Radio može izgledati kao magija, ali je prilično lako razumjeti
Svakako često, neki od nas razvijaju spontano shvatanje da se AM / FM radio oseća kao čista magija. Kada uključite radio, možete čuti muziku, glas ili bilo koju drugu audio zabavu koja se emituje iz izvora koji se nalazi na stotine - ili čak na hiljade - kilometara daleko! Nažalost, to zapravo nije magija. Zapravo, radio prijem je prilično lako razumeti kada demistifikujete kako se radio talasi kreiraju i emituju.
Šta su radio talasi?
Verovatno ste upoznati sa AM, što znači Amplitude Modulation , i FM, što predstavlja frekvencijsku modulaciju . I AM i FM radio programi se prenose preko vazduha putem radio talasa, koji su deo širokog spektra elektromagnetnih talasa koji uključuju: gama zrake, rendgenske zrake, ultraljubičaste zrake, vidljivo svjetlo, infracrvene i mikrotalasne. Elektromagnetni talasi su svuda oko nas na različitim frekvencijama. Radio talasi pokazuju slična svojstva onoj od svjetlosnih talasa (npr. Refleksija, polarizacija, difrakcija, refrakcija), ali postoje na frekvenciji na koju naši ovi nisu osjetljivi.
Elektromagnetni talasi se generišu putem naizmenične struje (AC), što je električno napajanje koje koristi prilično svakog uređaja i / ili tehnologije u našim domovima i životima - od mašina za pranje na televizije do naših mobilnih uređaja . U Sjedinjenim Državama, alternativna struja radi na 120 volti pri 60 Hz. To znači da se trenutna zamjena (promjenjuje pravac) u žici 60 puta u sekundi. Druge zemlje koriste standard 50 Hz. Iako se 50 i 60 Hz smatraju relativno niskim frekvencijama, naizmenične struje i dalje generišu osnovni nivo elektromagnetnog zračenja (EMR). To znači da neke električne energije izlaze iz žice i prenose se u vazduh. Što je veća frekvencija struje, više energije koja uspeva da izbegne žicu u otvoreni prostor. Prema tome, elektromagnetno zračenje može biti slabo opisano kao "struja u vazduhu".
Koncept modulacije
Struja u vazduhu nije ništa osim slučajnog buke. Da bi se pretvorili u korisne signale koji prenose informacije (muzika ili glas), mora se prvo modulirati, a modulacija je osnova AM i FM radio signala. Tako su uslovi AM i FM nastali, pošto AM predstavlja amplitudnu modulaciju, a FM predstavlja modulaciju frekvencije.
Još jedna reč za modulaciju je promena. Elektromagnetno zračenje mora biti modulisano ili promenjeno kako bi bilo korisno kao radio-prenos. Bez modulacije, nikakve informacije se ne bi prenele putem radio signala. Modulacija je jednostavan koncept koji treba razumjeti, pogotovo pošto je sve oko nas. Naš osećaj vizije je dobar primer da opišemo kako modulacija funkcioniše. Možete imati prazan komad papira u ruci, ali je beskoristan dok se moduliše ili ne promeni na neki značajan način. Neko bi morao da piše ili crta na papiru kako bi komunicirao korisne informacije.
Drugi osećaj sluha je još jedan odličan primer. Prazan vazduh mora biti modulisan ili promenjen sa muzikom ili glasom ili zvukom kako bi bio koristan. Kao i parče papira, molekuli koji čine zrak su nosioci informacija. Ali bez stvarnih informacija - oznaka na papiru ili zvuku u vazduhu - nemate ništa. Dakle, kada je u pitanju radio emisija, elektromagnetno zračenje (struja u vazduhu) mora biti modulisana sa željenim podacima za slanje.
AM Radio emisije
AM radio koristi amplitudnu modulaciju i predstavlja najjednostavniji oblik radio emitovanja. Da bi se razumela amplitudna modulacija, razmotrite stabilan signal (ili talas) koji emituje na 1000 kHz na AM opsegu. Amplituda (ili visina) konstantnog signala je nepromenjena ili ne modulirana, tako da ne sadrži korisne informacije. Taj stalan signal proizvodi samo buku dok se ne moduliše informacijama, kao što su glas ili muzika. Kombinacija ova dva rezultira promjenom amplitudne jačine stalnog signala, koja se povećava i smanjuje u srazmeri s informacijama. Samo amplituda se menja, pošto frekvencija ostaje konstantna cijelo vrijeme.
AM radio u Americi radi u raznim frekvencijama od 520 kHz do 1710 kHz. Druge zemlje i regioni imaju različite frekventne opsege. Specifična frekvencija je poznata kao nosačna frekvencija , što je vozilo pomoću kojeg se stvarni signal prenosi sa antene za emitovanje na prijemni tjuner.
AM radio ima prednosti prenosa većih razlika, imajući više stanica u datom frekventnom opsegu, a lako ih mogu prikupiti prijemnici. Međutim, AM signali su više podložni buci i statičkim smetnjama , kao što je tokom grmljavine. Električna energija generirana od strane munje stvara šumove buke koje pokreću AM tuneri. AM radio takođe ima vrlo ograničen audio opseg, od 200 Hz do 5 kHz, što ograničava njegovu korisnost više ka radio stanici, a manje za muziku. A kada je u pitanju muzika, AM signali imaju niži kvalitet zvuka nego FM.
FM radio prenosa
FM radio koristi modulaciju frekvencije. Da biste razumeli modulaciju frekvencije, razmotrite signal sa stalnom frekvencijom i amplitudom. Frekvencija signala u nepromenjenoj ili ne-moduliranoj, tako da nema korisnih informacija. Ali, kada su informacije uvedene na ovaj signal, kombinacija rezultira promjenom frekvencije , koja je direktno proporcionalna informacijama. Kada se frekvencija moduliše između niske i visoke, muzika ili glas se prenose frekvencijom nosioca. Ali rezultat je samo promena frekvencije; amplituda ostaje konstantna cijelo vrijeme.
FM radio radi u opsegu od 87,5 MHz do 108,0 MHz, što je mnogo veći opseg frekvencija od AM radio uređaja. Opseg daljine za FM prijenos je ograničeniji od AM - obično manje od 100 milja. Međutim, FM radio je pogodniji za muziku; širok opseg opsega od 30 Hz do 15 kHz proizvodi kvalitet zvuka koji obično volimo da slušamo i uživamo. Međutim, radi boljeg pokrivanja, FM transmisije zahtevaju dodatne stanice da dalje prenose signale.
FM emitovanja se takođe obično rade stereo - nekoliko AM stanica takođe može emitovati stereo signale. Iako su FM signali manje podložni buci i interferencijama, mogu biti ograničeni fizičkim barijerama (npr. Zgrade, brda itd.), Što utječe na ukupni prijem. Zbog toga možete lakše pokupiti određene radio stanice u nekim mestima od drugih, bez obzira da li je unutar vaše kuće ili oko grada.