Vad är ett frekvensspektrum?

Energin som skapas av elektromagnetisk strålning genereras från de krafter som utövas av de variabla fluktuationerna i magnetiska och elektriska kraftfält som härrör från vinkelrätt mot varandra och reser med ljusets hastighet. Dessa elektromagnetiska störningar skapar vågor som kan mätas och som uppstår eller pulsar med olika hastigheter eller frekvenser varje sekund. Ett frekvensspektrum är en metod för att klassificera de diskreta och unika elementen i alla elektromagnetiska händelser med deras allmänt förstått namn i termer av frekvensen för den utstrålade energin som induceras varje sekund. Radiovågor, TV-sändningar, röntgenstrålar, mikrovågor och infraröda sändningar är alla elektromagnetiska strålningar vars väsentliga attribut kan definieras och identifieras av frekvensen eller mängden strålning som varje typ producerar.

Frekvens definieras som antalet kompletta elektromagnetiska energvågcykler som inträffar varje sekund. Den internationella måttenheten som används för att beskriva en cykel är 1 hertz (Hz). Eftersom varje del av det elektromagnetiska spektrumet har en signifikant frekvenssignatur, kan den identifieras med hjälp av en frekvensspektrumanalysator som kan mäta vågcyklerna per sekund av det specifika elektromagnetiska fenomenet som observeras.

Var och en av de olika formerna av elektromagnetisk energi upptar en bestämd plats i frekvensspektrumet. Det elektromagnetiska kontinuumet, uttryckt i termer av frekvensen eller strålningsintensiteten som avges av varje distinkt segment, sträcker sig från ¹⁰⁶ Hz upp till 10 ²⁵ Hz. Radiovågor upptar den låga änden av frekvensspektrumet medan radioaktiva gammastrålar upptar den höga änden. Frekvensområdet som omfattas av det elektromagnetiska spektrumet är enormt. Frekvenser som genereras av radiosändningar och de som produceras av synligt ljus varierar med en storleksordning på en miljon miljarder.

Frekvensspektrumet för radiosändningar klassificeras vidare i frekvensområden eller "band", både som ett medel för att minimera störningar såväl som för att dela bandbredd mellan flera användare. Det internationella telekommunikationsavtalet tilldelar vissa intervall för radioöverföringsfrekvenser för att minimera störningar i kortvågsradiospektrumet. Högfrekvensbanden fördelas mellan internationella kortvågsändare, amatörradiooperatörer och marinradiokommunikation.

För att säkerställa tillförlitliga, störningsfria radiosändningar reglerar inhemska myndigheter ofta vissa aspekter av frekvensspektrumet. I USA fördelar Federal Communications Commission (FCC) frekvensband mellan företag, allmänheten och amatörradiooperatörer för att begränsa eventuella inter-bandinterferenser. Varje band betecknas ett specifikt frekvensområde och det frekvensspektrumet är reserverat för var och en av de olika användarspecifika grupperna.