رادیو ممکن است مانند سحر و جادو ظاهر شود، اما در واقع بسیار ساده است
هر چند اغلب، برخی از ما یک تحقق خود به خودی که رادیو AM / FM احساس سحر و جادو خالص را توسعه می دهد. هنگامی که رادیو را روشن می کنید، می توانید موسیقی، صدا یا سایر سرگرمی های صوتی را از یک منبع که صدها یا حتی هزاران کیلومتر دورتر پخش می شود پخش کنید! متاسفانه، این واقعا جادویی نیست در حقیقت، پذیرش رادیو به آسانی قابل فهم است، هنگامی که شما شناسایی نحوه ایجاد و پخش رادیویی را تشخیص دهید.
موج رادیویی چیست؟
شما احتمالا با AM آشنا هستید، که به معنای تقویت آمپولیتیشن و FM است که برای فرکانس مدولاسیون نامیده می شود. هر دو برنامه AM و FM رادیویی از طریق امواج رادیویی پخش می شوند که بخشی از طیف گسترده ای از امواج الکترومغناطیسی هستند که شامل: اشعه گاما، اشعه ایکس، اشعه ماوراء بنفش، نور مرئی، مادون قرمز و مایکروویو است. امواج الکترومغناطیسی در اطراف ما همه جا در فرکانس های مختلف هستند. امواج رادیویی خواص مشابهی با امواج نور دارند (مانند انعکاس، قطبش، پراش، refraction)، اما در فرکانسی وجود دارد که چشم ما حساس نیست.
امواج الکترومغناطیسی توسط جریان متناوب (AC) تولید می شود که قدرت الکتریسیته مورد استفاده برای اجرای تقریبا هر دستگاه و / یا تکنولوژی در خانه و زندگی ما - از ماشین لباسشویی تا تلویزیون به دستگاه های تلفن همراه است . در ایالات متحده، جریان متناوب در 120 ولت 60 هرتز عمل می کند. این به این معنی است که جابجایی فعلی (جهت تغییر) در سیم 60 بار در ثانیه است. کشورهای دیگر از 50 هرتز به عنوان استاندارد استفاده می کنند. اگرچه هر دو فرکانس 50 و 60 هرتز در مقایسه با فرکانسهای پایین هستند، جریانهای متناوب هنوز یک سطح اولیه از تابش الکترومغناطیسی (EMR) تولید می کنند. این به این معنی است که برخی از انرژی الکتریکی از سیم خارج می شود و به هوا منتقل می شود. فرکانس الکتریکی بالاتر است، بیشتر انرژی که قادر به فرار از سیم به فضای باز است. بنابراین، تابش الکترومغناطیسی می تواند به راحتی به عنوان "برق در هوا" توصیف شود.
مفهوم مدولاسیون
برق در هوا چیزی جز سر و صدای تصادفی نیست. برای تبدیل شدن به سیگنال های مفید که اطلاعات را انتقال می دهند (موسیقی یا صدای)، ابتدا باید آن را مدوله شود، و مدولاسیون پایه ای برای سیگنال های رادیویی AM و FM است. این همان چارچوب AM و FM است، از آنجا که AM مخفف مدولاسیون دامنه است و FM برای مدولاسیون فرکانس است.
یک کلمه دیگر برای مدولاسیون تغییر است. تابش الکترومغناطیسی باید به عنوان یک انتقال رادیویی مفید باشد. بدون مدولاسیون، هیچ اطلاعاتی توسط یک سیگنال رادیویی انجام نخواهد شد. مدولاسیون یک مفهوم آسان برای درک است، به ویژه از آنجا که همه چیز در اطراف ما است. دیدگاه ما نمونه خوبی برای توصیف نحوه کارکرد مدولاسیون است. شما می توانید یک پاکت کاغذی خالی در دست داشته باشید، با این حال بی فایده است تا زمانی که آن را تعدیل و یا تغییر در برخی از روش معنی دار. برای ارسال اطلاعات مفید، باید یک مقاله بنویسد یا بر روی کاغذ بنویسد.
حس شنوایی ما نمونه ی دیگری است. هوای خالی باید با موسیقی یا صدا یا صدا تغییر داده شود تا مفید باشد. درست همانند قطعه کاغذ، مولکول هایی که هوا را تشکیل می دهند، برای اطلاعات مفید هستند. اما بدون اطلاعات واقعی - علامت بر روی کاغذ و یا صداهای در هوا - شما هیچ چیز نیست. بنابراین وقتی که به پخش رادیویی می آید، تابش الکترومغناطیسی (برق در هوا) باید با اطلاعات مورد نظر برای فرستادن، مدوله شود.
پخش رادیوی AM
رادیو AM از مدولاسیون دامنه استفاده می کند و ساده ترین شکل پخش رادیو است. برای درک مدولاسیون دامنه، سیگنال ثابت (یا موج) را در 1000 کیلو هرتز در گروه AM در نظر بگیرید. دامنه (یا ارتفاع) سیگنال ثابت بدون تغییر یا غیر مدولاسیون است، بنابراین حاوی اطلاعات مفید نیست. این سیگنال ثابت تنها سر و صدایی را تولید می کند تا آن را با اطلاعاتی مانند صدا یا موسیقی تعدیل کند. ترکیبی از دو نتیجه در تغییر به قدرت دامنه سیگنال ثابت، که افزایش و کاهش می یابد در مستقیم با توجه به اطلاعات است. فقط دامنه تغییر می کند، به عنوان فرکانس ثابت باقی می ماند تمام وقت.
رادیوی AM در آمریکا در فرکانس های 520 تا 1710 کیلو هرتز کار می کند. سایر کشورها و مناطق دارای فرکانس های مختلفی هستند. فرکانس خاص به عنوان فرکانس حامل شناخته می شود ، وسیله ای است که سیگنال واقعی از یک آنتن پخش به یک تیونر دریافتی منتقل می شود.
رادیوی AM دارای مزایای انتقال بیش از تفاوت های بیشتر، داشتن ایستگاه های بیشتر در یک محدوده فرکانس داده شده است و به راحتی توسط گیرنده ها برداشت می شود. با این حال، سیگنال های AM بیشتر حساس به نویز و تداخل استاتیک هستند ، مانند در طول رعد و برق. الکتریسیته تولید شده توسط رعد و برق موجب ایجاد موج های نویز می شود که توسط تیونر های AM برداشته می شود. رادیو AM همچنین دارای یک طیف سنج صوتی بسیار محدود است از 200 هرتز تا 5 کیلوهرتز، که کاربرد آن را بیشتر در ارتباط با رادیو و کمتر برای موسیقی محدود می کند. و هنگامی که به موسیقی می آید، سیگنال های AM از کیفیت صدای پایین تر نسبت به FM استفاده می کنند.
پخش رادیو FM
رادیو FM از مدولاسیون فرکانس استفاده می کند. برای درک مدولاسیون فرکانس، سیگنال با فرکانس و دامنه ثابت را در نظر بگیرید. فرکانس سیگنال بدون تغییر یا غیر مدولاسیون است، بنابراین هیچ اطلاعات مفید موجود نیست. اما هنگامی که اطلاعات به این سیگنال معرفی می شود، این ترکیب باعث تغییر در فرکانس می شود که به طور مستقیم با اطلاعات متناسب است. هنگامی که فرکانس بین کم و زیاد می شود، موسیقی یا صدا توسط فرکانس حامل منتقل می شود. اما فقط فرکانس به عنوان یک نتیجه تغییر می کند؛ دامنه ثابت باقی می ماند تمام وقت.
رادیو FM در محدوده 87.5 مگاهرتز تا 108.0 مگاهرتز عمل می کند که فرکانس بسیار بالاتر از رادیو AM است. محدوده فاصله برای انتقال FM بیشتر از AM است - معمولا کمتر از 100 مایل. با این حال، رادیو FM برای موسیقی مناسب تر است محدوده پهنای باند بالاتر از 30 هرتز تا 15 کیلوهرتز تولید کیفیت صدای ما معمولا ترجیح می دهیم به گوش دادن و لذت بردن از آن. اما برای داشتن یک منطقه بیشتر از پوشش، انتقال FM نیاز به ایستگاه های اضافی برای حمل سیگنال های بیشتر.
پخش های FM نیز معمولا در استریو انجام می شود - چند ایستگاه AM نیز قادر به پخش سیگنال های استریو هستند. و هرچند سیگنال های FM کمتر از نویز و تداخل حساس هستند، آنها می توانند توسط موانع فیزیکی (مانند ساختمان ها، تپه ها و غیره) محدود شوند، که تأثیر پذیری کلی را دارند. به همین دلیل است که می توانید برخی از ایستگاه های رادیویی را به راحتی در بعضی از نقاط به جای دیگران انتخاب کنید، چه در داخل خانه و چه در اطراف شهر.