Was ist ein Frequenzspektrum?
Die durch elektromagnetische Strahlung erzeugte Energie wird aus den Kräften erzeugt, die durch die variablen Schwankungen der magnetischen und elektrischen Kraftfelder ausgeübt werden, die sich rechtwinklig zueinander mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Diese elektromagnetischen Störungen erzeugen Wellen, die gemessen werden können und die jede Sekunde mit unterschiedlichen Raten oder Frequenzen auftreten oder pulsieren. Ein Frequenzspektrum ist eine Methode zur Klassifizierung der diskreten und eindeutigen Elemente aller elektromagnetischen Ereignisse anhand der Frequenz der strahlenden Energie, die pro Sekunde induziert wird. Radiowellen, Fernsehsendungen, Röntgenstrahlen, Mikrowellen und Infrarotübertragungen sind alle elektromagnetische Strahlungen, deren wesentliche Eigenschaften durch die Frequenz oder Menge der Strahlung, die jeder Typ erzeugt, definiert und identifiziert werden können.
Die Frequenz ist definiert als die Anzahl der vollständigen elektromagnetischen Energiewellenzyklen, die pro Sekunde auftreten. Die internationale Maßeinheit zur Beschreibung eines Zyklus ist 1 Hertz (Hz). Da jeder Teil des elektromagnetischen Spektrums eine verräterische Frequenzsignatur aufweist, kann er mit Hilfe eines Frequenzspektrumanalysators identifiziert werden, der in der Lage ist, die Wellenzyklen pro Sekunde des jeweiligen beobachteten elektromagnetischen Phänomens genau zu messen.
Jede der verschiedenen Formen elektromagnetischer Energie nimmt einen bestimmten Platz im Frequenzspektrum ein. Das elektromagnetische Kontinuum, ausgedrückt als Frequenz oder Strahlungsintensität jedes einzelnen Segments, reicht von 10 6 Hz bis 10 25 Hz. Funkwellen belegen das untere Ende des Frequenzspektrums, während radioaktive Gammastrahlen das obere Ende belegen. Der Frequenzbereich des elektromagnetischen Spektrums ist immens. Die durch Funkübertragungen erzeugten Frequenzen und die durch sichtbares Licht erzeugten Frequenzen variieren um eine Größenordnung von einer Million Milliarden.
Das Frequenzspektrum für Funkübertragungen wird ferner in Frequenzbereiche oder "Bänder" eingeteilt, und zwar sowohl als Mittel zur Minimierung von Störungen als auch zur gemeinsamen Nutzung der Bandbreite zwischen mehreren Benutzern. Das International Telecommunications Union Agreement teilt bestimmte Bereiche von Funkfrequenzen zu, um Störungen im kurzwelligen Funkspektrum zu minimieren. Die Hochfrequenzbänder werden auf internationale Kurzwellensender, Amateurfunker und Seefunkkommunikation aufgeteilt.
Um zuverlässige, störungsfreie Funkübertragungen zu gewährleisten, regulieren inländische Regierungsbehörden häufig bestimmte Aspekte des Frequenzspektrums. In den Vereinigten Staaten teilt die Federal Communications Commission (FCC) die Frequenzbänder zwischen Unternehmen, der Öffentlichkeit und Amateurfunkbetreibern auf, um mögliche bandübergreifende Störungen zu begrenzen. Jedes Band ist einem bestimmten Frequenzbereich zugeordnet, und dieses Frequenzspektrum ist für jede der verschiedenen benutzerspezifischen Gruppen reserviert.