Το ραδιόφωνο μπορεί να φαίνεται σαν μαγικό, αλλά είναι πραγματικά αρκετά εύκολο να το καταλάβεις
Κάθε τόσο συχνά, κάποιοι από εμάς αναπτύσσουμε μια αυθόρμητη συνειδητοποίηση ότι το ραδιόφωνο AM / FM αισθάνεται σαν καθαρή μαγεία. Όταν ενεργοποιείτε το ραδιόφωνο, μπορείτε να ακούτε μουσική, φωνή ή οποιαδήποτε άλλη ψυχαγωγία ήχου που μεταδίδεται από μια πηγή που βρίσκεται εκατοντάδες ή και χιλιάδες μίλια μακριά! Δυστυχώς, δεν είναι πραγματικά μαγικό. Στην πραγματικότητα, η λήψη ραδιοφώνου είναι αρκετά εύκολη στην κατανόηση όταν απομυθοποιήσετε πώς δημιουργούνται και μεταδίδονται ραδιοκύματα.
Ποια είναι τα ραδιοκύματα;
Ίσως είστε εξοικειωμένοι με το AM, το οποίο σημαίνει Modulation Amplitude , και FM, το οποίο σημαίνει Modulation Frequency . Και τα ραδιοφωνικά προγράμματα AM και FM μεταδίδονται μέσω του αέρα μέσω ραδιοκυμάτων, τα οποία αποτελούν μέρος ευρείας γκάμας ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που περιλαμβάνουν: ακτίνες γ, ακτίνες Χ, υπεριώδεις ακτίνες, ορατό φως, υπερύθρες και μικροκύματα. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι γύρω μας παντού σε διαφορετικές συχνότητες. Τα ραδιοκύματα παρουσιάζουν παρόμοιες ιδιότητες με εκείνες των φωτεινών κυμάτων (π.χ. ανάκλαση, πόλωση, διάθλαση, διάθλαση), αλλά υπάρχουν σε μια συχνότητα που τα μάτια μας δεν είναι ευαίσθητα.
Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα παράγονται από το εναλλασσόμενο ρεύμα (AC), που είναι η ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιείται για να τρέξει σχεδόν κάθε συσκευή ή / και τεχνολογία στα σπίτια και τις ζωές μας - από τα πλυντήρια μέχρι τις τηλεοράσεις στις κινητές μας συσκευές . Στις Ηνωμένες Πολιτείες, το εναλλασσόμενο ρεύμα λειτουργεί στα 120 βολτ σε 60 Hz. Αυτό σημαίνει ότι το εναλλασσόμενο ρεύμα (αλλαγή κατεύθυνσης) στο καλώδιο 60 φορές ανά δευτερόλεπτο. Άλλες χώρες χρησιμοποιούν ως πρότυπο τα 50 Hz. Αν και τα 50 και 60 Hz θεωρούνται σχετικά χαμηλές συχνότητες, τα εναλλασσόμενα ρεύματα εξακολουθούν να παράγουν ένα βασικό επίπεδο ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (EMR). Αυτό σημαίνει ότι κάποια από την ηλεκτρική ενέργεια διαφεύγει από το καλώδιο και μεταδίδεται στον αέρα. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα της ηλεκτρικής ενέργειας, τόσο περισσότερη ενέργεια καταφέρνει να ξεφύγει από το καλώδιο σε ανοιχτό χώρο. Έτσι, η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μπορεί να περιγραφεί χαλαρά ως «ηλεκτρική ενέργεια στον αέρα».
Η έννοια της διαφοροποίησης
Η ηλεκτρική ενέργεια στον αέρα δεν είναι παρά τυχαία θόρυβος. Για να μετατραπούν σε χρήσιμα σήματα που μεταδίδουν πληροφορίες (μουσική ή φωνή) πρέπει πρώτα να διαμορφωθούν και η διαμόρφωση είναι η βάση των ραδιοσημάτων AM και FM. Έτσι προέκυψαν οι όροι AM και FM, καθώς το AM αντιπροσωπεύει διαμόρφωση πλάτους και το FM σημαίνει διαμόρφωση συχνότητας.
Μια άλλη λέξη για τη διαφοροποίηση είναι αλλαγή. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία πρέπει να διαμορφώνεται ή να αλλάζεται προκειμένου να είναι χρήσιμη ως ραδιοφωνική μετάδοση. Χωρίς διαφοροποίηση, δεν θα παρέχονται πληροφορίες από ένα ραδιοφωνικό σήμα. Η διαμόρφωση είναι μια εύκολη ιδέα για κατανόηση, ειδικά αφού είναι γύρω μας. Η αίσθηση όρασης μας είναι ένα καλό παράδειγμα για να περιγράψουμε πώς λειτουργεί η διαμόρφωση. Μπορείτε να έχετε ένα κενό κομμάτι χαρτί στο χέρι σας, όμως είναι άχρηστο έως ότου διαμορφωθεί ή αλλάξει με κάποιο νόημα. Κάποιος θα πρέπει να γράψει ή να σχεδιάσει το χαρτί για να επικοινωνήσει χρήσιμες πληροφορίες.
Η ακοή μας είναι άλλο ένα πρωταρχικό παράδειγμα. Ο κενός αέρας πρέπει να ρυθμιστεί ή να αλλάξει με μουσική ή φωνή ή ήχο για να είναι χρήσιμη. Ακριβώς όπως το κομμάτι χαρτί, τα μόρια που συνθέτουν τον αέρα είναι φορείς για πληροφορίες. Αλλά χωρίς τις πραγματικές πληροφορίες - σημάδια στο χαρτί ή τους ήχους στον αέρα - δεν έχετε τίποτα. Έτσι, όταν πρόκειται για ραδιοφωνικές εκπομπές, η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (ηλεκτρική ενέργεια στον αέρα) πρέπει να διαμορφώνεται με τις επιθυμητές πληροφορίες για αποστολή.
Ραδιοφωνικές μεταδόσεις AM
Το ραδιόφωνο AM χρησιμοποιεί διαμόρφωση εύρους και είναι η απλούστερη μορφή ραδιοφωνικής μετάδοσης. Για να κατανοήσετε τη διαμόρφωση πλάτους, εξετάστε μια σταθερή μετάδοση σήματος (ή κύματος) στα 1000 kHz στη ζώνη AM. Το πλάτος (ή το ύψος) του σταθερού σήματος παραμένει αμετάβλητο ή μη διαμορφωμένο, χωρίς να περιέχει καμία χρήσιμη πληροφορία. Αυτό το σταθερό σήμα παράγει μόνο θόρυβο έως ότου διαμορφωθεί με πληροφορίες, όπως η φωνή ή η μουσική. Ο συνδυασμός των δύο οδηγεί σε αλλαγή στην ισχύ πλάτους του σταθερού σήματος, το οποίο αυξάνει και μειώνεται σε άμεση αναλογία με τις πληροφορίες. Μόνο το εύρος αλλάζει, καθώς η συχνότητα παραμένει σταθερή καθ 'όλη τη διάρκεια του χρόνου.
Το ραδιόφωνο AM της Αμερικής λειτουργεί σε μια σειρά από συχνότητες από 520 kHz έως 1710 kHz. Άλλες χώρες και περιοχές έχουν διαφορετικά εύρη συχνοτήτων. Η συγκεκριμένη συχνότητα είναι γνωστή ως η συχνότητα φορέα , η οποία είναι το όχημα με το οποίο μεταδίδεται το πραγματικό σήμα από μια κεραία εκπομπής σε ένα δέκτη λήψης.
Το ραδιόφωνο AM έχει τα πλεονεκτήματα της μετάδοσης πέρα από μεγαλύτερες διαφορές, έχοντας περισσότερους σταθμούς σε μια δεδομένη περιοχή συχνοτήτων και που μπορεί εύκολα να αναληφθεί από δέκτες. Ωστόσο, τα σήματα ΑΜ είναι πιο ευαίσθητα σε θόρυβο και στατικές παρεμβολές , όπως κατά τη διάρκεια καταιγίδας. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από αστραπές παράγει ακίδες θορύβου που συλλέγονται από τους δέκτες AM. Το ραδιόφωνο AM έχει επίσης πολύ περιορισμένο φάσμα ήχου, από 200 Hz έως 5 kHz, το οποίο περιορίζει τη χρησιμότητά του περισσότερο προς το ραδιόφωνο και λιγότερο για τη μουσική. Και όταν πρόκειται για τη μουσική, τα σήματα AM έχουν χαμηλότερη ποιότητα ήχου από το FM.
Ραδιοφωνικές εκπομπές FM
Το ραδιόφωνο FM χρησιμοποιεί διαμόρφωση συχνότητας. Για να κατανοήσετε τη διαμόρφωση συχνότητας, εξετάστε ένα σήμα με σταθερή συχνότητα και πλάτος. Η συχνότητα του σήματος σε αμετάβλητο ή μη-διαμορφωμένο, έτσι δεν υπάρχουν χρήσιμες πληροφορίες που περιέχονται. Αλλά μόλις εισαχθεί μια πληροφορία σε αυτό το σήμα, ο συνδυασμός έχει ως αποτέλεσμα μια αλλαγή στη συχνότητα , η οποία είναι άμεσα ανάλογη με τις πληροφορίες. Όταν η συχνότητα διαμορφώνεται μεταξύ χαμηλής και υψηλής, μεταδίδεται η μουσική ή η φωνή από τη συχνότητα του φορέα. Αλλά μόνο η συχνότητα αλλάζει ως αποτέλεσμα? το πλάτος παραμένει σταθερό όλο το χρόνο.
Το ραδιόφωνο FM λειτουργεί στην περιοχή από 87,5 MHz έως 108,0 MHz, η οποία είναι ένα πολύ μεγαλύτερο εύρος συχνοτήτων από το ραδιόφωνο AM. Το εύρος απόστασης για τις μεταδόσεις FM είναι πιο περιορισμένο από το AM - συνήθως λιγότερο από 100 μίλια. Ωστόσο, το ραδιόφωνο FM ταιριάζει καλύτερα στη μουσική. το υψηλότερο εύρος εύρους ζώνης από 30 Hz έως 15 kHz παράγει την ποιότητα ήχου που συνήθως προτιμούμε να ακούμε και να απολαμβάνουμε. Αλλά για να έχετε μεγαλύτερη κάλυψη, οι μεταδόσεις FM απαιτούν επιπλέον σταθμούς για να μεταφέρουν σήματα περαιτέρω.
Οι εκπομπές FM γίνονται επίσης συνήθως σε στερεοφωνικό σταθμό - μερικοί σταθμοί AM μπορούν επίσης να μεταδίδουν στερεοφωνικά σήματα. Και παρόλο που τα σήματα FM είναι λιγότερο ευαίσθητα στο θόρυβο και στις παρεμβολές, μπορούν να περιοριστούν από φυσικά εμπόδια (π.χ. κτίρια, λόφους κλπ.), Που επηρεάζουν τη συνολική λήψη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορείτε να πάρετε ορισμένους ραδιοσταθμούς πιο εύκολα σε ορισμένα μέρη από άλλους, είτε είναι μέσα στο σπίτι σας ή γύρω από την πόλη.