广播传输
无线电传输中的辐射天线用于转换时变电流成一个电磁波或电磁场，自由传播通过非导电介质，如空气或空间。在广播无线电频道中，一个全向天线将发射信号辐射到广阔的服务区域。在点对点无线电信道中，a定向发射天线用于将电波聚焦成窄波束，定向到单个接收点。在这两种情况下，发射的电磁波被远程接收天线接收并重新转换为电流。
无线电波传播不受任何物理导体或波导的约束。这使得无线电成为移动通信、卫星和深空通信、广播通信以及其他不可能铺设物理连接或非常昂贵的应用的理想选择。另一方面，与导线或光纤等引导通道不同，无线电波通过这些介质传播是高度可变的，受日，年和太阳的变化电离层中水滴密度的变化对流层、不同的湿度梯度和多样化的反射和衍射源。
广播,波传播
无线电通信链路的距离定义为接收机到发射机的最远距离，并且仍然保持足够高的距离信噪比(信噪比)以获得可靠的信号接收。接收到的信噪比由于以下两个因素的组合而降低:光束散度损失还有大气衰减。光束散度损失是由几何扩散引起的电磁场当它穿越太空时。由于原始信号功率分布在一个不断增长的区域，只有一小部分发射能量到达接收天线。对于全向辐射发射机，它以膨胀的球形波的形式广播信号，光束发散导致接收场强减小1/ 1r2,在那里r是圆的半径，或发射机和接收机之间的距离。
信噪比的另一个原因退化即大气衰减，取决于传播机制，即非制导电磁波从发射机传播到接收机的方式。无线电波传播通过三种机制的结合:大气波传播，表面波传播，反射波传播。它们描述如下。
大气传播
在大气传播中，电磁波沿单一路径通过空气从发射机传播到接收机。传播路径可以是一条直线，也可以是绕着物体(如山丘和建筑物)的边缘弯曲衍射．衍射许可移动电话即使在手机和基站之间没有视线传输路径时也能工作。
对于低于10千兆赫的无线电频率，大气衰减不显著。在晴空条件下，10千兆赫以上的衰减主要是由大气吸收损失引起的;当发射频率与气体的谐振频率相同时，这些频率就会变大成分大气中的氧(O2)、水蒸汽(H2O),二氧化碳(有限公司2)．大气衰减不会在光谱上逐渐变化;存在较短的光谱“窗口”，指定传输发生的频带，其中洁净空气的吸收损失最小。当空气中的粒子，如水滴或灰尘，呈现出与信号波长相同的截面直径时，由于散射而产生的额外损失就会发生。散射损失较大降雨是10千兆赫至500千兆赫(微波至亚毫米波长)无线电频率的主要衰减形式，而雾造成的散射损失则是10千兆赫至500千兆赫无线电频率的主要衰减形式3.千兆赫到106千兆赫(红外线透过可见光范围)。
表面传播
对于低无线电频率，陆地天线辐射电磁波，这些电磁波沿着地球表面传播，就像在波导中一样。表面波的衰减随距离、地阻和传输频率的增加而增加。海水的电导率高，而陆地的电导率低，海水上的衰减较低。在频率低于3兆赫时，表面波可以传播很远的距离。在3兆赫频率下的100公里(约60英里)到1千赫频率下的10,000公里(6000英里)的范围并不罕见。
反映了传播
有时部分发射波通过光滑边界的反射到达接收器，平滑边界的不规则边缘只是发射波长的一小部分。当反射边界为完美导体时，可以发生无损耗的全反射。然而，当反射边界是介电介质或非导电材料时，波的一部分可能被反射，而另一部分可能通过介质传输(折射)，导致一种现象称为折射的损失。当电介质的电导率小于大气的电导率时，如果入射角(即相对于法线的角度，或垂直于反射边界表面的线)小于一定，就会发生全反射关键角．
常见的反射形式波传播是地面反射，即波从陆地或水中反射，以及电离层反射，即电波从地球电离层的上层(如在短波无线电通信；见下文无线电频谱:HF)．
一些地面无线电链路可以通过大气波传播、表面波传播、地面反射和电离层反射的组合来运行。在某些情况下结合会产生严重的传播路径正在接收。当接收到的信号振幅和相位随时间或空间发生显著变化时，就会发生衰落。衰落可以是频率选择性的，也就是说，单个传输信号的不同频率成分可以经历不同的衰落量。一种特别严重的频率选择性衰落是由多径干扰，当部分无线电波沿许多不同的反射传播路径传播到接收机时发生。每条路径传递的信号具有稍微不同的时间延迟，在接收器处产生原始传输信号的“幽灵”。当这些幽灵具有相同的振幅但相反的相位时，就会发生“深褪色”——通过破坏性干扰有效地相互抵消。当反射传播路径的几何形状迅速变化时，例如移动无线电在有许多高反射建筑物的城市地区传播时，这种现象称为快速衰落的结果。在频率超过1ghz时，快速衰落尤其麻烦，在这种情况下，即使传播路径长度上的几厘米差异也会显著改变多径信号的相对相位。有效补偿快速衰落需要精密的使用多样性结合技术，如将信号调制到多个载波上，在连续的时隙上重复传输，以及多个接收天线。
的射频频谱
1930年以前，30兆赫以上的无线电频谱几乎没有人造信号。今天，民用无线电信号占据了80%的无线电频谱频段，范围从极低频(甚低频)，频率从3千赫兹开始，一直延伸到极高频率(EHF)，频率为300千兆赫。
用的形式来表示无线电频率通常是很方便的波长的比值光速通过真空(大约每秒3亿米)和无线电频率。因此，3千赫兹的VLF无线电波的波长为100公里(约60英里)，而300千赫兹的EHF无线电波的波长仅为1毫米(约0.04英寸)。一个重要的衡量效率发射天线将其功率传送到远程接收天线的方法是有效各向同性辐射功率(EIRP)，单位美国瓦茨每平方米。为了达到较高的EIRP，天线尺寸应该比最大发射波长大几倍。对于中频(MF)波段以下的频率，其波长范围在100米(约330英尺)以上，这通常是不实际的;在这些情况下，发射器必须以更高的功率发射来补偿低EIRP。这使得高频(HF)以上频段不适合手持个人无线电、无线电寻呼机和卫星应答器等应用，在这些应用中，小天线尺寸和功率效率至关重要。
两个无线电链路可以共享相同的频带或相同的地理覆盖区域，但它们不能同时共享而不受干扰。因此，无线电频谱的国际使用受到国际无线电管理局的严格管制国际电信联盟(国际电联)，而国内无线电链路由美国等国家机构监管联邦通信委员会(FCC)。每个无线电链路被分配一个特定的工作频带、特定的发射机辐射模式和最大发射机功率。例如，广播电台或电视台可被授权仅在一天的某些方向和特定时间进行广播。频率带宽也是如此分配，范围从无线电报的300赫兹到语音级无线电话的10千赫兹，到电话网络中多道数字无线电中继的500兆赫以上，再到移动电话的850兆赫左右。
VLF-MF
甚低频至中频(VLF-MF)波段从3千赫兹延伸至3兆赫，或波长为100公里至100米。这些波段用于低带宽模拟长距离无线电导航、海上电报和遇险频道以及标准AM无线电广播等服务。由于可用带宽不足，它们不适合用于电视和调频广播等宽带电信服务。由于导电率高盐水在美国，VLF的海上无线电传输可以通过表面波传播数千公里。
高频
高频无线电的波长为100- 10米，从3兆赫到30兆赫不等。大部分HF频段被分配给需要的移动和固定语音通信业务传输带宽小于12千赫兹。国际(短波无线电通信)广播亦在高频波段进行;它被分配到5.9兆赫到26.1兆赫之间的7个窄带。
高频无线电传输的主要传播方式是反射电离层它是大气层的一系列电离层，高度在地球上空约50至300公里(约30至200英里)地球．电离主要是由太阳辐射引起的，因此各层的高度和反射率随时间而变化。在白天，电离层由四层组成，平均高度分别为70公里(D层)、110公里(E层)、200公里(F层)1层)，320公里(F2层)。到了晚上，D层和E层经常消失，而F层1和F2在平均海拔300公里处，岩层结合成单层。因此，反射条件随时间而变化。在白天，高频无线电波可以从E, F1，或F2层。然而，在晚上，它只能反射高海拔的F层，形成非常长的传输范围。(D层在HF频率和仅变弱的传播无线电波)。在较低的HF频段，通过地球和电离层之间的多次反射(称为跳频)可以实现数千公里的传输范围。
强电离层反射仅发生在最大可用频率(MUF)以下，MUF由入射射线的天顶角和反射层的电离密度决定。一般来说，天顶角越大，电离密度越高，MUF越高。在11年的高峰期太阳黑子周期、太阳能紫外线辐射产生最高的电离密度。这些太阳黑子高峰可以持续几天或几个月，这取决于持久性太阳黑子的能见度，产生一个零星的E层，通常可用于多跳通信业余无线电爱好者操作员的频率高达144兆赫——很好地进入甚高频波段。
VHF-UHF
甚高频到超高频(甚高频-超高频)波段的波长范围为10米到10厘米(33英尺到4英寸)，从30兆赫到3千兆赫。其中一些波段用于广播服务，如调频广播(在英国)美国， 88-108兆赫)，甚高频电视(2-6频道54-88兆赫，7-13频道174-220兆赫)，以及超高频电视(频率插槽分散在470-806兆赫)。超高频波段也用于演播室和遥控电视继电器微波视距链接(1.7-2.3千兆赫)和蜂窝电话(806-890千兆赫)。部分频段用于无线电导航应用，如仪表着陆系统(108-112兆赫)，军用飞机通讯(225-400兆赫)，空中交通管制无线电信标(1.03-1.09千兆赫)，以及基于卫星的导航星全球定位系统(全球定位系统(GPS);1.575千兆赫的上行链路和1.227千兆赫的下行链路)。在北美的空中数字广播系统中，一台配备了QAM(正交振幅调制)调谐器的电视可以解码数字信号，这些信号在已经分配给该电台的每个6兆赫波段内广播。美国的一个电台现在在第7频道播放模拟信号，频率为174 - 180兆赫，也使用同样的方法带宽广播数字信号
强大的超高频发射机可以实现超视距传输范围的散射传输能量的层对流层(大气层的最低层，大多数云和天气系统都包含在这里)。与长波长的HF波段信号不同，短波长的UHF波段信号反射大气层中的小不规则，就好像这些不规则是随机定向的颗粒反射器。长波长的HF波段信号在大气中表现为相对光滑的反射表面。反射器将传播的超高频信号分散到多个方向，因此只有一小部分发射信号功率可以到达接收机。此外，由于大气条件中不可预测的干扰，在给定的路径、给定的时间和给定的无线电频率上可能发生显著的衰落。由于这个原因，对流层散射继电器通常使用空间、时间和频率分集技术的组合。一个典型的中继连接横跨320至480公里(200至300英里)的两个大型终端，并携带多达100个语音通道。
SHF-EHF
超高频至极高频(SHF-EHF)波段的波长范围为厘米至毫米，从3千兆赫到300千兆赫不等。SHF频段的典型分配带宽范围为30兆赫到300兆赫——允许高速数字通信(高达每秒1千兆比特)的带宽。除了衰减和大气衰减的退化，SHF-EHF波段的无线电波还会经历很高的穿透损失传播穿过建筑物的外墙。由于严重的大气衰减，特别是降雨散射损失，导致了EHF波段是目前地面通信中使用最少的无线电波段。然而，它已被用于卫星间通信而且卫星无线电导航-不受大气衰减影响的应用。
视距微波链路
视距微波链路使用高度定向的发射机和接收机天线，通过狭窄聚焦的无线电波束进行通信。视距微波链路的传输路径可以建立在两个陆基天线之间、一个陆基天线与一个卫星天线之间或两个卫星天线之间。宽带视距链路的工作频率在1到25千兆赫(厘米波长波段)之间，可以传输带宽接近600兆赫。在美国，视距微波链路用于军事通信，演播室馈电用于广播和有线电视，以及城市间电话的公用载波中继。一个典型的远距离、高容量数字微波无线电中继系统通过9个地面和卫星中继器的组合将相距2500公里的两个点连接起来。每个中继器以4千兆赫的频率工作，以每个频道每秒200兆比特的速度传输7个80兆赫带宽的频道。
陆基视距系统的最大射程受到地球曲率的限制。为此，设计了一种带发射机和接收机的微波无线电中继器菜安装在30米(100英尺)的塔上，最大射程约为50公里(30英里)，而如果塔被提高到90米(300英尺)，最大射程将增加到大约80公里(50英里)。视距微波链路由于传输光束沿传播路径的折射而受到严重的衰落。在正常情况下折射率随着高度的增加，大气的热量减少。这意味着波束的上部传播速度更快，因此波束向地球微微弯曲，产生超出几何视界的传输范围。然而，暂时的大气扰动会改变折射率剖面，导致光束发生不同的弯曲，在严重的情况下，会错过接收器天线完全。例如，水体上的强负蒸汽梯度，随着靠近表面的蒸汽浓度的增加，会导致光束朝着地球的弯曲，这比地球的弯曲要尖锐得多——这种现象被称为管道。
卫星连接
一个电信卫星一个复杂的太空无线电集群中继器,被称为转发器，将地面无线电发射机与地面无线电接收机连接起来上行链路(从地面发射机到卫星接收机的链路)和a下行链路(从卫星发射机到地面接收机的链路)。大多数电信卫星已被发射地球静止轨道(GEO)，一个距地球35785公里(22235英里)的圆形轨道，它们绕地球公转的周期等于地球自转的周期。保持固定在地球表面的一点以上(在几乎所有情况下，赤道以上)，GEO卫星可以看到一个静止的覆盖了地球三分之一的面积。由于覆盖范围广，GEO卫星可以提供各种电信服务，如远距离点对点传输、广域广播(从一个发射机到多个接收机)或广域报告服务(从多个发射机到单个接收机)。现代GEO卫星有好几颗微波发射机和接收机天线，允许一颗卫星形成用于广播的大覆盖区域波束和用于点对点通信的小覆盖区域“点波束”的组合。通过在请求时在这些光束之间切换，这个过程被称为按需分配多址(DAMA) -多波束卫星可以连接广泛分布的移动和固定用户，这些用户无法通过光纤电缆或地面无线电中继经济地连接。
第一个地球终端是非常大的装置，有微波发射和接收天线，直径30米或更多。今天，成千上万的有线电视运营商通过安装在塔或屋顶上1.5- 3米(5- 10英尺)的天线盘从GEO广播卫星获取电视、广播和其他节目的信息。在非常小孔径终端(VSAT)网络，主要用于商业数据通信，GEO卫星充当地面枢纽和卫星之间的中心中继广域网络碟形天线直径小至40厘米(16英寸)的小型廉价地面收发器。其他卫星系统为小型手持设备或汽车、卡车、火车上的移动接收器提供全球定位、导航和信息服务。商人轮船、游艇和飞机。
在地球终端和GEO卫星之间进行无线电传输的大气衰减与观测到的大气衰减相似海平面，尤其适用于低仰角。在微波频率下，外部噪声主要由太阳辐射因此，当地面天线对准天空的黑暗区域时，接收到的噪声最低，而当天线对准太阳时，接收到的噪声最高。
典型的现代GEO卫星，例如国际通信卫星系列，有超过100个独立的微波转发器，为多个同时用户提供服务时分多址(TDMA)协议．(TDMA的原理在电信:多址接入)。每个应答器由一个调谐到上行链路中的特定通道的接收器组成频带,一个移频器，将所述接收到的微波信号降至下行频带中的信道功率放大器产生足够的发射功率。一个应答器在36兆赫的带宽内工作，并被赋予多种功能之一，包括语音电话(每个应答器有400个双向语音通道)，数据通信(传输速率为每秒120兆位或更高)，电视和调频无线电广播，以及VSAT服务。
许多GEO卫星被设计成在所谓的C波段，采用6/4千兆赫的上行/下行频率，或采用Ku波段，其中上行/下行频率范围为14/11千兆赫。这些频段已被选为利用光谱“窗口”，或微波波段内的区域，其中有低大气衰减和低外部噪声。不同的微波频率用于上行链路和下行链路，以最大限度地减少从机载发射机到机载接收机的功率泄漏。较低的频率选择较困难的下行链路，因为在较低的频率下大气衰减较小。
由于20世纪70年代以来卫星通信的发展，在17千兆赫以下频率运行的GEO卫星几乎没有剩余的空位。这就导致了在太空中运行的卫星的发展Ka波段(30/20千兆赫)，尽管在这些频率下信号在大气中的衰减较高。