AM/FM-radio voi tuntua puhta alta taik alta. Kytke radio päälle ja kuuntele musiikkia, keskusteluohjelmia tai muuta ääniviihdettä, joka lähetetään satojen, ellei tuhansien kilometrien päässä sijaitsevasta lähteestä. Mutta radio ei ole taikuutta. Se on suoraviivainen, joskin kiehtova prosessi. Tässä on katsaus radioa altojen luomiseen ja lähettämiseen.
Mitä radioaallot ovat?
AM tarkoittaa amplitudimodulaatiota ja FM taajuusmodulaatiota. Sekä AM- että FM-radio-ohjelmat lähetetään ilmassa radioa altojen kautta, jotka ovat osa sähkömagneettisia a altoja, jotka sisältävät gammasäteitä, röntgensäteitä, ultraviolettisäteitä, näkyvää valoa, infrapunaa ja mikroa altouunia.
Sähkömagneettisia a altoja on kaikkialla, kaikkialla, eri taajuuksilla. Radioaalloilla on samanlaisia ominaisuuksia kuin valoaalloilla (kuten heijastus, polarisaatio, diffraktio ja taittuminen), mutta radioa altoja esiintyy taajuudella, jolle silmäsi eivät ole herkkiä.
Sähkömagneettisia a altoja tuottaa vaihtovirta (AC), sähkö, jota käytetään suurimman osan kodin ja elämän tekniikasta pesukoneista televisioihin ja mobiililaitteisiin.
Yhdysvalloissa vaihtovirta toimii 120 voltilla 60 Hz:n taajuudella. Tämä tarkoittaa, että virta vaihtuu (muuttaa suuntaa) johdossa 60 kertaa sekunnissa. Muut maat käyttävät 50 Hz vakiona.
Vaikka sekä 50 että 60 Hz katsotaan suhteellisen mataliksi taajuuksiksi, vaihtovirrat tuottavat sähkömagneettisen säteilyn (EMR) perustason. Tämä tarkoittaa, että osa sähköenergiasta karkaa johdosta ja siirtyy ilmaan.
Mitä korkeampi sähkön taajuus, sitä enemmän energiaa onnistuu karkaamaan johdosta avoimeen avaruuteen. Tästä syystä sähkömagneettista säteilyä kuvataan joskus löyhästi "ilmassa olevaksi sähköksi".
Modulaation käsite
Ilmassa oleva sähkö on satunnaista kohinaa. Jotta sähköä voidaan muuttaa hyödyllisiksi signaaleiksi, jotka välittävät tietoa (musiikkia tai ääntä), se on ensin moduloitava. Siksi modulaatio on AM- ja FM-radiosignaalien perusta.
Toinen sana modulaatiolle on muutos. Sähkömagneettista säteilyä on moduloitava tai muutettava, jotta se olisi hyödyllinen radiolähetyksenä. Ilman modulaatiota radiosignaali ei voi kuljettaa tietoa.
Radiolähetysten os alta sähkömagneettista säteilyä (ilman sähköä) on moduloitava lähetettävällä tiedolla.
Ymmärtääksesi paremmin modulaation käsitteen, ajattele visiota. Tyhjä paperi on hyödytön, kunnes sitä moduloidaan tai muutetaan jollain mielekkäällä tavalla. Sinun on kirjoitettava tai piirrettävä paperille, jotta voit välittää hyödyllistä tietoa.
AM-radiolähetykset
AM-radio käyttää amplitudimodulaatiota, yksinkertaisinta radiolähetysmuotoa. Ymmärtääksesi amplitudimodulaation, ajattele tasaista signaalia (tai a altoa), joka lähettää taajuudella 1 000 kHz AM-kaistalla. Vakiosignaalin amplitudi (tai korkeus) on muuttumaton tai moduloimaton, joten se ei sisällä mitään hyödyllistä tietoa.
Tämä tasainen signaali tuottaa vain kohinaa, kunnes se on moduloitu tiedolla, kuten äänellä tai musiikilla. Tämä modulaatio johtaa muutokseen tasaisen signaalin amplitudin voimakkuudessa, joka kasvaa ja laskee suoraan suhteessa informaatioon. Vain amplitudi muuttuu. Taajuus pysyy vakiona.
AM-radio Amerikassa toimii taajuusalueella 520 kHz - 1 710 kHz. Muissa maissa ja alueilla on erilaiset taajuusalueet. Tietty taajuus tunnetaan kantoa altotaajuutena, joka on ajoneuvo, jolla todellinen signaali siirretään lähetysantennista vastaanottavaan virittimeen.
AM-radio lähettää suurempia matkoja. Siinä on enemmän asemia tietyllä taajuusalueella, ja vastaanottimet voivat poimia sen helposti. Mutta AM-signaalit ovat herkempiä kohinalle ja staattisille häiriöille, kuten ukkosmyrskyn aikana. Salaman tuottama sähkö tuottaa melupiikkejä, joita AM-virittimet poimivat.
AM-radiolla on myös rajoitettu äänialue 200 Hz:stä 5 kHz:iin, joten se on parempi puheradiolle kuin musiikille. Musiikin AM-signaalin äänenlaatu on huonompi kuin FM-signaalin.
FM-radiolähetykset
FM-radio käyttää taajuusmodulaatiota. Taajuusmodulaation ymmärtämiseksi harkitse signaalia, jolla on tasainen taajuus ja amplitudi. Signaalin taajuus on muuttumaton tai moduloimaton, joten siinä ei ole hyödyllistä tietoa.
Kun lisäät tietoa tähän signaaliin, taajuudessa tapahtuu muutos suoraan verrannollinen tietoon. Kun taajuutta moduloidaan matalan ja korkean välillä, kantoa altotaajuus lähettää musiikkia tai ääntä. Vain taajuus muuttuu seurauksena. Amplitudi pysyy vakiona koko ajan.
FM-radio toimii 87,5 MHz - 108,0 MHz alueella, korkeammalla taajuusalueella kuin AM-radio. FM-lähetysten etäisyys on rajoitetumpi kuin AM, yleensä alle 100 mailia.
FM-radio sopii kuitenkin paremmin musiikin kuunteluun. Korkeampi kaistanleveysalue 30 Hz - 15 kHz tuottaa äänenlaadun, josta nautimme ja josta pidämme. Laajemman peittoalueen saamiseksi FM-lähetykset tarvitsevat lisäasemia signaalien siirtämiseksi pidemmälle.
FM-lähetykset tehdään yleensä stereona (jotkut AM-asemat voivat lähettää myös stereosignaaleja). Vaikka FM-signaalit ovat vähemmän herkkiä melulle ja häiriöille, fyysiset esteet, kuten rakennukset ja kukkulat, voivat rajoittaa niitä ja vaikuttaa yleiseen vastaanottoon.
Tästä syystä voit poimia tiettyjä radioasemia helpommin joissakin paikoissa kuin toisista, tai miksi menetät asemia ajaessasi eri alueiden läpi.
