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].

Diagramma animato di una antenna a dipolo che irradia onde radio

Caratteristiche

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].

Bande

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
	< 3 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].