Βραχέα κύματα

Ένα παλιό αναλογικό ραδιόφωνο

Ο όρος «βραχέα κύματα», δηλώνει ότι πρόκειται για ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (ραδιοκύματα) με (σχετικά) μικρό μήκος κύματος και άρα σχετικά μεγάλη συχνότητα. Τα φυσικά μεγέθη του μήκους κύματος και της συχνότητας βρίσκονται σε σχέση αντίστροφης αναλογίας. Έτσι, π.χ. η συχνότητα 1 MHz (που βρίσκεται στην περιοχή των μεσαίων κυμάτων) έχει μήκος κύματος 300 μέτρων ενώ η συχνότητα 10 MHz (που βρίσκεται στην περιοχή των βραχέων κυμάτων) έχει μήκος κύματος 30 μέτρων.

Ραδιοφωνικά, τα βραχέα κύματα, SW (Short waves), είναι μία περιοχή ραδιοκυμάτων που ξεκινά από το τέλος των μεσαίων κυμάτων, και τελειώνει στους 30ΜΗz. Το τέλος των μεσαίων κυμάτων διαφέρει στις τρείς ζώνες που έχει χωριστεί τηλεπικοινωνιακά ο πλανήτης: ITU region 1, 2, 3.

Στην ITU region 1 που ανήκει και η Ευρώπη τα μεσαία κύματα τελειώνουν στους 1606,5 KHz. Στην ITU region 2, βόρεια και νότια Αμερική τα μεσαία κύματα τελειώνουν στους 1705 KHz και στην ITU region 3, Αυστραλία, Κίνα, Ινδονησία, Ιαπωνία κτλ τα μεσαία κύματα τελειώνουν στους 1710 KHz

Ένα μικρό μέρος των ραδιοφωνικών βραχέων κυμάτων βρίσκεται στο τέλος των μεσαίων συχνοτήτων Μ.F τα οποία εκτείνονται από τα 300 KHz έως τα 3ΜΗz. Το μεγαλύτερο μέρος των ραδιοφωνικών βραχέων κυμάτων βρίσκεται στα HF (High Frequencies - υψηλές συχνότητες 3ΜΗz έως 30ΜΗz). Δεν πρέπει να συγχέονται οι όροι «κύματα» που έχουν να κάνουν με ραδιοφωνικές μπάντες και «συχνότητες» που έχουν να κάνουν με την ονομασία των ζωνών που έχει χωριστεί το φάσμα των συχνοτήτων παγκοσμίως. Π.χ. LF 30 έως 300 KHz, MF 300 KHz έως 3MHz, HF 3 έως 30 MHz, VHF 30 έως 300 MHz κτλ.

Κάποια αναλογικά ραδιόφωνα ξεκινούν την μπάντα των βραχέων τους, ακριβώς από το τέλος των μεσαίων κυμάτων τους. Άλλα ξεκινούν μετά από ένα μικρό κενό, π.χ. από τους 2,5 MHz. Οι ψηφιακοί φορητοί δέκτες της εποχής μας αλλά και οι ραδιοερασιτεχνικοί, δεν έχουν κανένα κενό.

Μέσα από το εύρος ενός φέροντος σήματος 9ΚΗz δεν μπορούν να μεταφερθούν ακουστικές συχνότητες μεγαλύτερες από 9000Ηz. Ως εκ τούτου η ποιότητα και πιστότητα του ήχου είναι σχετικά χαμηλή. Εάν προωθηθούν στο φέρον σήμα ακουστικές συχνότητες μεγαλύτερες από 9KHz αφενός θα αποκτήσει το σήμα ανεπίτρεπτο εύρος, αφετέρου οι δέκτες δεν θα ανταποκριθούν καθώς έχουν τα δικά τους εσωτερικά φίλτρα που κόβουν τις ακουστικές συχνότητες πάνω των 9KHz. Οι κυρίαρχοι τρόποι διαμόρφωσης ενός σήματος στα βραχέα είναι η διαμόρφωση πλάτους (AM - Amplitude Modulation) και η διαμόρφωση μίας πλευρικής (SSB - Single Side Band) η οποία είναι ενεργειακά οικονομικότερη και καταλαμβάνει στενότερο εύρος ζώνης.

Άλλοι τρόποι μεταφοράς πληροφοριών. Διαμόρφωση συχνότητας στενής ζώνης (NBFM) χρησιμοποιείται στο υψίσυχνο κομμάτι των βραχέων. Ψηφιακή διαμόρφωση (DRM). Ραδιοτυλέτυπα, Radioteletype (RTTY). Φαξ. Τηλεόραση αργής σάρωσης, Slow-scan television (SSTV). Εκπομπή σημάτων Μορς, Continuous wave (CW).

Συγκεκριμένες και οριοθετημένες ζώνες των βραχέων κυμάτων, χρησιμοποιούνται από κρατικούς σταθμούς για ραδιοφωνικές εκπομπές μεγάλων αποστάσεων που απευθύνονται στο ευρύ κοινό, από ραδιοερασιτέχνες και από άλλες υπηρεσίες.

Οι κεραίες εκπομπής των βραχέων κυμάτων έχουν μικρότερο ύψος από αυτές των μεσαίων αλλά είναι πιο πολύπλοκες, καθώς έχουν επαναλαμβανόμενες συστοιχίες (ARRAYS), ιδίως αυτές των μεγάλων σταθμών όπου καταλαμβάνουν και μεγάλους χώρους μέχρι και πολύ μεγάλες εκτάσεις.

Οι κεραίες λήψεως μπορεί να είναι πολύ απλές, συνήθως οριζόντια σύρματα για ένα ραδιόφωνο βραχέων στο σπίτι, μέχρι και πολυπλοκότερες για ραδιοερασιτεχνική χρήση και χρήση άλλων υπηρεσιών. Μία κεραία λήψεως μπορεί ταυτόχρονα να είναι και κεραία εκπομπής εφόσον συντονισθεί σωστά στην επιθυμητή συχνότητα εκπομπής, και εφόσον προσεχθούν μερικά άλλα σημεία της.

Λόγω της ισχυρής ανάκλασης που υφίστανται αυτά τα κύματα σε ορισμένα στρώματα της ανώτερης ατμόσφαιρας, όπως το F1 και F2, μπορούν να διαδοθούν σε μεγάλες αποστάσεις. Αυτός είναι ο κυριότερος λόγος χρησιμοποίησής τους στις σημερινές ραδιομεταδόσεις.