Általánosságban az akkumlátorokról

Akkumlátor akadémia

A mobil készülékek elengedhetetlen kelléke a hordozható áramforrás, és ma már számos autó is képes csak akkumlátor segítségével haladni az utakon. Az akkumlátorok bonyolult szerkezetek, de szerencsére nem kell értenünk sem a kémiájukhoz, sem a fizikájukhoz. Elég ha azt tudjuk, mire is kell odafigyelni, hogy a megvásárolt eszközben az energiaforrás is minél tovább működőképes maradjon.

Akkumlátor kompromisszumok

Laikusként természetes, hogy csodákat várunk az akksiktól. Sok energiát, lassú öregedést és kis tömeget kívánunk magunknak. Az elvárások jogosak, de egyszerre ritkán teljesülnek. Legjellemzőbb a mobil eszközök esetében, hogy az akkumulátorok méretükhöz képest nagy teljesítményűek, viszont élettartamuk rövid. A rövid élettartam persze általában nem okoz gondot, hiszen a készüléket gyakrabban cseréljük, mint ahogyan az akkumulátor kiöregedne. Az első tanulság tehát azonnal adódik: ha használt készüléket vásárolunk, a vételárba kalkuláljuk bele azt, hogy valószínűleg hamarosan akkumulátort fogunk cserélni. Ha pedig egy készüléket nagyon megszeretünk és sokáig megtartunk, ne csodálkozzunk, hogy az akkumulátor teljesítménye egyszercsak romlani kezd.

Akkumlátor fajták

A nikkel-kadmium (NiCd) viszonylag régi fejlesztésű, kiforrott technológia, amelynek viszont több elfogadhatatlan hátránya is van. Ezek között az első, hogy ezek az akkumulátorok mérgező fémeket tartalmaznak, amelyek nagyon károsak az egészségre. Hosszú életciklusuk és jó töltés-ürítési arányuk miatt voltak sikeresek, emellett jól bírják a nagy hőmérsékletingadozást is. Sorsukat a 2006. szeptember 26-án elfogadott, új Európai Unió Akkumulátor Direktíva pecsételi meg, amely nagyon megszigorítja a higany, a kadmium és az ólom használatát az akkumulátorokban, így gyakorlatilag a NiCd akkumulátorok már csak ott használhatók, ahol helyettesítésük nem megoldható.

A nikkel-metál-hidrid (NiMH) akkumulátorokban nincsenek mérgező anyagok, és a nikkel-kadmiumokhoz képest több energiát is szolgáltatnak, cserébe viszont még hamarabb öregszenek. Velük gyakran találkozhatunk laptopokban és mobiltelefonokban is, és fontos lépcsőt jelentenek a lítium-alapú akkumulátorok felé.

A lítium-ionos (Li-ion) akkumulátorok a legdinamikusabban fejlődő típust képviselik. Kis tömeg mellett szolgáltatnak relatíve sok energiát, emellett élettartamuk is hosszú. Gyorsan tölthetők újra, és az önkisülésük is messze a legjobb, azaz a legkisebb. Maga a technológia nem túl biztonságos, de ezekbe az akkumulátorokba több biztonsági berendezést is beépítenek, így félnünk tőlük nem kell. Ha mégis nagyon melegszik, netán felrobban, az azt jelenti, hogy minimálisan 3 különböző elven működő biztonsági berendezés mondta fel egyszerre a szolgálatot. Ennek nagyon kicsi a valószínűsége... És hogy a mi készülékünkben éppen melyik típus teljesít szolgálatot? Egyszerű: rá van írva az adattáblájára!

Az ólmos-savas (lead-acid) akkumulátorokról azt gondoljuk, hogy elavultak, de még mindig van létjogosultságuk. Olyan gépekben találkozhatunk velük, ahol a nagyobb tömeg nem probléma. Gazdaságilag a leghatékonyabb megoldást jelentik, teljesen zárt (sealed lead-acid) kivitelben is készülnek, így már régen nem az autóinkban használt, mindent összesavazós szörnyetegekre kell gondoljunk, ha az ólmos akkumulátorokról hallunk. Az akkumulátorok között egy akkora rést tömnek be a nyújtott szolgáltatásukkal, hogy gyakorlatilag pótolhatatlanok, így még nagyon sokáig jelentős szereplői lesznek az energiaiparnak.

Akkumlátorok töltése

Lényeges különbség van aközött, hogyan töltjük különböző típusú akkumulátorainkat. Mi, a felhasználók ezzel segíthetünk leginkább magunkon, és itt főként a pénztárcánkra gondolok. Nézzünk néhány fontos tudnivalót!

A nikkel bázisú akkumulátorok, azaz a NiCd és a NiMH igénylik a formázást, azaz első alkalommal 24 órán keresztül kell töltsük azokat. Ez azért szükséges, mert a gyártás után előtöltött cellák egyrészt különböző töltöttségi szinten vannak, másrészt a hosszú, mozdulatlan tárolás miatt kialakult elektrolit-eloszlási egyenetlenségek is eltűnnek. Ezekre az akkumulátorokra jellemző az is, hogy a teljes kapacitásukat csak néhány töltési ciklus után érik el. Ez az arány is sokat javult az elmúlt években, a korábbi 50-100 ciklusról ez mára 5-7 ciklusra rövidült.

Néhány jótanács a nikkel alapú akkumulátorok töltéséhez

Kerüljük el a túlmelegedést, cseréljük le a töltőt, ha nagyon melegíteni az akkumulátort töltés közben;
A nikkel-kadmiumhoz adott töltő túltöltheti a nikkel-metál-hidrid akkumulátort!
A nikkel akkumulátorok a gyors töltést szeretik, a túl lassú töltögetés károsítja azokat;
A nikkel akkumulátorokhoz ne használjunk lítiumhoz való töltőt!
Ha nem használjuk fel azonnal, vegyük le a töltőről a nikkel akkumulátort, majd a felhasználás előtt közvetlenül töltsük fel teljesen. Még formázásnál se hagyjuk a töltőn néhány napnál tovább!

A lítium-ion akkumulátorok töltését egy és CSAK egy féle módon lehet elvégezni. Az úgynevezett "csodatöltők" és "gyorstöltők" a lítium akkumulátorok esetében NEM LÉTEZNEK. A gyártók szigorú előírásokat szabnak meg az Li-ion akkumulátorok töltéséhez, ettől eltérni a saját érdekünkben sem tanácsos. Nem szabad tehát lítiumos akkumulátort semmi mással tölteni, CSAK A SAJÁT töltőjéval. Akkor sem, ha a használni kívánt töltő látszólag alkalmas lenne erre, azaz például megfelelő feszültséget és áramerősséget ad le és a csatlakozója is illeszkedik a tölteni kívánt eszközhöz.

A lítium-ionos akkumulátorok NEM igényelnek FORMÁZÁST, az első és az ötvenedik, vagy ötszázadik töltési ciklus semmiben nem különböznek egymástól. Bár a lítium-ionos akkumulátorok celláit 4,2 Voltra lehetne tölteni, a töltők általában 4,1 Voltnál megállnak. Ezzel a kapacitás 10%-kal csökken, de az élettartam nagyban javul. Az újabb fejlesztésű lítiumos akksik már produkálják a hosszú élettartamot teljes töltésnél is.

A lítium-ion technológia kényes, de bizonyos szabályok betartása mellett biztonságos. Ennek érdekében az akkumulátorokat - bár ez kívülről nem látszik - ellátják különböző védelmi rendszerekkel. A túltöltés, a túlnyomás és a túlmelegedés ellen is védettek, ahogyan az alulmerülés ellen is. Általában akkor kapcsol szét a biztonsági renndszer, ha a cellafeszültség eléri a 4,3 Voltot, vagy a hőmérséklet eléri a 90 Celsiust, illetve amikor a nyomás eléri az adott szerkezetre számított értéket.

Ha túlmerül az akkumulátor, akkor a saját töltőjével nem hozható már vissza. Vannak viszont úgynevezett gyógytöltők, amelyek mintegy újraéleszthetik az alulmerült akkumulátorokat is, de 1,5 Voltos cellafeszültség alatt már ezekkel sincs remény.

Amellett, hogy NEM igényelnek formázást, a lítium-ionos akkumulátorok már az első használatkor leadják a maximális teljesítményüket és nem érzékenyek arra sem, hogy az élettartamban meghatározott töltési-ürítési ciklusszámot hány részletben kapják meg. Ennek ellenére havonta egyszer érdemes teljesen lemeríteni és feltölteni őket, hogy a cellák között keletkezett különbségek megszűnjenek. Ezek ugyanis hibás diagnosztikához vezethetnek, azaz például a telefon azt mutatja, hogy már csak félig van az akkumulátor, miközben még majdnem televan, vagy éppen fordítva.

Jótanácsok a lítium-ionos akkumulátorok töltéséhez

Próbáljuk az akkumulátort minél kevesebb ideig a maximális cellafeszültségen tartani, azaz például ne kikapcsolt, hanem bekapcsolt állapotban töltsüka telefont;
3,92 Volt/cella a legideálisabb töltöttségi szint, ezen a várható élettartam a duplája, mint a maximális cellafeszültségnél. A gyártók általában e fölé hangolják a töltőket, így magunkon úgy segíthetünk, ha háromnegyedra elteltével lehúzzuk a töltőről az akkumulátort;
A töltőáramot nem szabad a maximálisan leadható áram 50%-a felé vinni, a töltők így is vannak hangolva. Akkor kell odafigyeljünk erre, ha nem a készülékhez járó töltővel töltünk

Alacsony és magas hőmérsékletek

Az akkumulátorok szobahőmérsékleten adják le a legjobb teljesítményt. Akkumulátor típustól függ, hogyan reagálnak az ettől eltérő hőmérsékletre. Általában igaz, hogy a magas hőmérséklet elsősorban az akkumulátor élettartamát csökkenti, gyorsítja az öregedését. A NiMH akkumulátorok önmagukhoz képest 30 Celsiuson már csak 80%-ot, 40 Celsiuson már csak 60%-ot képesek leadni. 45 Celsiusnál az élettartamuk is a felére csökken. A NiCd akkumulátorokat is érzékenyen érinti a meleg, de a százalékos arány nem ennyire durva.

A nagyon alacsony hőmérséklet sem hat kedvezően a működésre, a NiMH, az ólom és a li-ion akkumulátorok -20 Celsiusig működnek, egyedül a NiCd képes lemenni -40 Celsiusig. Persze a NiCd ezen a hőmérsékleten a teljesítménye 20%-át képes leadni. Újabb li-ion akkumulátorok szintén képesek -40 Celsiuson működni, ezek egyelőre számunkra megfizethetetlenek.

Annak ellenére, hogy ezeken a hőmérsékleteken képesek működni, TÖLTENI NEM SZABAD ŐKET. Előbb fel kell melegíteni, és csak ezután szabad megkezdenia töltést. A télen, az autóban hagyott navigátort egyetlen óvatlan töltéssel elintézhetjük, ha nem várjuk meg, amíg felmelegszik, a töltő ugyanis adja neki a 0,5 C-t, míg az akkumulátor ilyenkor maximum 0,1 C-t képes elviselni. A következményeket a kedves olvasó képzeletére bízom.

Akkumlátor tárolása

Mindegyik akkumulátorra nyugodtan ráírhatnánk, hogy "Romlandó". Persze egyszerű szabályok betartásával lassítható ez a romlás, nézzük most ezeket. Mit tegyünk tehát, ha tárolnunk kell az akkumulátorokat?

Minden akkumulátorra igaz, hogy 15 Celsiuson szeretnek leginkább várakozni. Az ólmos akkumlátorokat tarsuk teljes töltöttségen, a nikkel- és a lítium-alapúakat 40%-on. A gyárból is ezen a töltöttségi szinten kerülnek ki, így amikor mevesszük őket - attól függően, meddig álltak a raktárban - ekörüli töltöttségre számíthatunk. Meddig bírják a tárolást? A NiMH 3 évig, a NiCa 5 évig, a lítiumos akksik pedig 10 évig tárolhatók a megfelelő hőmérsékleten. Az ólmos akkumulátorok 2 évig tárolhatók, de csak folyamatos frissítő töltések mellett.

Jótanácsok az akkumulátorok tárolásához

Hűvös, de nem hideg helyen tároljuk őket, légkondícionálás ajánlott. A páralecsapódástól megvédhetjük őket, ha nejlon borítást alkalmazunk;
A lítiumos éa a nikkeles akkumulátorokat ne töltsük fel teljesen, mielőtt tárolásba helyeznénk. 40%-on tegyük el és felhasználás előtt töltsük 100%-ra. Az ólmos akkumulátorokat viszont teljes töltéssel tegyük tárolásba, mérjük a töltöttségüket és - ha a gyártó mást nem javasol - minimum hat havonta töltsünk rájuk;
Lítium-ionos akkumulátort ne tegyük tárolásba ha teljesen lemerült. Tárolás előtt fél óráig töltsük;
Na halmozzunk fel lítium-ion akkumulátorokból túl nagy készletet akkor sem, ha nagyon olcsón hozzájuthatunk. Ha elérhető, nézzük meg a gyártási dátumot a vásárlás előtt;

Tudástár

CTCSS

CTCSS

CTCSS (Continuous Tone Coded Squelch System) - szelektív zajzár

Szó szerinti fordításban: folyamatos hanggal kódolt zajzár. Működése: a vivőhullámot a "hasznos" tartalmon (beszéd) kívül egy alacsony frekvenciás jellel is modulálja a készülék. A vételi oldalon a megfelelő CTCSS kódra hangolt készülék az adott "kódoló" frekvencia észlelésekor kinyitja a vavőkészülék zajzárát.

Szimplex kapcsolat

Szimplex kapcsolat

Simplex (one-way communication, egyirányú összeköttetés ). Két fizikai vagy logikai végpont (például amatőrállomás ) közötti összeköttetést, adatátviteli utat jelöl, vagy foglal magában. Az adatok csak egy irányban áramolhatnak, az ellentétes irányban nem lehetséges adatáramlás.

Az adatátvitelhez egy vagy több vivőfrekvenciát is használhatnak az állomások.

A szimplex kapcsolat legegyszerűbb példája: szimplex kapcsolat van a kapucsengő nyomógombja és a csengő között. A nyomógomb megnyomásával működésbe hozható a csengő, de visszafelé nem működik.

Szimplex üzemmód

Szimplex üzemmód, váltott üzem: szimplex rádiók közötti üzem (összeköttetés ).

Minden - jellemzett - összeköttetés rádiós és kétirányú: félduplex vagy duplex üzemmódú; következésképp a rádiónak van vevő- és adórésze.

A jellemzés alapja nem az összeköttetés, hanem a rádió működése, üzemmódja. Pontosabban az, hogy a vevő- és az adórész tud-e egy időben működni. Az egyszerre venni és adni is tudó rádió bonyolultabb, mint amelyik erre nem képes.

Szimplex rádió

Szimplex rádió, szimplex üzemmódú rádió: csak külön-külön képes venni és adni; a vevője és adója egy időben nem üzemel.

Egyfrekvenciás szimplex

Egyfrekvenciás szimplex rádió a vételnél és az adásnál ugyanazt az egy frekvenciát használja, csupán egyszerre csak vagy vevőként, vagy csak adóként funkcionál.

Kétfrekvenciás szimplex

Kétfrekvenciás szimplex rádió a vételhez és az adáshoz két különböző frekvenciát használ. Nem egy időben.

Szimplex frekvenciahasználat

Az összeköttetéshez egy vivőfrekvencia kell. A kapcsolat lehet szimplex vagy félduplex is.

Félduplex kapcsolat

Félduplex kapcsolat

Half duplex, félduplex (one-way at a time communication, two-way alternate communication: váltakozó irányú összeköttetés).

Fizikai vagy logikai összeköttetés, adatátviteli út két végpont között, amelyen keresztül mindkét irányba továbbíthatnak adatokat, de egyszerre csak az egyik irányba. A félduplex összeköttetés fontos paramétere az irányváltási idő, vagyis a küldő és fogadó szerepcseréjéhez szükséges idő.

Az adatátvitelhez egy vagy több vivőfrekvenciát is használhatnak az állomások, a kapcsolat szempontjából ez lényegtelen.

Félduplex kapcsolat - és szimplex vivőfrekvencia használata - jellemző a rádióamatőrök összeköttetéseire. Az egyik periódusban az egyik készülék ad, a másik fogad, a következő periódusban fordítva.

Nagyon keresett (DX) állomások gyakran az adási frekvenciájuktól kissé eltérő frekvencián (QSX ..., UP ... ) várják a hívásokat. Ez a split üzemmód kétszerese, duplex frekvenciahasználatot jelent. Néha nem műszaki, hanem jogi akadálya van a szimplex frekvenciahasználatnak: mivel 2006-03-28-ig Magyarországon (Európában egyedüliként) nem volt engedélyezett a 6 méteres amatőrsáv, ezért kénytelenek voltak a Magyarországról rádiózók a keresztsávos összeköttetésre: 6 méteren vettek és valamelyik engedélyezett sávban adtak - a partner fordítva.

Félduplex üzemmód

Egy kétfrekvenciás szimplex rádió és egy duplex rádió közötti üzem (összeköttetés).

Minden - jellemzett - összeköttetés rádiós és kétirányú: félduplex vagy duplex üzemmódú; a rádiónak van vevő- és adórésze.

A jellemzés alapja nem is az összeköttetés, hanem a rádió működése, üzemmódja. Pontosabban az, hogy a vevő- és az adórész tud-e egy időben zavartalanul működni. Az egyszerre venni és adni is tudó rádió bonyolultabb.

Duplex kapcsolat

Duplex kapcsolat

Duplex (full duplex, teljes duplex, two-way communication, kétirányú összeköttetés).

Két végpontot összekötő, fizikai vagy logikai kapcsolat. A kapcsolaton keresztül egyidejűleg mindkét irányban küldhetők adatok.

Duplex kapcsolathoz általában egyszerre legalább két vivőfrekvenciát használnak az állomások.

Duplex átvitelre mindennapi példa a telefon. Az adó és a vevő egyszerre és folyamatosan adja és veszi az adást, nincs közben várakozási, vagy átállási idő. Analóg rádiótelefonnál az 1. készülék egy frekvencián sugározza folyamatosan az adást, ezt a 2. készülék veszi folyamatosan. A 2. készülék adását az 1. készülék egy másik frekvencián (az előzőtől különböző) sugározza folyamatosan és azt az 1. készülék veszi.

Duplex üzemmód

Duplex üzemmód: duplex rádiók közötti üzem (összeköttetés).

Minden - jellemzett - összeköttetés rádiós és kétirányú: félduplex vagy duplex; a rádiónak van vevő- és adórésze.

Duplex rádió

Duplex rádió, duplex üzemmódú rádió: egyidejűleg képes venni és adni; a vevője és adója egy időben üzemel, kétfrekvenciás üzem jellemzi.

Duplex frekvenciahasználat

Az összeköttetéshez két vivőfrekvencia kell. A kapcsolat lehet szimplex, félduplex vagy akár duplex is.

Mobil relé

Mobil relé üzemmód: két kétfrekvenciás szimplex rádió (A és C) közötti összeköttetést egy duplex rádión (B, átjátszón, bázisállomáson ) keresztül valósítja meg.

Kétfrekvenciás üzem jellemzi.

Átjátszó

Az átjátszók a rádióállomások lefedettségi területének, az elérhető ellenállomások számának növelésére szolgálnak. Működési elvük alapján az átjátszók lehetnek:

Ismétlő („papagáj")

Egyik az ismétlő (repeater), papagáj (parrot) rendszerű. Ez a vett adatot tárolja a memóriájában, majd felerősítve megismétli. Mivel az ismétlő vevőjének nem kell működnie akkor, amikor a visszajátszáskor az adó működik, a vételi és adási vivőfrekvencia lehet ugyanaz (szimplex). A legtöbb esetben így a vevő és az adó frekvenciája megegyezik.

Tipikusan így működnek

SSTV ismétlő
csomagrádiós és APRS csomópont.

Alkalmazása szükségszerű, ha a sáv szélessége túl kicsi egy duplex átjátszó üzemeltetéséhez. Ilyen például a PR 27 (CB) és a PMR 446 (PMR) (nem amatőr) sáv.

Átjátszó

Másik típus az, amely a vett adatot azonnal, egyidőben kisugározza - felerősítve. Ez az átjátszó (relay). Nincs benne memória, a vevője folyamatosan működik, akkor is, amikor az adója teljes teljesítménnyel ad.

Igen nehéz konstrukciós és karbantartási feladat, hogy az adó teljesítményének csak olyan kis része jusson a vevő bemenetére, amitől az még nem süketül le. Azonos frekvencián ez gyakorlatilag megoldhatatlan. Ezért az átjátszó - s ennek következtében az átjátszóval összeköttetésben lévő állomás is - más vivőfrekvencián ad, mint vesz. Ez a duplex frekvenciahasználat.

A vételi és adási frekvencia különbsége a duplex-távolság. Beszédátjátszóknál 144 MHz-es amatőrsávban ez -0.6 MHz (0.42%), 432 MHz-es sávban -1.6 MHz (0.37%).

Aránylag jó elválasztást ad - megfelelő telepítéssel - ha két külön antennát használnak, esetleg különböző polarizációs síkkal. Praktikusabb azonban egy antennát használni, egy levezető kábellel, és az átjátszó mellett szétválasztani a vételi és adási frekvenciájú jelet. Ezt teszi az a bizonyos duplex-szűrő, amit egyébként duplexernek is neveznek.

A kapcsolat mindig szimplex az átjátszón belül. Összefoglalva: az átjátszón belül a kapcsolat szimplex, így tart fenn félduplex kapcsolatokat duplex frekvenciahasználattal mobil relé üzemmódban.

Műsorszóró technikában műsorlabdázás (ballämpfang; Umsetzer = átjátszó) néven ismert az a megoldás, amikor az átjátszó egy másik műsorszóró adó jelét veszi majd sugározza ki azonos időben, de más frekvencián.

Az előző, "egyidejű" átjátszó típusnál a két használó szerepcseréje miatt valamelyik készülékben változtatni kell a vételi és az adási frekvenciát. Elterjedt, hogy az átjátszó fix frekvencián vesz és ad. Előnye ennek a megoldásnak, hogy mindig tudni lehet, melyik frekvencián kell keresni az átjátszót.

Rádió hullámok

Rádióhullámok vagy Hertz-hullámok: a térben mesterséges vezető nélkül terjedő elektromágneses hullámok, melyeknek frekvenciája kisebb, mint az önkényesen megválasztott 3000 GHz-es határérték

Hosszúhullámú (HH) műsorszóró sáv
Hullámsáv			Frekvenciasáv kHz	ITU körzet	Megjegyzés
LW		HH	148,5 - 283,5	1. körzet
Középhullámú (KH) műsorszóró sáv
Hullámsáv			Frekvenciasáv kHz	ITU körzet	Megjegyzés
MW		KH	526,5 - 1606,5	1. és 3. körzet
			525 - 1605	2. körzet
			1605 - 1705	2. körzet
Rövidhullámú (RH) műsorszóró sáv
Hullámsáv			Frekvenciasáv kHz	ITU körzet	Megjegyzés
SW RH	120 méteres sáv "halászsáv"		2300 - 2495 2300 - 2498	2.és 3. körzet 1. körzet	trópusi sáv
	90 méteres sáv "halászsáv"		3200 - 3400	1., 2. és 3. körzet
	75 méteres sáv "halászsáv"		3950 - 4000 3900 - 4000	1. körzet 3. körzet	regionális sáv
	60 méteres sáv "halászsáv"		4750 - 4995 5005 - 5060	1., 2. és 3. körzet 1., 2. és 3. körzet	trópusi sáv
	49 méteres sáv		5730 - 5900 5900 - 6200 6200 - 6295 6890 - 6990	1., 2. és 3. körzet - -	NIB NIB
	41 méteres sáv		7100 - 7200 7200 - 7300 7300 - 7400 7400 - 7450 7450 - 7600	1. és 3. körzet 1. és 3. körzet 1., 2. és 3. körzet 1. és 3. körzet -	2009. 03.29-ig NIB
	31 méteres sáv		9250 - 9400 9400 -9900	- 1., 2. és 3. körzet
	25 méteres sáv		11500 - 11600 11600 - 12100 12100 - 12160	- 1., 2. és 3. körzet -	NIB

					NIB
	22 méteres sáv		13570 - 13870	1., 2. és 3. körzet
	19 méteres sáv		15030 - 15100 15100 - 15800	- 1., 2. és 3. körzet	NIB
	16 méteres sáv		17480 - 17900	1., 2. és 3. körzet

Rádió frekvencia

Rádió frekvencia

A rádiófrekvencia kifejezés olyan tulajdonságú váltóáramra utal, amelyet ha antennába vezetünk, akkor elektromágneses tér keletkezik, amely alkalmas vezeték nélküli sugárzásra és\vagy kommunikációra. Ezek a rezgésszámok az elektromágneses spektrum nagy részét lefedik kilenc kHz-től, ami még az emberi hallásküszöbön belül van, egészen három GHz-ig. Rengeteg készülék veszi hasznát a rádiófrekvenciás térnek: vezeték nélküli telefonok, mobiltelefonok, műholdas sugárzórendszerek, CB rádiók. Magyarországon a rádióhullámon történő adatátvitel leginkább a mobil szolgáltatókra korlátozódik. Eleinte szenzációnak számított a vezeték nélküli vonal, majd elterjedt a rövid szöveges üzenet, s most már akár képet is küldhetünk ugyanazon a készüléken.

A vezeték nélküli átviteli mód az elektromágneses hullámokkal mutat szoros összefüggést.

Az elektronok mozgásukkor elektromágneses hullámokat keltenek maguk körül, amelyek a szabad térben tovaterjednek. Ilyen hullámokat elsőként Heinrich Hertz német fizikus állított elő. Ezért róla kapta a mértékegységének nevét. Az elektromágneses hullám másodpercenkénti rezgésszáma a frekvencia. Ha egy elektronikus áramkörhöz megfelelő méretű antennát csatlakoztatunk, akkor az elektromágneses hullámokat szét lehet úgy szórni, hogy kicsivel arrébb venni lehessen őket. Az összes vezeték nélküli átviteli mód ezen az elven alapul. A vákuumban minden hullám a frekvenciájától függetlenül ugyanazzal a sebességgel terjed, ami a fénysebesség, amelynek értéke 3*108 m/s.

A teljes elektromágneses spektrum fő hullámsávja: röntgensugarak, gamma sugarak, ultraibolya sugarak, látható fény, infravörös sugarak, mikrohullámok és rádióhullámok. Ebben a sorrendben növekszik a hullámhossz és fordítottan arányos a frekvencia. A rádióhullám, a mikrohullám, az infravörös hullám és a látható fény a spektrumnak az a része, amely alkalmas információtovábbításra.
Az ultraibolya, a röntgen- és a gamma sugarak a nagyobb frekvencia miatt még jobbak lennének az információtovábbításra, hiszen minél szélesebb a frekvenciatartomány, annál nagyobb az adatátviteli sebesség, de ezeket nehéz előállítani, és nem terjednek jól az épületekben és veszélyesek az élővilágra.

Egyes adóegységek meghatározott sorrend szerint frekvenciáról frekvenciára ugrálnak, vagy az átvitelt szándékosan szétszórják valamilyen széles frekvenciasáv mentén. Ezt az eljárást szórt spektrumnak nevezik. Ez a technika különösen a hadseregben közkedvelt, mivel az ilyen adásokat igen nehéz fogni.

Rádióhullám

A rádióhullám emberi érzékszervvel nem érzékelhető felgyorsított elektronok halmaza. A rádióhullám a térben homogén (mindenhol jelen van) és elképzelni talán a vízbe dobott kő által keltett hullámok alapján lehet. Amíg a vízhullámok távolodnak a hullám keltette helytől, ugyanúgy távolodik a rádióhullám is az antennától, csak gyorsabban. A távolodás az elektronok haladási sebessége, azaz 300 ezer km másodpercenként. A vízbe dobott kő által keltett hullámok gyakorisága a kő tömegétől függ, és hullámhossznak hívjuk. A rádiótechnikában is hasonló az elv, a hullámhossz fordítottan arányos a frekvenciával.

Ekkor kaptunk egy hullámhosszt méterben, aminek jelentősége van a felszereléskor és a kábel méretezésekor.

Terjedési sajátosság

A rádióhullámok terjedése a fény terjedéséhez hasonlítható. Egyenes vonalban terjed, ha nekiütközik valamilyen tárgynak, az anyagától függően vagy visszaveri, vagy elnyeli, esetleg egy részét elnyeli egy részét visszaveri. Az általunk használt 400 MHz-es sáv sajátosságánál fogva a légköri viszonyoktól függetlenül terjed, ami a rövidhullámú sávban (300 MHz-ig) megszokott, hogy a légkör egyik rétege a napfolttevékenységtől függően tükörként visszaveri a földre és így pattogva akár a földet is megkerüli. A 400 MHz-es rádióhullám kilép a föld légkörébe és elveszik, így nem beszélhetünk jó vagy rossz terjedésről. Az időjárás kis mértékben befolyásolja a rádióhullámok haladását, de ez elenyésző. Nagyobb távolságok elérésére (horizonton túl vagy hegy mögött) csak szórt rádióhullámok segítségével lehet, ezek vétele komoly irányított antennát és drága érzékeny adó-vevőt feltételez. A gyakorlatban, ezeken a helyeken, átjátszó adókat (repeatereket vagy reléket) használnak.

Antenna és PWR mérés

Antenna és PWR mérés

A felszerelést követően mindenképpen meg kell mérni az antenna sugárzási tulajdonságára jellemző adatokat. Az SWR érték egy %-os arány, ami a kisugárzott és a nem kisugárzott energia aránya. Az ideális antenna a betáplált energia 100 %-át kisugározza. Ez 1:1 állóhullám arányt eredményezne, ha lenne ilyen antenna. Veszteségek mindig vannak, de egy bizonyos % fölött az adó károsodását eredményezhetik. Ez az energia ugyanis nem kerül kisugárzásra, tehát visszaindul az adó felé. Ez zavarokat kelt és adott esetben, ha már az adó nem tudja elnyelni (hő keletkezik), meghibásodhat. Ezért törekednünk kell az 1:1,3 SWR érték alá menni. Ha ezen értéket, vagy kisebbet tudunk tartani, akkor hitelesen tudunk teljesítményt is mérni. Az 1:1,3 SWR jelentése, hogy a kisugárzott 2 W-ból 0,5 melegíti az adónkat, mert visszaverődik. A körsugárzó antenna a belé táplált energiát a tér minden irányába egyenletesen szétszórja. Ha irányított antennát használunk annak hosszától függően egy irányba koncentrálja ugyanazt az energiát. Ezzel távolságot nyerünk, viszont irányérzékeny lesz az antenna. Fontos tudni, hogy a kisugárzott energia csak illesztett hálózatnál maximális. Ennek jelentése, hogy amíg a generátorunk (adónk) 50 ohmos impedanciájú kimenete, a használt koax kábel 50 ohmja, és az antenna 50 ohmos impedanciája nem tér el jelentősen, a rendszerünk illesztett lesz.

Kábelek csillapítása

Kábelek csillapítása 450 MHz-en [dB]

Kábel típusa	Kábel hossza [m]
Kábel típusa	10 m	20 m	30 m	100 m
RG 58 c/u	3,4 dB	6,8 dB	10,2 dB	34 dB
RG 213 RG 214	1,5 dB	3 dB	4,5 dB	15 dB
H-100	0,91 dB	1,82 dB	2,73 dB	9,1 dB

Elektromágneses hullám...

Elektromágneses hullám

Az elektromágneses sugárzás egymásra merőlegesen haladó oszcilláló elektromos és mágneses tér, mely a térben hullám formájában terjed fénysebességgel energiát és impulzust szállítva. Részecskéi (kvantumai) a fotonok. A 380 nm és 780 nm közötti hullámhosszú elektromágneses sugárzás az emberi szem számára is látható, emiatt látható fénynek nevezik. Az összes elektromágneses sugárzás elrendezhető frekvencia (hullámhossz, energia) szerint, ekkor kapjuk az elektromágneses spektrumot. Az elektromágneses sugárzás fizikáját az elektrodinamika írja le.