Radio

In de laatste helft van de 19de eeuw voorspelde James Clerk Maxwell op grond van zijn theorie het bestaan van elektromagnetische golven, wat Heinrich Rudolf Hertz experimenteel bevestigde. Guglielmo Marconi gebruikte deze resultaten voor technische doeleinden. In Rusland begon A.S. Popoff in 1894 te experimenteren met een coherer en een antenne. In 1896 bracht hij een radioverbinding tot stand en publiceerde hij een uitgebreide beschrijving van de gebruikte ontvanger. In Duitsland had o.a. Karl Ferdinand Braun grote invloed op de ontwikkeling. In 1902 werd in België de eerste openbare dienst voor draadloze telegrafie tussen het vasteland en schepen op zee opgericht.
In 1903 gebruikte men op de internationale telegraafconferentie te Berlijn voor het eerst de term ‘radio’; in datzelfde jaar werd de radiotelegrafie voor het eerst toegepast in Nederland. De tot dusverre gebruikelijke vonkzenders, die uit een inductieklos, een vonkbrug en een trillingskring bestonden, zonden gedempte trillingen uit. Een grote vooruitgang was het opwekken van ongedempte trillingen, o.a. met een booglamp (Valdemar Poulsen, 1902) of met een hoogfrequentmachine (R. Fessenden, 1903), dwz. een roterende wisselstroomgenerator speciaal ontworpen voor een hoge frequentie.
Bij de radioverbinding tussen Nederland en Indonesië, die in 1923 voor openbaar telegrafieverkeer werd opengesteld, gebruikte men een machinezender te Kootwijk en een zeer grote booglampzender te Malabar (bij Bandung). Ontvangstmethoden werden verbeterd door het toepassen van trillingskringen en door de ontdekking van de kristaldetector, terwijl de ontwikkeling van elektronenbuizen de volle ontplooiing van de radio mogelijk maakte. Men gebruikte ze als detector, vanaf 1911 ook als versterker. E.H. Armstrong en A. Meissner construeerden er tussen 1911 en 1914 oscillatoren mee na de ontdekking van de terugkoppeling en na een voorbereidende publicatie van Heinrich Georg Barkhausen (1907). De veelzijdige eigenschappen van de buizen leidden ertoe dat de elektronica zich in de jaren dertig zelfstandig, los van de radiotechniek, ging ontwikkelen. Van groot belang voor de ontvangerontwikkeling was de uitvinding van de superheterodyneschakeling door E.H. Armstrong (1918); hoewel de voordelen reeds in 1920 werden ingezien, werd de schakeling pas in de jaren dertig in omroepontvangers ingevoerd.

Geleidelijk werd het spectrum van radiogolven in gebruik genomen; Hertz deed zijn proeven met zeer korte golven, Marconi ging over tot het gebruik van steeds grotere antennes en golflengten. Golven van minder dan 200 m werden aanvankelijk onbruikbaar geacht voor het overbruggen van grote afstanden. De activiteiten van de amateurs brachten echter aan het licht dat juist deze golflengten voor dit doel bij uitstek geschikt zijn en in 1921 werd de eerste transatlantische radioverbinding in dit golflengtegebied tot stand gebracht. Het bleek toen mogelijk te zijn om met een betrekkelijk gering vermogen in contact te komen met vrijwel elke plaats op aarde, mits men een gunstige golflengte koos. De ionosfeer bleek hierbij een belangrijke rol te spelen (Edward Victor Appleton, 1925). Golven met een lengte van minder dan 10 m, die doorgaans door de ionosfeer worden doorgelaten, kwamen in de loop van de Tweede Wereldoorlog en daarna geleidelijk in gebruik om te kunnen voldoen aan de steeds groeiende vraag naar onbezette frequentiebanden, die ontstond door nieuwe toepassingen, zoals radionavigatie, televisie en radio-omroep met frequentiemodulatie. Ook het microgolfgebied kwam in gebruik, o.a. in de ruimtevaart, voor navigatiesystemen, radar, telecommunicatie en voor omroeptoepassingen, zoals satelliettelevisie. Nieuwe toepassingsgebieden zijn draadloze telefonie, en datacommunicatie. Hierdoor neemt de schaarste aan frequenties toe. Veel nieuwe ontwikkelingen zijn er dan ook op gericht om zo efficiënt mogelijk met het frequentiespectrum om te gaan, bijv. door het toepassen van vernuftige coderingen van meestal digitale signalen, waardoor een bepaalde frequentieband zo ‘vol’ mogelijk wordt gestapeld. Daarnaast wordt getracht te vermijden dat het snel toenemende aantal apparaten dat van radiogolven gebruik maakt tot een toenemende mate van onderlinge storing leidt (EMC: Electromagnetic Compatibility).
In de jaren zestig bleek het mogelijk met methoden uit de microgolftechniek golven op te wekken met een lengte van minder dan 1 mm, waarmee het gebied van de radiogolven eigenlijk is verlaten.