A TV tem raízes no início do século XX com Guglielmo Marconi, que desenvolveu o primeiro equipamento prático de transmissão de rádio. Ondas de TV são sinais de rádio que carregam informação de imagem e som codificada em sinal de alta frequência. A TV recebe o sinal, decodifica vídeo e áudio, e reproduz o programa na tela e alto-falantes. Embora os EUA tenham migrado para TV digital em 2009, muitos princípios básicos permanecem.
Ondas de rádio são radiação eletromagnética, como luz visível, micro-ondas e raios-X. São ondulações de energia elétrica que viajam à velocidade da luz e podem carregar informação (vídeo, áudio, dados). Para usar as ondas, precisam-se duas antenas: uma para transmitir, outra para receber. Na TV, a emissora opera a antena transmissora (torre metálica ou mastro em prédio alto); o telespectador tem a antena receptora, de mesa ou menor.
A chave das ondas de TV é uma frequência alta pura chamada sinal portadora. A FCC atribui a cada estação sua frequência portadora única. Transmissões de TV usam 54-216 MHz para canais VHF e 470-890 MHz para UHF. Após a TV digital, o governo reutilizou a faixa 698-806 MHz para rádio de segurança pública.
Equipamentos no estúdio combinam a portadora da estação com informação de imagem e som num processo chamado modulação. Conceitualmente, é como enviar sinais de fumaça cobrindo fogo com cobertor molhado; o cobertor modula (quebra a fumaça em pedaços). À distância, os pedaços carregam significado. Similarmente, sua TV recebe o sinal modulado e desmodula, recuperando a informação original.
O sinal desmodulado é mistura de áudio e vídeo do programa. Circuitos internos separam e processam cada um. A TV analisa e ajusta cor e brilho da imagem como série de frames individuais, exibidos em alta velocidade, criando ilusão de movimento. Sinais analógicos tradicionais tinham um canal de áudio; TV digital moderna acomoda surround estéreo com múltiplos canais. A TV amplifica cada canal e envia aos alto-falantes.
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