AM / FM-radio kan føles som ren magi. Når du slår på radioen, kan du høre musikk, stemme eller annen lydunderholdning som sendes fra en kilde som ligger hundrevis - eller tusenvis av kilometer unna! Radio mottak er imidlertid ganske lett å forstå når du demystifiserer hvordan radiobølger blir opprettet og kringkastet.
Hva er radiobølger?
Du er sikkert kjent med AM, som står for Amplitude Modulation , og FM, som står for Frekvensmodulasjon . Både AM- og FM-radioprogrammer overføres via luftbølger via luftbølger, som inngår i et bredt spekter av elektromagnetiske bølger som inkluderer: gammastråler, røntgenstråler, ultrafiolette stråler, synlig lys, infrarød og mikrobølgeovn. Elektromagnetiske bølger er rundt oss overalt i forskjellige frekvenser. Radiobølger har lignende egenskaper som lysbølger (for eksempel refleksjon, polarisasjon, diffraksjon, brytning), men eksisterer med en frekvens som øynene våre ikke er følsomme for.
Elektromagnetiske bølger genereres av vekselstrøm (AC), som er den elektriske kraften som brukes til å drive stort sett alle apparater og / eller teknologi i våre hjem og lever - fra vaskemaskiner til fjernsyn til våre mobile enheter. I USA opererer vekselstrøm ved 120 volt ved 60 Hz. Dette betyr at strømmen veksler (endrer retning) i ledningen 60 ganger per sekund. Andre land bruker 50 Hz som standard. Selv om både 50 og 60 Hz betraktes som relativt lave frekvenser, genererer de vekslende strømmer fremdeles et grunnnivå for elektromagnetisk stråling (EMR). Dette betyr at noen av den elektriske energien unngår ledningen og overføres til luften. Jo høyere frekvensen av strømmen er, jo mer energi som klarer å unnslippe ledningen ut i åpent rom. Således kan elektromagnetisk stråling løses løst som "elektrisitet i luften".
Modulets konsept
Elektrisitet i luften er ingenting annet enn tilfeldig støy. For å bli omgjort til nyttige signaler som overfører informasjon (musikk eller stemme) må den først moduleres, og modulering er grunnlaget for AM- og FM-radiosignaler. Det er slik at vilkårene AM og FM har sin opprinnelse siden AM står for amplitudemodulasjon og FM står for frekvensmodulasjon.
Et annet ord for modulasjon er endring. Den elektromagnetiske strålingen må moduleres eller endres for å være nyttig som en radiotransmisjon. Uten modulering vil ingen informasjon bli båret av et radiosignal. Modulasjon er et enkelt konsept å forstå, spesielt siden det er rundt oss. Vår visjon er et godt eksempel for å beskrive hvordan moduleringen fungerer. Et blankt papir i hånden din er ubrukelig til det blir modulert eller endret på en meningsfull måte. Noen må skrive eller tegne på papiret for å kunne kommunisere nyttig informasjon.
Når det gjelder radiosendinger, må den elektromagnetiske strålingen (elektrisitet i luften) moduleres med ønsket informasjon som skal sendes.
AM Radio Broadcasts
AM-radio bruker amplitudemodulasjon og er den enkleste form for radiosending. For å forstå amplitudemodulasjon, vurder et jevnt signal (eller bølge) kringkasting ved 1000 kHz på AM-båndet. Amplituden (eller høyden) til det konstante signalet er uendret eller ikke-modulert, og inneholder således ingen nyttig informasjon. Dette stødige signalet gir bare støy til den moduleres med informasjon, for eksempel stemme eller musikk. Kombinasjonen av de to resulterer i a endre til amplitude styrke av det stabile signalet, som øker og avtar i direkte forhold til informasjonen. Bare amplitude endres, da frekvensen forblir konstant hele tiden.
AM-radio i Amerika opererer i en rekke frekvenser fra 520 kHz til 1710 kHz. Andre land og regioner har forskjellige frekvensområder. Den spesifikke frekvensen er kjent som bærefrekvens , som er kjøretøyet ved hvilket det faktiske signalet blir båret fra en kringkastingsantenne til en mottakertuner.
AM-radio har fordelene ved å sende over større forskjeller, ha flere stasjoner i et gitt frekvensområde, og blir enkelt hentet av mottakere. Imidlertid er AM-signaler mer utsatt for støy og statisk forstyrrelse, for eksempel i tordenvær. Strømmen som genereres av lynet, produserer støyspydder som hentes av AM-tunere. AM-radio har også et svært begrenset lydområde, fra 200 Hz til 5 kHz, noe som begrenser bruken mer til snakkradio og mindre for musikk. Og når det gjelder musikk, har AM-signaler en lavere lydkvalitet enn FM.
FM Radio Broadcasts
FM-radio bruker frekvensmodulasjon. For å forstå frekvensmodulasjon, vurder et signal med jevn frekvens og amplitude. Frekvensen til signalet er uendret eller ikke-modulert, så det finnes ingen nyttig informasjon. Men når en gang har blitt informert om dette signalet, resulterer kombinasjonen i a bytt til frekvensen , som er direkte proporsjonal med informasjonen. Når frekvensen moduleres mellom lav og høy, blir musikk eller stemme overført av bærefrekvensen. Men bare frekvensen endres som et resultat; amplituden forblir konstant hele tiden.
FM-radio opererer i området fra 87,5 MHz til 108,0 MHz, som er et mye høyere frekvensområde enn AM-radio. Avstandsområdet for FM-sendinger er mer begrenset enn AM - vanligvis mindre enn 100 miles.Imidlertid er FM-radio bedre egnet for musikk; det høyere båndbreddeområdet på 30 Hz til 15 kHz gir lydkvaliteten vi vanligvis foretrekker å lytte til og nyte. Men for å få et større område med dekning, krever FM-sendinger flere stasjoner å bære signaler videre.
FM-sendinger gjøres også ofte i stereo - noen få AM-stasjoner kan også sende stereosignaler. Og selv om FM-signaler er mindre utsatt for støy og forstyrrelser, kan de begrenses av fysiske barrierer (for eksempel bygninger, åser etc.), som påvirker total mottakelse. Det er derfor du kan hente visse radiostasjoner lettere på noen steder enn andre, enten det er i ditt hjem eller rundt i byen.
