คลื่นวิทยุเกิดได้จากทั้งธรรมชาติและสิ่งที่มนุษย์สร้าง กลไกการแผ่รังสีต่างกันแต่เกี่ยวข้องกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เปลี่ยนตามเวลา ตัวอย่างหกกลุ่มคือ ดวงอาทิตย์ ฟ้าผ่า วัตถุในอวกาศ เสาส่งสัญญาณ เรดาร์และการแผ่รังสีความร้อน กลุ่มเหล่านี้อาจทับซ้อนกันและไม่ใช่รายการทั้งหมด
1. ดวงอาทิตย์และกิจกรรมบนดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์แผ่รังสีในหลายส่วนของสเปกตรัม รวมถึงคลื่นวิทยุ มีทั้งองค์ประกอบที่ค่อนข้างสงบและการปะทุที่เกี่ยวข้องกับพลาสมาและอนุภาคพลังงานสูง ความถี่ ระยะเวลาและความเข้มไม่ได้เท่ากันทุกเหตุการณ์
จึงไม่ควรระบุว่าการลุกจ้าทุกครั้งให้กำลัง 10¹⁵ W ที่ 1 GHz การเปรียบเทียบต้องมีแบนด์วิดท์ เวลาและปริมาณที่วัด เช่น ความหนาแน่นฟลักซ์ต่อความถี่ ณ จุดสังเกต ไม่ใช่เพียงคำว่า “กำลัง”
2. ฟ้าผ่า
กระแสที่เปลี่ยนอย่างรวดเร็วในการคายประจุสร้างการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบกว้าง สัญญาณรบกวนจากพายุฝนฟ้าคะนองเห็นได้ชัดในระบบรับบางย่านความถี่ต่ำและ HF
10–100 kHz ไม่ได้อธิบายสเปกตรัมทั้งหมดของฟ้าผ่าทุกครั้ง พลังงานรวมของการคายประจุ กำลังไฟฟ้าสูงสุดและกำลังวิทยุในย่านที่เลือกเป็นคนละปริมาณ
3. ดาว ก๊าซและวัตถุอวกาศ
กล้องโทรทรรศน์วิทยุใช้ศึกษาพัลซาร์ เมฆก๊าซ ซากซูเปอร์โนวาและกาแล็กซี การแผ่รังสีอาจเป็นความร้อน เส้นสเปกตรัม หรือกระบวนการไม่ใช่ความร้อน เช่น ซินโครตรอน
เส้นสเปกตรัมของไฮโดรเจนเป็นกลางใกล้ 1420 MHz เป็นตัวอย่างที่ความถี่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสสาร แหล่งกำเนิดทางดาราศาสตร์ไม่ได้มีสเปกตรัมหรือกลไกเดียวกันทั้งหมด
4. สายอากาศส่งสื่อสารและกระจายเสียง
เครื่องส่งสร้างสัญญาณ RF จากพลังงานไฟฟ้าแล้วป้อนเข้าสายอากาศ กระแสและประจุที่แปรตามเวลาทำให้เกิดการแผ่คลื่น วิทยุกระจายเสียง สถานีฐาน Wi-Fi และเครื่องส่งบนดาวเทียมเป็นตัวอย่างที่มีโครงสร้างต่างกัน
สายอากาศพาสซีฟไม่ได้สร้างพลังงานขึ้นเอง กำลังขึ้นกับภาคส่ง โหมดและการสูญเสีย ไม่ใช่ทุกสถานีฐานที่ทำงานเฉพาะ 800 MHz–2.6 GHz และเราเตอร์ทุกเครื่องก็ไม่ได้มีกำลัง 0.1–1 W เท่ากัน
5. เรดาร์
เรดาร์ส่งคลื่นและใช้การสะท้อนเพื่อวัด การส่งอาจเป็นพัลส์หรือคลื่นต่อเนื่องที่มีการมอดูเลตเหมาะสม ย่านที่ใช้ขึ้นกับงาน
เรดาร์ตรวจอากาศไม่ได้ทำงานใน X-band ทุกเครื่องและไม่ได้มีกำลังพีก 1 MW ทุกเครื่อง กำลังพีกต่างจากกำลังเฉลี่ย โดยต้องระบุความยาวพัลส์และการเกิดซ้ำด้วย
สัญญาณสะท้อนที่รับกลับมาไม่ได้แสดงว่าเป้าหมายมีเครื่องส่งแอ็กทีฟอีกเครื่องหนึ่งเสมอไป
6. การแผ่รังสีความร้อน
การเคลื่อนไหวทางความร้อนเกี่ยวข้องกับการแผ่รังสีและสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า สเปกตรัมขึ้นกับอุณหภูมิและคุณสมบัติวัตถุ วัตถุอุณหภูมิห้องมีค่าสูงสุดโดยทั่วไปในอินฟราเรด แต่การแผ่ไม่ได้มีเฉพาะที่ค่าสูงสุดเท่านั้น
ข้อความว่า “ร่างกายแผ่ 0.001 W/m² ที่ 10 GHz” ยังไม่เพียงพอหากไม่กำหนดแบนด์วิดท์และเงื่อนไข ความหนาแน่นเชิงสเปกตรัมกับกำลังที่รวมทั้งช่วงมีหน่วยต่างกัน
ในแบบจำลองสัญญาณรบกวนไฟฟ้าที่แมตช์และใช้การประมาณคลาสสิกได้ กำลังที่ส่งให้โหลดโดยประมาณคือ kTB ไม่ใช่สูตรสากลสำหรับกำลังวิทยุที่ออกจากร่างกายมนุษย์ ต้องกำหนดอุณหภูมิ ช่วงความถี่และแบบจำลองก่อน
แหล่งกำเนิด ตัวสะท้อนและเครื่องรับ
| บทบาท | ตัวอย่าง |
|---|---|
| การส่งจากอุปกรณ์ | สายอากาศของเครื่องส่งที่ทำงาน |
| การแผ่ตามธรรมชาติ | การปะทุวิทยุจากดวงอาทิตย์หรือฟ้าผ่า |
| การกระเจิง | คลื่นสะท้อนจากอาคาร |
| การรับ | สายอากาศกล้องโทรทรรศน์และเครื่องรับ |
คลื่นวิทยุไม่ใช่คลื่นเสียง เสียงจากลำโพงเกิดหลังประมวลผลสัญญาณ ในสุญญากาศคลื่นวิทยุเดินทางด้วยความเร็ว c อ่านตัวอย่างทางดาราศาสตร์และดวงอาทิตย์ใน NASA Radio Waves การเลือกแหล่งกำเนิดเพื่อศึกษาเริ่มจากปรากฏการณ์และสิ่งที่ต้องการวัด
