AM / FM-radio kan känna sig som ren magi. När du slår på radion kan du höra musik, röst eller annan ljudunderhållning som sänds från en källa som ligger hundratals - eller till och med tusentals kilometer bort! Radio mottagning är dock ganska lätt att förstå när du demystifierar hur radiovågor skapas och sänds.
Vad är radiovågor?
Du är förmodligen bekant med AM, som står för Amplitudmodulering , och FM, som står för Frekvensmodulering . Både AM- och FM-radioprogram sänds över luften via radiovågor, som ingår i ett brett spektrum av elektromagnetiska vågor som inkluderar: gammastrålar, röntgenstrålar, ultravioletta strålar, synligt ljus, infraröd och mikrovågsugn. Elektromagnetiska vågor finns runt oss överallt i olika frekvenser. Radiovågor uppvisar liknande egenskaper som ljusvågor (t ex reflektion, polarisering, diffraktion, refraktion) men existerar i en frekvens som våra ögon inte är känsliga för.
Elektromagnetiska vågor genereras av växelströms (AC), vilket är den elektriska kraften som används för att springa i stort sett alla apparater och / eller teknik i våra hem och lever - från tvättmaskiner till tv-apparater till våra mobila enheter. I USA arbetar växelström vid 120 volt vid 60 Hz. Detta betyder att strömmen växlar (ändrar riktning) i kabeln 60 gånger per sekund. Andra länder använder 50 Hz som standard. Även om både 50 och 60 Hz betraktas som relativt låga frekvenser alstrar de växlande strömmarna fortfarande en grundläggande nivå av elektromagnetisk strålning (EMR). Det innebär att en del av elenergin undviker ledningen och överförs till luften. Ju högre elfrekvens desto mer energi klarar av att leda ut ledningen ut i öppet utrymme. Således kan elektromagnetisk strålning beskrivas löst som "elektricitet i luften".
Modulationskonceptet
Elektricitet i luften är inget annat än slumpmässigt buller. Att omvandlas till användbara signaler som överför information (musik eller röst) måste först moduleras, och modulering utgör grunden för AM- och FM-radiosignaler. Således har AM och FM upphört eftersom AM står för amplitudmodulering och FM står för frekvensmodulering.
Ett annat ord för modulering är förändring. Den elektromagnetiska strålningen måste moduleras eller ändras för att kunna användas som en radiotransmission. Utan modulering skulle ingen information bäras av en radiosignal. Modulation är ett enkelt koncept att förstå, speciellt eftersom det är runt omkring oss. Vår känsla av syn är ett bra exempel för att beskriva hur moduleringen fungerar. Ett blankt papper i din hand är värdelöst tills det blir modulerat eller ändrat på ett meningsfullt sätt. Någon skulle behöva skriva eller skriva på papperet för att kunna kommunicera användbar information.
När det gäller radiosändningar måste den elektromagnetiska strålningen (el i luften) moduleras med önskad information att skicka.
AM Radio Broadcasts
AM-radio använder amplitudmodulering och är den enklaste formen av radiosändning. För att förstå amplitudmodulering, överväga en stadig signal (eller våg) sändning vid 1000 kHz på AM-bandet. Amplituden (eller höjden) hos den konstanta signalen är oförändrad eller icke-modulerad, vilket således inte innehåller någon användbar information. Den här stationära signalen ger endast ljud tills det moduleras med information, t.ex. röst eller musik. Kombinationen av de två resulterar i a växla till amplitudstyrkan av den stabila signalen, vilken ökar och minskar i direkt proportion till informationen. Endast amplituden ändras, eftersom frekvensen förblir konstant hela tiden.
AM-radio i Amerika opererar i frekvenser från 520 kHz till 1710 kHz. Andra länder och regioner har olika frekvensområden. Den specifika frekvensen är känd som bärvågsfrekvens , vilket är det fordon genom vilket den faktiska signalen bärs från en sändantenn till en mottagande mottagare.
AM-radio har fördelarna med att överföra över större skillnader, ha fler stationer inom ett givet frekvensområde och enkelt upptagas av mottagare. AM-signaler är emellertid mer mottagliga för buller och statisk störning, såsom under åskväder. Den el som bildas av blixten producerar buller som plockas upp av AM-tunrar. AM-radio har också ett mycket begränsat ljudområde, från 200 Hz till 5 kHz, vilket begränsar användbarheten mer till talkradio och mindre för musik. Och när det gäller musik är AM-signalerna av lägre ljudkvalitet än FM.
FM-radiosändningar
FM-radio använder frekvensmodulering. För att förstå frekvensmodulering, överväga en signal med en jämn frekvens och amplitud. Signalfrekvensen är oförändrad eller omodulerad, så det finns ingen användbar information. Men när information har introducerats till denna signal resulterar kombinationen i a byta till frekvensen , som är direkt proportionell mot informationen. När frekvensen moduleras mellan låg och hög, överförs musik eller röst av bärarfrekvensen. Men endast frekvensen ändras som ett resultat; amplituden förblir konstant hela tiden.
FM-radio fungerar i intervallet 87,5 MHz till 108,0 MHz, vilket är ett mycket högre frekvensområde än AM-radio. Avståndet för FM-sändningar är mer begränsat än AM - vanligtvis mindre än 100 miles.FM-radio är dock bättre lämpad för musik; bandbreddsintervallet 30 Hz till 15 kHz ger ljudkvaliteten vi föredrar att lyssna på och njuta av. Men för att få ett större täckningsområde krävs FM-sändningar ytterligare stationer för att bära signaler vidare.
FM-sändningar görs också vanligtvis i stereo - några AM-stationer kan även sända stereosignaler. Och även om FM-signaler är mindre mottagliga för buller och störningar kan de begränsas av fysiska hinder (till exempel byggnader, kullar etc.), vilket påverkar den totala mottagningen. Det är därför du kan hämta vissa radiostationer lättare på vissa ställen än andra, oavsett om det är inuti ditt hem eller runt staden.
