Radio AM / FM może czuć się jak czysta magia. Po włączeniu radia można usłyszeć muzykę, głos lub dowolną inną rozrywkę audio emitowaną ze źródła znajdującego się setki, a nawet tysiące kilometrów dalej! Jednak odbiór radiowy jest dość łatwy do zrozumienia, gdy odkryjesz, jak tworzone i nadawane są fale radiowe.
Co to są fale radiowe?
Prawdopodobnie znasz AM, co oznacza Modulacja amplitudy i FM, co oznacza Modulacja częstotliwości . Oba programy radiowe AM i FM są transmitowane drogą radiową za pośrednictwem fal radiowych, które są częścią szerokiego zakresu fal elektromagnetycznych, które obejmują: promieniowanie gamma, promieniowanie X, promieniowanie ultrafioletowe, światło widzialne, podczerwień i mikrofale. Fale elektromagnetyczne są wszędzie wokół nas w różnych częstotliwościach. Fale radiowe wykazują podobne właściwości do fal świetlnych (np. Odbicie, polaryzacja, dyfrakcja, załamanie), ale istnieją z częstotliwością, na którą nasze oczy nie są wrażliwe.
Fale elektromagnetyczne są generowane przez prąd zmienny (AC), który jest mocą elektryczną używaną do zasilania prawie każdego urządzenia i / lub technologii w naszych domach i życiu - od pralek, przez telewizory po nasze urządzenia mobilne. W Stanach Zjednoczonych prąd przemienny działa przy 120 woltach przy 60 Hz. Oznacza to, że prąd zmienia się naprzemiennie (zmienia kierunek) w przewodzie 60 razy na sekundę. Inne kraje używają 50 Hz jako standard. Chociaż zarówno 50, jak i 60 Hz są uważane za stosunkowo niskie częstotliwości, prądy przemienne nadal generują podstawowy poziom promieniowania elektromagnetycznego (EMR). Oznacza to, że część energii elektrycznej ucieka z drutu i jest przekazywana do powietrza. Im wyższa częstotliwość elektryczności, tym więcej energii uda się uciec z przewodu na otwartą przestrzeń. W związku z tym promieniowanie elektromagnetyczne można luźno opisać jako "elektryczność w powietrzu".
Pojęcie modulacji
Energia elektryczna w powietrzu jest niczym innym jak przypadkowym hałasem. Aby przekształcić się w użyteczne sygnały przekazujące informacje (muzykę lub głos), należy najpierw modulować, a modulacja jest podstawą sygnałów radiowych AM i FM. W ten sposób terminy AM i FM powstały od AM oznacza modulację amplitudy, a FM oznacza modulację częstotliwości.
Innym słowem oznaczającym modulację jest zmiana. Promieniowanie elektromagnetyczne musi być modulowane lub zmieniane, aby było użyteczne jako transmisja radiowa. Bez modulacji żadna informacja nie byłaby przenoszona przez sygnał radiowy. Modulacja jest łatwa do zrozumienia, zwłaszcza, że jest wszędzie wokół nas. Nasz zmysł wzroku jest dobrym przykładem, aby opisać, jak działa modulacja. Pusty kawałek papieru w dłoni jest bezużyteczny, dopóki nie zostanie zmodulowany lub zmieniony w jakiś znaczący sposób. Ktoś musiałby napisać lub narysować na papierze, aby przekazać przydatne informacje.
Jeśli chodzi o transmisje radiowe, promieniowanie elektromagnetyczne (energia elektryczna w powietrzu) musi być modulowane za pomocą żądanych informacji do wysłania.
AM Radio Broadcasts
Radio AM wykorzystuje modulację amplitudy i jest najprostszą formą transmisji radiowej. Aby zrozumieć modulację amplitudy, rozważ stały nadajnik sygnału (lub fali) o częstotliwości 1000 kHz w paśmie AM. Amplituda (lub wysokość) stałego sygnału pozostaje niezmieniona lub niemodulowana, nie zawiera więc żadnych użytecznych informacji. Ten stabilny sygnał wytwarza tylko szum, dopóki nie zostanie zmodulowany informacjami, takimi jak głos lub muzyka. Połączenie tych dwóch wyników powoduje zmienić na siłę amplitudy stałego sygnału, który wzrasta i maleje wprost proporcjonalnie do informacji. Zmienia się tylko amplituda, ponieważ częstotliwość pozostaje stała przez cały czas.
Radio AM w obu Amerykach działa w zakresie częstotliwości od 520 kHz do 1710 kHz. Inne kraje i regiony mają różne zakresy częstotliwości. Określona częstotliwość jest znana jako częstotliwość nośna , który jest pojazdem, za pomocą którego rzeczywisty sygnał jest przenoszony z anteny telewizyjnej do tunera odbiorczego.
Radiotelefony AM mają zalety przesyłania większych różnic, posiadania większej liczby stacji w danym zakresie częstotliwości i łatwego odbierania przez odbiorniki. Jednak sygnały AM są bardziej podatne na zakłócenia i zakłócenia statyczne, na przykład podczas burzy. Energia elektryczna generowana przez piorun wytwarza impulsy szumu odbierane przez tunery AM. Radio AM ma również bardzo ograniczony zakres audio, od 200 Hz do 5 kHz, co ogranicza jego użyteczność bardziej w stosunku do radia rozmów, a mniej w przypadku muzyki. A jeśli chodzi o muzykę, sygnały AM mają niższą jakość dźwięku niż fale FM.
Audycje radiowe FM
Radio FM wykorzystuje modulację częstotliwości. Aby zrozumieć modulację częstotliwości, rozważ sygnał o stałej częstotliwości i amplitudzie. Częstotliwość sygnału pozostaje niezmieniona lub niemodulowana, więc nie ma w nim użytecznych informacji. Ale po wprowadzeniu informacji do tego sygnału, połączenie daje wynik zmienić na częstotliwość , co jest wprost proporcjonalne do informacji. Gdy częstotliwość jest modulowana pomiędzy niskim a wysokim poziomem, muzyka lub głos są przesyłane przez częstotliwość nośną. Ale tylko częstotliwość zmienia się w wyniku; amplituda pozostaje stała przez cały czas.
Radio FM działa w zakresie od 87,5 MHz do 108,0 MHz, co stanowi znacznie większy zakres częstotliwości niż radio AM. Zakres odległości transmisji FM jest bardziej ograniczony niż AM - zwykle mniej niż 100 mil.Jednak radio FM lepiej nadaje się do słuchania muzyki; wyższy zakres pasma od 30 Hz do 15 kHz zapewnia jakość dźwięku, którą normalnie wolimy słuchać i cieszyć się. Aby jednak mieć większy obszar zasięgu, transmisje FM wymagają dodatkowych stacji do przenoszenia sygnałów dalej.
Transmisje FM są również często wykonywane w stereo - kilka stacji AM może również nadawać sygnały stereo. I chociaż sygnały FM są mniej podatne na zakłócenia i szumy, mogą być ograniczone przez bariery fizyczne (np. Budynki, wzgórza itp.), Które mają wpływ na ogólny odbiór. Dlatego niektóre stacje radiowe można łatwiej odbierać w niektórych miejscach niż w innych, zarówno w domu, jak i w mieście.
