Звернувшись до шкали електромагнітних хвиль, побачимо, що найбільша її ділянка належить радіохвилям. Оскільки частоти цих хвиль значно відрізняються, то різняться і їхні властивості. Докладніше про різні види радіохвиль ви дізнаєтесь у старшій школі, а зараз зупинимося лише на застосуванні ультракоротких радіохвиль (завдовжки від кількох сантиметрів до кількох метрів).
За своїми властивостями ультракороткі радіохвилі дуже близькі до світлових променів: вони поширюються в межах прямої видимості, їх можна посилати вузькими пучками. Саме ці властивості забезпечили широке застосування ультракоротких радіохвиль у радіолокації, бездротовому зв’язку, супутниковому телебаченні. Вузький промінь менше розсіюється (що дозволяє застосовувати менш потужні передавачі), його простіше приймати.
Стільниковий зв'язок — один із видів мобільного радіозв'язку, в основі якого лежить стільникова мережа.
Для стільникового зв’язку використовують електромагнітні хвилі частотою від 450 до 3000 МГц. Головна особливість такого зв’язку полягає в тому, що загальна зона покриття ділиться на невеликі ділянки — стільники (їх так називають, оскільки вони мають форму шестикутника). Кожен стільник має площу близько 25 км2 і обслуговується окремою базовою станцією. Стільники, частково перекриваючись, утворюють мережу.
Властивість радіохвиль відбиватися від металів установив Г. Герц. Згодом було з’ясовано, що електромагнітні хвилі відбиваються від будь-яких тіл, при цьому чим краще тіло проводить електричний струм, тим більшою буде енергія відбитої хвилі. На відбиванні радіохвиль ґрунтується радіолокація.
Радіолокація — спосіб виявлення, розпізнання та визначення місця розташування об'єктів за допомогою радіохвиль.
Радіолокаційна установка — радіолокатор (радар) — забезпечує випромінювання радіохвиль, а також приймання радіохвиль, які відбиваються від об’єкта.
Якщо радіохвилі випромінювати в усіх напрямках або широким пучком, то вони відбиватимуться одночасно від багатьох об’єктів і розпізнати, де розташований досліджуваний об’єкт, наприклад літак, буде неможливо. Тому радіолокатор посилає хвилі напрямлено та вузьким пучком, а виявлення відбитого сигналу свідчить, що досліджуваний об’єкт розташований у напрямку поширення радіохвиль.
Розрізняють два основні режими роботи радіолакатора. У режимі пошуку (сканування) антена радіолакатора весь час сканує простір (наприклад, повертається по горизонталі й одночасно рухається вниз-угору). У режимі спостереження антена весь час напрямлена на обраний об’єкт.
Радіосигнал, який посилає радіолокатор, являє собою короткочасний (тривалістю мільйонні частки секунди), але дуже потужний імпульс. Щойно імпульс послано, антена радіолокатора автоматично перемикається на прийом: радіолокатор «слухає» ефір — чекає на відбитий сигнал. Приймач має високу чутливість (відбитий радіосигнал досить слабкий), тому на час випромінювання імпульсу його відключають, інакше апаратура зіпсується.
Через певний інтервал часу (значно більший за тривалість імпульсу) антена знову перемикається на радіопередавач і радіолокатор посилає наступний імпульс.
Відстань s до об’єкта визначають за часом t проходження радіоімпульсу до цілі й назад. Швидкість поширення електромагнітних хвиль у повітрі практично дорівнює швидкості поширення світла у вакуумі (с = 3⋅108 м/с), тому:
Інтервал часу t є дуже малим. Так, якщо відстань до об’єкта дорівнює 120 км, то відбитий радіосигнал повернеться через 0,8 мс (t = 2s/c)
Радіолокація набула широкого застосування в багатьох галузях. Сучасні повітряні, морські й океанські судна обов’язково оснащені радіолокаторами. За допомогою радіолокатора штурман судна може знайти вільні проходи між хмарами або айсбергами, уникнути зіткнення з іншими суднами в негоду, уточнити курс, визначити місце свого розташування.
Радіолокаційні станції в аеропортах допомагають здійснити посадку повітряних суден, а станції, встановлені вздовж узбережжя, забезпечують безпечний вхід кораблів у порт.
Радіолокацію застосовують у наукових дослідженнях, метрології, сільському та лісовому господарствах. Вона допомагає скласти карти рельєфу земної поверхні, дослідити щільність рослинного покриву, виявити лісову пожежу, визначити склад ґрунту тощо.
Важливе значення має радіолокація в космічних дослідженнях. Запуски та посадки космічних апаратів неможливі без використання радіолокаторів. За допомогою радіолокації було уточнено відстані до Місяця, Венери, Марса. Радіолокатори, встановлені на штучних супутниках Венери, допомогли проникнути крізь товщу хмар цієї планети та визначити її рельєф.