Radio mag soos magie lyk, maar dit is eintlik redelik maklik om te verstaan
So dikwels ontwikkel sommige van ons 'n spontane besef dat die AM / FM-radio soos pure magie voel. As jy die radio aanskakel, kan jy musiek, stem of enige ander klankvermaak hoor uit 'n bron wat honderde - of selfs duisende - kilometers weg is! Ongelukkig is dit nie regtig magies nie. Trouens, radio ontvangs is redelik maklik om te verstaan wanneer jy demystifiseer hoe radio golwe geskep en uitgesaai word.
Wat is radio golwe?
Jy is waarskynlik bekend met AM, wat staan vir Amplitude Modulation , en FM, wat staan vir frekwensie modulasie . Beide AM- en FM-radio-programme word via radiogolwe oor die lug oorgedra, wat deel uitmaak van 'n wye verskeidenheid elektromagnetiese golwe wat insluit: gammastraling, x-strale, ultravioletstrale, sigbare lig, infrarooi en mikrogolf. Elektromagnetiese golwe is oral om ons heen in verskillende frekwensies. Radiogolwe vertoon soortgelyke eienskappe as dié van liggolwe (bv. Refleksie, polarisasie, diffraksie, breking), maar bestaan op 'n frekwensie wat ons oë nie sensitief is nie.
Elektromagnetiese golwe word gegenereer deur wisselstroom (AC), wat is die elektriese krag wat gebruik word om pretty much elke toestel en / of tegnologie in ons huise te hardloop en leef - van wasmasjiene tot televisies na ons mobiele toestelle . In die Verenigde State werk wisselstroom teen 120 volt by 60 Hz. Dit beteken dat die stroom 60 keer per sekonde in die draad verander (verander rigting). Ander lande gebruik 50 Hz as die standaard. Alhoewel beide 50 en 60 Hz as relatief lae frekwensies beskou word, genereer die alternerende strome steeds 'n basiese vlak van elektromagnetiese straling (EMR). Dit beteken dat sommige van die elektriese energie die draad ontsnap en in die lug oorgedra word. Hoe hoër die frekwensie van die elektrisiteit, hoe meer energie kan die draad in die oop ruimte ontsnap. Dus, elektromagnetiese straling kan losweg beskryf word as 'elektrisiteit in die lug'.
Die konsep van modulasie
Elektrisiteit in die lug is niks anders as ewekansige geraas nie. Om te verander in nuttige seine wat inligting (musiek of stem) oordra, moet dit eers gemoduleer word, en modulasie vorm die basis vir AM- en FM-radiosignale. Dit is hoe die terme AM en FM ontstaan het, aangesien AM staan vir amplitude modulasie en FM staan vir frekwensie modulasie.
Nog 'n woord vir modulasie is verandering. Die elektromagnetiese straling moet gemoduleer of verander word om bruikbaar te wees as 'n radio-oordrag. Sonder modulasie sal geen inligting deur 'n radiosignaal gedra word nie. Modulasie is 'n maklike konsep om te verstaan, veral aangesien dit rondom ons is. Ons sin vir die visie is 'n goeie voorbeeld om te beskryf hoe modulasie werk. Jy kan 'n leë stuk papier in jou hand hê, maar dit is nutteloos totdat dit op 'n sinvolle manier verander of verander word. Iemand sal die papier moet skryf of teken om nuttige inligting te kan kommunikeer.
Ons gevoel van gehoor is nog 'n goeie voorbeeld. Leë lug moet gemoduleer of verander word met musiek of stem of klank sodat dit nuttig kan wees. Net soos die stuk papier, is die molekule wat lug vorm, draers vir inligting. Maar sonder die werklike inligting - punte op die papier of geluide in die lug - het jy niks nie. Dus, wanneer dit by radio uitsendings kom, moet die elektromagnetiese straling (elektrisiteit in die lug) gemoduleer word met die verlangde inligting om te stuur.
AM Radio Broadcasts
AM-radio gebruik amplitude modulasie en is die eenvoudigste vorm van radio-uitsending. Om amplitude modulasie te verstaan, oorweeg 'n bestendige sein (of golf) uitsaai teen 1000 kHz op die AM band. Die amplitude (of hoogte) van die konstante sein is onveranderd of ongemoduleer, wat dus geen nuttige inligting bevat nie. Hierdie bestendige sein produseer slegs geluid totdat dit gemoduleer word met inligting, soos stem of musiek. Die kombinasie van die twee lei tot 'n verandering in die amplitude sterkte van die bestendige sein, wat toeneem in direkte verhouding tot die inligting. Slegs die amplitude verander, aangesien die frekwensie konstant die hele tyd bly.
AM-radio in die Amerikas werk in 'n verskeidenheid frekwensies van 520 kHz tot 1710 kHz. Ander lande en streke het verskillende frekwensiereekse. Die spesifieke frekwensie staan bekend as die draersfrekwensie , wat die voertuig is waarmee die werklike sein van 'n uitsending-antenna na 'n ontvangstuner vervoer word.
AM radio het die voordele van die oordrag van groter verskille, met meer stasies in 'n gegewe frekwensie, en word maklik deur ontvangers opgehaal. AM seine is egter meer vatbaar vir geraas en statiese inmenging , soos tydens 'n donderstorm. Die elektrisiteit wat deur die weerlig gegenereer word, produseer geraaspyle wat deur AM-tuners opgetel word. AM radio het ook 'n baie beperkte klankbaan, van 200 Hz tot 5 kHz, wat sy bruikbaarheid meer beperk tot radio en minder vir musiek. En wanneer dit by musiek kom, is AM seine van 'n laer klank kwaliteit as FM.
FM Radio Broadcasts
FM radio gebruik frekwensie modulasie. Om frekwensie modulasie te verstaan, oorweeg 'n sein met 'n bestendige frekwensie en amplitude. Die frekwensie van die sein in onveranderde of nie-gemoduleerde, dus daar is geen nuttige inligting vervat nie. Maar sodra inligting aan hierdie sein bekend gestel is, lei die kombinasie tot 'n verandering in die frekwensie , wat direk eweredig is aan die inligting. Wanneer die frekwensie tussen laag en hoog gemoduleer word, word musiek of stem deur die draer frekwensie oorgedra. Maar net die frekwensie verander as gevolg hiervan; die amplitude bly konstant die hele tyd.
FM-radio funksioneer in die reeks van 87,5 MHz tot 108,0 MHz, wat 'n veel hoër frekwensie frekwensie as AM-radio is. Die afstandsafstand vir FM-uitsendings is meer beperk as AM - gewoonlik minder as 100 myl. Die FM-radio is egter beter geskik vir musiek; Die hoër bandbreedte van 30 Hz tot 15 kHz lewer die klank kwaliteit wat ons normaalweg verkies om te luister en te geniet. Maar om 'n groter area van dekking te hê, benodig FM-uitsendings addisionele stasies om seine verder te dra.
FM-uitsendings word ook gewoonlik in stereo gedoen - 'n paar AM-stasies kan ook stereo seine uitsend. En hoewel FM-seine minder vatbaar is vir geraas en inmenging, kan hulle beperk word deur fisiese struikelblokke (bv. Geboue, heuwels, ens.) Wat die algemene ontvangs beïnvloed. Daarom kan jy sekere radiostasies makliker op sommige plekke optel as ander, of dit binne jou huis of om die stad is.