Rádio sa môže zdať ako kúzlo, ale v skutočnosti je to docela ľahké pochopiť
Často sa to často stáva, že niektorí z nás rozvíjajú spontánnu realizáciu, že AM / FM rádio sa cíti ako čistá mágia. Po zapnutí rádia môžete počuť hudbu, hlas alebo inú zvukovú zábavu vysielanú z zdroja, ktorý sa nachádza stovky - alebo dokonca tisíce kilometrov! Bohužiaľ, nie je to naozaj mágia. V skutočnosti je príjem rádia pomerne ľahko pochopiteľný, akonáhle demystifikujete, ako sa vytvárajú a vysielajú rádiové vlny.
Čo sú rádiové vlny?
Pravdepodobne ste oboznámení s AM, čo znamená amplitúdovú moduláciu a FM, čo znamená frekvenčnú moduláciu . Programy AM aj FM sa vysielajú vzduchom prostredníctvom rádiových vĺn, ktoré sú súčasťou širokého spektra elektromagnetických vĺn, ktoré zahŕňajú: gama lúče, röntgenové lúče, ultrafialové žiarenie, viditeľné svetlo, infračervené a mikrovlnné žiarenie. Elektromagnetické vlny sú všade okolo nás na rôznych frekvenciách. Rádiové vlny vykazujú podobné vlastnosti ako svetelné vlny (napr. Odraz, polarizácia, difrakcia, refrakcia), ale existujú s frekvenciou, ktorú naše oči nie sú citlivé.
Elektromagnetické vlny sú generované striedavým prúdom (AC), čo je elektrická energia používaná na bežné používanie každého spotrebiča a / alebo technológie v našich domácnostiach a životoch - od práčok po televízory až po naše mobilné zariadenia . V Spojených štátoch pracuje striedavý prúd na 120 voltoch pri 60 Hz. To znamená, že súčasné alternatívy (smer zmeny) v drôte 60 krát za sekundu. Ostatné krajiny používajú štandardne 50 Hz. Napriek tomu, že ako 50, tak 60 Hz sú považované za relatívne nízke frekvencie, striedavé prúdy stále generujú základnú úroveň elektromagnetického žiarenia (EMR). To znamená, že časť elektrickej energie uniká z drôtu a prenáša sa do vzduchu. Čím je frekvencia elektrickej energie vyššia, tým viac energie dokáže uniknúť káblu do otvoreného priestoru. Elektromagnetické žiarenie môže byť voľne označené ako "elektrická energia vo vzduchu".
Koncepcia modulácie
Elektrina vo vzduchu je len náhodný hluk. Aby sme sa stali užitočnými signálmi, ktoré prenášajú informácie (hudba alebo hlas), musia byť najskôr modulované a modulácia je základom rádiových signálov AM a FM. Tak vznikli termíny AM a FM, pretože AM znamená amplitúdovú moduláciu a FM znamená frekvenčnú moduláciu.
Ďalšie slovo pre moduláciu sa mení. Elektromagnetické žiarenie musí byť modulované alebo zmenené, aby bolo užitočné ako rádiový prenos. Bez modulácie by rádiové signály neprenášali žiadne informácie. Modulácia je jednoduchý koncept na pochopenie, najmä preto, že je to všetko okolo nás. Náš pocit zraku je dobrým príkladom toho, ako funguje modulácia. Môžete mať v ruke prázdny papier, ale je to k ničomu, kým sa nezmení alebo zmení zmysluplným spôsobom. Niekto by musel písať alebo kresliť papier, aby mohol komunikovať s užitočnými informáciami.
Náš pocit počúvania je ďalším príkladom. Prázdny vzduch musí byť modulovaný alebo zmenený s hudbou, hlasom alebo zvukom, aby to bolo užitočné. Rovnako ako kus papiera, molekuly, ktoré vytvárajú vzduch, sú nosičmi informácií. Ale bez skutočných informácií - značky na papieri alebo zvuky vo vzduchu - nemáte nič. Pokiaľ ide o rozhlasové vysielanie, elektromagnetické žiarenie (elektrická energia vo vzduchu) musí byť modulované s požadovanou informáciou, ktorá sa má odoslať.
AM rozhlasové vysielanie
AM rádio využíva amplitúdovú moduláciu a je najjednoduchšou formou rozhlasového vysielania. Ak chcete pochopiť amplitúdovú moduláciu, zvážte vysielanie stálého signálu (alebo vlny) na 1000 kHz v pásme AM. Amplitúda (alebo výška) konštantného signálu je nezmenená alebo nemodulovaná, a preto neobsahuje žiadne užitočné informácie. Tento stabilný signál vytvára iba šum, kým nie je modulovaný informáciami, ako je hlas alebo hudba. Kombinácia týchto dvoch výsledkov má za následok zmenu amplitúdovej sily stálého signálu, ktorý sa zvyšuje a klesá priamo úmerne k informáciám. Iba amplitúda sa mení, pretože frekvencia zostáva konštantná po celú dobu.
AM rádio v Amerike pracuje v rozsahu frekvencií od 520 kHz do 1710 kHz. Ostatné krajiny a regióny majú rozdielne frekvenčné pásma. Špecifická frekvencia je známa ako nosná frekvencia , ktorou je vozidlo, ktorým sa skutočný signál prenáša z vysielaciej antény na prijímajúci tuner.
AM rádio má výhody prenosu cez väčšie rozdiely, ktoré majú viac staníc v danom frekvenčnom rozsahu a sú ľahko zdvihnuté prijímačmi. Avšak signály AM sú náchylnejšie na hluk a statické rušenie , napríklad počas búrky. Elektrina generovaná bleskom vytvára hlukové hroty, ktoré sú zdvíhané pomocou AM tunerov. AM rádio má tiež veľmi obmedzený rozsah zvuku, od 200 Hz do 5 kHz, čo obmedzuje jeho užitočnosť viac na rozhovor pre rozhovory a menej pre hudbu. A pokiaľ ide o hudbu, AM signály majú nižšiu kvalitu zvuku ako FM.
FM rozhlasové vysielanie
FM rádio používa frekvenčnú moduláciu. Ak chcete pochopiť frekvenčnú moduláciu, zvážte signál so stálou frekvenciou a amplitúdou. Frekvencia signálu v nezmenenom alebo nemodulovanom stave, takže nie sú obsiahnuté žiadne užitočné informácie. Ale akonáhle sa tento signál objaví, kombinácia vedie k zmene frekvencie , ktorá je priamo úmerná informáciám. Keď je frekvencia modulovaná medzi nízkou a vysokou, prenáša sa hudba alebo hlas pomocou nosnej frekvencie. V dôsledku toho sa však iba frekvencia mení; amplitúda zostáva stála po celú dobu.
FM rádio pracuje v rozmedzí od 87,5 MHz do 108,0 MHz, čo je oveľa väčší rozsah frekvencií ako rádio AM. Rozsah vzdialenosti pre FM prenosy je viac obmedzený ako AM - zvyčajne menej ako 100 míľ. FM rádio je však vhodnejšie pre hudbu; vyššia šírka pásma od 30 Hz do 15 kHz vytvára kvalitu zvuku, ktorú normálne radšej počúvame a užívame. Aby sa však dosiahla väčšia oblasť pokrytia, FM vysielania vyžadujú ďalšie stanice, aby ďalej prenášali signály.
Vysielanie v pásmach FM sa tiež bežne uskutočňuje stereofónne - niekoľko staníc AM je tiež schopných vysielať stereo signály. A hoci FM signály sú menej náchylné na hluk a rušenie, môžu byť obmedzené fyzickými bariérami (napr. Budovy, kopce atď.), Ktoré majú vplyv na celkový príjem. Z tohto dôvodu môžete na niektorých miestach ľahšie vyzdvihnúť niektoré rozhlasové stanice ako iné, či už vo vašej domácnosti alebo v okolí mesta.