הרדיו אולי נראה כמו קסם, אבל זה בעצם די קל להבין
מדי פעם, כמה מאיתנו לפתח הבנה ספונטנית כי AM / FM רדיו מרגיש כמו קסם טהור. כאשר אתה מפעיל את הרדיו, אתה יכול לשמוע מוסיקה, קול, או כל בידור אודיו אחרים להיות משודר ממקור הממוקם מאות - או אפילו אלפי - קילומטרים משם! למרבה הצער, זה לא ממש קסם. למעשה, הקבלה רדיו הוא די קל להבין ברגע שאתה demystify איך גלי רדיו נוצרים ומשדרים.
מה הם גלי רדיו?
אתה בטח מכיר AM, אשר מייצג אפנון משרעת , ו- FM, אשר מייצג אפנון תדר . תוכניות רדיו AM ו- FM מועברות באוויר באמצעות גלי רדיו, המהווים חלק ממגוון רחב של גלים אלקטרומגנטיים הכוללים: קרני גמא, צילומי רנטגן, קרניים אולטרה סגולות, אור גלוי, אינפרא אדום ומיקרוגל. גלים אלקטרומגנטיים נמצאים סביבנו בכל מקום בתדרים שונים. גלי רדיו מעידים על תכונות דומות לאלה של גלי אור (למשל, השתקפות, קיטוב, עקיפה, שבירה), אך קיימים בתדר שעינינו אינן רגישות אליו.
גלים אלקטרומגנטיים נוצרים על ידי זרם חילופין (AC), שהוא הכוח החשמלי המשמש להפעלת כל מכשיר ו / או טכנולוגיה בביתנו ובחייו - החל במכונות כביסה ועד טלוויזיות למכשירים הניידים שלנו. בארצות הברית, זרם חילופין פועל ב 120 וולט ב 60 הרץ. משמעות הדבר היא כי הנוכחי חילופי (שינוי כיוון) של חוט 60 פעמים בשנייה. מדינות אחרות להשתמש 50 הרץ כסטנדרט. למרות ש -50 ו -60 הרץ נחשבים לתדרים נמוכים יחסית, הזרמים לסירוגין עדיין יוצרים רמה בסיסית של קרינה אלקטרומגנטית (EMR). פירוש הדבר שכמה מאנרגיית החשמל נמלטת מהחוט ומועברת לאוויר. ככל שתדירות החשמל גבוהה יותר, כך יותר אנרגיה שמצליחה להימלט מהחוט אל החלל הפתוח. לפיכך, קרינה אלקטרומגנטית ניתן לתאר בחופשיות כמו "חשמל באוויר".
הרעיון של אפנון
חשמל באוויר אינו אלא רעש אקראי. כדי להפוך אותות שימושיים אשר מעבירים מידע (מוסיקה או קול) הוא חייב להיות מאופנן הראשון, ו אפנון הוא הבסיס עבור AM ו רדיו FM אותות. זה איך את המילים AM ו FM שמקורם, מאז AM מייצג אפנון משרעת ועמדות FM אפנון תדר.
מילה נוספת עבור אפנון היא שינוי. קרינה אלקטרומגנטית חייב להיות מאופנן או לשנות כדי להיות שימושי כמו שידור רדיו. ללא אפנון, שום מידע לא יבוצע על ידי אות רדיו. אפנון הוא מושג קל להבין, במיוחד מאז זה סביבנו. חוש הראייה שלנו הוא דוגמה טובה לתאר כיצד פועל האפנון. אתה יכול לקבל פיסת נייר ריקה ביד שלך, אבל זה חסר תועלת עד שהוא הופך מאופנן או השתנה בצורה משמעותית כלשהי. מישהו יצטרך לכתוב או לצייר על הנייר כדי לתקשר מידע שימושי.
חוש השמיעה שלנו הוא דוגמה נוספת. אוויר ריק צריך להיות מאופנן או השתנה עם מוסיקה או קול או צליל, כדי שזה יהיה שימושי. בדיוק כמו פיסת הנייר, המולקולות המרכיבות את האוויר הן נושאות מידע. אבל ללא מידע בפועל - סימנים על הנייר או צלילים באוויר - אין לך כלום. אז כשזה מגיע לשידורי רדיו, הקרינה האלקטרומגנטית (חשמל באוויר) חייב להיות מאופנן עם המידע הרצוי לשלוח.
AM שידור רדיו
AM רדיו משתמש אפנון משרעת היא הצורה הפשוטה ביותר של שידור רדיו. כדי להבין אפנון משרעת, שקול אות יציב (או גל) שידור ב 1000 קילוהרץ על הלהקה AM. המשרעת (או הגובה) של האות הקבוע אינה משתנה או לא מאופננת, ולכן אין בה מידע שימושי. אות יציב זה מייצר רק רעש עד שהוא מאופנן עם מידע, כגון קול או מוסיקה. השילוב של שני התוצאות לשינוי כוח המשרעת של האות יציב, אשר מגדילה ויורדת ביחס ישיר למידע. רק משרעת משתנה, כמו תדירות נשאר קבוע כל הזמן.
רדיו AM באמריקה פועל במגוון תדרים מ 520 קילוהרץ עד 1710 קילוהרץ. במדינות ובאזורים אחרים יש טווחי תדרים שונים. התדר הספציפי נקרא תדר המוביל , שהוא הרכב שבאמצעותו האות בפועל נישא מאנטנת שידור למכשיר מקלט.
רדיו AM יש את היתרונות של שידור על פני הבדלים גדולים יותר, שיש יותר תחנות בטווח תדר נתון, להיות בקלות הרים על ידי מקלטי. עם זאת, אותות AM רגישים יותר לרעש ולהפרעה סטטית , כגון במהלך סופת רעמים. החשמל שנוצר על ידי ברק מייצר קוצים רעש כי הם הרים ידי מקלט AM. רדיו AM יש גם טווח שמע מוגבל מאוד, מ 200 הרץ עד 5 קילוהרץ, אשר מגביל את התועלת שלה יותר לדבר רדיו ופחות למוסיקה. וכאשר מדובר במוסיקה, אותות AM הם באיכות צליל נמוכה יותר מאשר FM.
שידורים רדיו FM
רדיו FM משתמש באפנון תדר. כדי להבין אפנון תדר, לשקול אות עם תדר קבוע משרעת. תדירות האות ללא שינוי או לא מאופנן, ולכן אין מידע שימושי הכלול. אבל ברגע שהמידע הוכנס לאות זה, השילוב גורם לשינוי בתדר , שהוא יחס ישר למידע. כאשר התדר הוא מאופנן בין נמוך לגבוה, מוסיקה או קול מועבר על ידי תדר המוביל. אבל רק התדירות משתנה כתוצאה מכך; המשרעת נשארת קבועה כל הזמן.
רדיו FM פועל בטווח של 87.5 מגהרץ עד 108.0 מגהרץ, שהוא טווח גבוה בהרבה של תדרים מאשר רדיו AM. טווח המרחק עבור שידורי FM מוגבל יותר מ AM - בדרך כלל פחות מ 100 מיילים. עם זאת, רדיו FM מתאים יותר למוסיקה; טווח רוחב הפס הגבוה יותר של 30 הרץ עד 15 קילוהרץ מייצר את איכות הצליל שאנחנו בדרך כלל מעדיפים להקשיב וליהנות. אבל כדי לקבל שטח גדול יותר של כיסוי, שידורי FM דורשים תחנות נוספות לשאת אותות נוספים.
שידורי FM הם גם נעשה בדרך כלל סטריאו - כמה תחנות AM הם גם מסוגלים לשדר אותות סטריאו. ואף על פי אותות FM הם פחות רגישים רעש הפרעה, הם יכולים להיות מוגבלים על ידי מחסומים פיזיים (למשל מבנים, גבעות, וכו '), אשר משפיע על הקבלה הכללית. זו הסיבה שאתה יכול להרים תחנות רדיו מסוימות בקלות רבה יותר במקומות מסוימים יותר מאחרים, בין אם זה בתוך הבית שלך או ברחבי העיר.