O lugar geométrico dos pontos de mesma fase de um campo irradiado é conhecido como frente de onda. Quando essa superfície equifásica apresenta formato plano, pode ser descrita pela equação !$ \omega t - \beta z = constante !$', em que !$ \omega !$ é a frequência angular, !$ \beta !$ é o fator de fase, t é o tempo e z é a direção em que o campo eletromagnético se desloca. De posse dos parâmetros de condutividade elétrica !$ \sigma !$, permeabilidade magnética !$ \mu !$ e permissividade elétrica !$ ε !$, a velocidade de fase !$ v_p !$ pode ser representada pela expressão geral:

!$ v_p = \Biggl \{ \sqrt{\large{\mu \epsilon \over 2} \biggl [ \sqrt{1 + ({\large{\sigma \over \omega \epsilon}})^2 + 1} \biggr ]} \Biggr \}^{-1} !$

Com base nessa equação, é possível encontrar um valor constante de velocidade de fase, !$ v_p = { \large 1 \over \sqrt \mu \epsilon} !$ , em que as frentes de onda de todas as frequências se propagam com a mesma velocidade. Nessas condições, esses meios são conhecidos como:

O espaço livre é conhecido como a região completamente desobstruída, afastada do solo, sem obstáculos ou superfícies capazes de afetar a onda eletromagnética irradiada ou recebida por uma antena. Conhecendo-se a potência P irradiada pela antena isotrópica, a densidade de potência S₀ irradia a uma distância r que pode ser medida em W/m² por

!$ S_0 = { \large P \over 4 \pi r^2} !$

Para campos variando harmonicamente no tempo, esse valor pode ser calculado conhecendo-se a impedância intrínseca do meio !$ \eta !$ , a amplitude do campo elétrico irradiado !$ E_{máx} !$ ou seu correspondente valor eficaz !$ E_{ef} !$:

!$ S_0 = { \large 1 \over 2} { \large E_{máx^2} \over \eta} = { \large E_ef^2 \over \eta} !$

No vácuo ou no ar, temos uma impedância intrínseca de !$ 120\pi \ ohms !$. O valor eficaz do campo elétrico em módulo será de:

Uma linha de transmissão com impedância Z₀ igual a 75 ohms opera na frequência de 800 MHz e está acoplada a uma antena com impedância Z_L igual a 300 ohms. Para garantir o perfeito casamento de impedância do sistema, foi projetado um transformador de quarto de onda cuja impedância característica será de:

O dispositivo que modifica uma característica intrínseca, quando ocorre variação física no meio ambiente externo para o qual ele é sensível, é conhecido como:

Existem diversos tipos de propagação eletromagnética. Um tipo de propagação útil para sistemas de radiodifusão em frequências abaixo de 3 MHz, empregando polarização vertical, é aquele em que uma parcela do campo irradiado se propaga ao longo do contorno da Terra, seguindo sua estrutura física, como se estivesse confinada. Esse tipo de propagação é conhecido como:

Eis o teorema da capacidade do canal:

!$ C_{máx} = B \ log_2 \left ( 1 + { \large S \over N}\right) !$

Para a tecnologia rádio móvel celular de 2ª geração, o GSM, temos uma banda passante B de 200 kHz. Na situação em que a relação sinal/ruído S/N é igual a 15 dB, a máxima capacidade C_máx do canal se aproxima de:

A figura a seguir representa uma antena filamentar delgada, sendo !$ \lambda !$ o comprimento de onda, I o comprimento de cada braço, s a distância entre os filamentos e d o diâmetro do filamento. A onda viajante refletida, ao ser combinada com a onda viajante incidente, forma um padrão de onda senoidal puramente estacionária em cada fio. Esta é a geometria da antena dipolo, conhecida também como antena de onda estacionária:

Para evitar significativa interferência e efeitos de cancelamento no diagrama de radiação total da antena em questão, é preciso garantir a condição:

Em sistemas de comunicação, é importante mensurar a presença de ruído na entrada dos receptores. Ruídos podem ser definidos como sinais indesejados, com tendência a perturbar a qualidade do sinal. As fontes do ruído podem ser internas ou externas. É possível avaliar o impacto do ruído por meio da relação adimensional sinal/ruído (SNR), que compara a potência do sinal com a potência do ruído. Por conta da presença do ruído, nas comunicações digitais, faz-se necessário calcular a maior taxa possível de transmissão em bits/s. Para isso, utilizamos o teorema da capacidade do canal, também conhecido como teorema de:

Durante uma transmissão, sinais modulados são perturbados pelo ruído e pelas características imperfeitas do canal. Na transmissão de FM estéreo, o canal superior sofre mais com o impacto do ruído se comparado ao canal inferior. Isso ocorre por conta da natureza da lei quadrática do espectro de ruído de saída do receptor FM. Para reduzir os efeitos do ruído em alta frequência e eventuais distorções que possam ser inseridas durante a tentativa de solucionar o problema, devemos projetar, para o sistema, filtros:

Circuitos ressonantes em série e em paralelo são usados em receptores de rádio ou TV para sintonizar e separar o sinal de áudio da portadora de radiofrequência. Um circuito que pode ser utilizado como sintonizador AM está na figura abaixo:

Considerando-se a faixa de transmissão AM entre 600 kHz e 1.200 kHz, bem como o valor de indutância !$ L = 1 \mu !$ Henry, o menor intervalo da capacitância do capacitor variável será projetado entre: