Keuze voor een bepaalde frequentie

Maxwell en Hertz hebben weliswaar radiogolven natuurkundig verklaard, maar het waren Marconi en de rus Popov die radiogolven gingen gebruiken om draadloos informatie over te sturen. De eerste toepassingen van de 'draadloze telegraaf' waren gericht op het versturen van berichten naar plaatsen waar de gewone telegraaf niet kon komen. de eerste klant van Marconi was dan ook de Britse marine (Zie het hoofdstuk Geschiedenis). Tegenwoordig worden radiogolven gebruikt voor een breed palet aan verschillende diensten, zoals omroep, telefonie, anti-diefstal poortjes, satellietcommunicatie, navigatie en ga zo maar door.
Nu is het niet zo dat voor een bepaalde dienst een radiogolf met een willekeurige frequentie kan worden gebruikt. Het voor radiocommunicatie geschikte deel van het elektromagnetische spectrum loopt ruwweg van 9 kHz tot 300 GHz. Dat wil nog niet zeggen dat elke frequentie uit dit bereik even geschikt is voor een bepaalde toepassing. Dit voor radocommunicatie geschikte deel van het frequentiespectrum is opgedeeld in een aantal verschillende frequentiegebieden die ieder hun eigen specifieke eigenschappen hebben die ze meer of minder geschikt maken voor bepaalde diensten. Bij de keuze voor een bepaalde frequentie voor een bepaalde type dienst spelen een aantal overwegingen een rol.

Bereik

Ten eerste neemt de te overbruggen afstand af naarmate de frequentie toeneemt. Bij hogere frequenties gaan bovendien obstakels als huizen, auto's en dergelijke een rol spelen. Bij hele hoge frequenties, ruwweg boven de 5 GHz, is de golflengte zo klein geworden dat zelfs zuurstofdeeltjes en waterdruppels in de atmosfeer voor demping kunnen zorgen. Boven de 5 GHz ondervindt een radioverbinding dan ook last van een regenbui.

Bandbreedte

Ten tweede neemt de beschikbare bandbreedte toe bij een toenemende frequentie. De benodigde bandbreedte is de hoeveelheid frequenties die nodig is om de informatie te versturen. Hoe meer informatie er verstuurd moet worden, hoe groter de bandbreedte van het radiosignaal zal zijn. Ook de kwaliteit van de overdracht speelt hierbij een rol. Voor een hoge kwaliteit neemt de benodigde bandbreedte in de regel ook toe. Om een voorbeeld te geven: de benodigde bandbreedte voor een FM-radiosignaal is 200 kHz, terwijl voor een AM-radiosignaal op de middengolf een bandbreedte van 9 kHz benodigd is. De kwaliteit van een FM-radiozender is dan ook veel beter dan van een middengolf-radiozender. De FM-band (87,5 tot 108 MHz) van de radio zit dan ook hoger in het spectrum dan de middengolfband (526,5 - 1606,5 kHz). Uit dit voorbeeld wordt ook meteen duidelijk dat er bij hogere frequenties meer bandbreedte beschikbaar is. De hele middengolfband is slechts 5 keer zo breed als de bandbreedte die één FM-radiozender nodig heeft.

Antenne

Ten derde is de grootte van de antenne in de regel evenredig met de golflengte. Een effectieve antenne heeft een grootte in de orde van een kwart tot een halve golflengte. De benodigde antenne is voor een 900 MHz GSM dan ook een factor 9 kleiner dan voor een 100 MHz FM-radio.

Andere zaken

Daarnaast spelen er nog een aantal andere zaken een rol bij de keuze voor een bepaalde frequentie. Zo wordt er bij lage frequenties veel last ondervonden van door de mens gemaakte ruis (zogenaamde `man-made noise'). Hierbij moet je denken aan onder andere ontstekingen van motoren, elektronische schakelaars, geschakelde voedingen en stralende kabels en andere elektronische produkten. Een ander punt is dat de meest geschikte frequentiebanden al worden gebruikt door bestaande diensten. Voor nieuwe diensten worden dan ook steeds hogere frequentiebanden gebruikt.