Regulations
ITU-R Recommendations
|Viitattu= 13.10.2021
}}</ref>
 
<ref name="ITU">{{Verkkoviite
|Osoite= https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/v/R-REC-V.431-8-201508-I!!PDF-E.pdf
|Nimike= Nomenclature of the frequency and wavelengh bands used in telecommunications
|Tiedostomuoto = PDF
|Kieli= {{en}}
|Julkaisija= [[ITU]]
|Julkaisija= Internationan Telecommunication Union (osa YK:ta)
|Julkaistu= 8.2015
|Viitattu= 1.10.2021
Rivi 206 ⟶ 248:
}}</ref>
 
<ref name="eb.astro">{{Verkkoviite
|osoite= https://www.britannica.com/science/radio-source
|nimeke= Radio source
|selite= astronomy
|julkaisija= Encyclopedia Britannica
|viitattu= 15.11.2018
|kieli= {{en}}
}}</ref>
 
<ref name=Ellingson>{{Kirjaviite