Radio mungkin kelihatan seperti sihir, tetapi ia agak mudah difahami
Sekali-sekala, sesetengah daripada kita membangunkan kesedaran spontan bahawa radio AM / FM merasakan sihir murni. Apabila anda menghidupkan radio, anda boleh mendengar muzik, suara, atau hiburan audio lain yang disiarkan dari sumber yang terletak beratus - atau bahkan beribu - ribu batu jauh! Malangnya, ia bukan sihir. Malah, penerimaan radio agak mudah difahami apabila anda menafikan bagaimana gelombang radio dicipta dan disiarkan.
Apakah Gelombang Radio?
Anda mungkin biasa dengan AM, yang bermaksud Modulasi Amplitud , dan FM, yang bermaksud Modulasi Frekuensi . Kedua-dua program radio AM dan FM dihantar melalui udara melalui gelombang radio, yang merupakan sebahagian daripada pelbagai gelombang elektromagnetik yang merangkumi: sinar gamma, sinar-x, sinar ultraviolet, cahaya kelihatan, inframerah, dan gelombang mikro. Gelombang elektromagnetik adalah di sekeliling kita di mana-mana dalam frekuensi yang berbeza. Gelombang radio mempamerkan sifat yang serupa dengan gelombang cahaya (contohnya refleksi, polarisasi, pembelauan, pembiasan), tetapi wujud pada frekuensi yang mata kita tidak sensitif.
Gelombang elektromagnetik dihasilkan oleh arus bergantian (AC), iaitu kuasa elektrik yang digunakan untuk menjalankan hampir setiap perkakas dan / atau teknologi di rumah dan kehidupan kita - dari mesin basuh ke televisyen ke peranti mudah alih kami . Di Amerika Syarikat, arus bolak beroperasi pada 120 volt pada 60 Hz. Ini bermakna penggantian semasa (perubahan arah) dalam wayar 60 kali sesaat. Negara-negara lain menggunakan 50 Hz sebagai standard. Walaupun kedua-dua 50 dan 60 Hz dianggap sebagai frekuensi yang agak rendah, arus bergantian masih menjana tahap asas radiasi elektromagnetik (EMR). Ini bermakna bahawa sesetengah tenaga elektrik melarikan diri dari wayar dan dihantar ke udara. Semakin tinggi kekerapan elektrik, semakin banyak tenaga yang dapat melarikan diri dari kawat ke ruang terbuka. Oleh itu, radiasi elektromagnetik boleh digambarkan sebagai 'elektrik di udara'.
Konsep Modulasi
Elektrik di udara hanyalah bunyi bising rawak. Untuk menjadi isyarat berguna yang menghantar maklumat (muzik atau suara) ia mesti dimodulasi terlebih dahulu, dan modulasi adalah asas bagi isyarat radio AM dan FM. Begitulah istilah AM dan FM berasal, kerana AM bermaksud modulasi amplitud dan FM bermaksud modulasi kekerapan.
Satu lagi perkataan untuk modulasi adalah perubahan. Radiasi elektromagnetik mesti dimodulasi atau diubah agar berguna sebagai penghantaran radio. Tanpa modulasi, tiada maklumat akan dibawa oleh isyarat radio. Modulasi adalah konsep mudah difahami, terutamanya kerana di sekeliling kita. Rasa penglihatan kami adalah contoh yang baik untuk menerangkan bagaimana modulasi berfungsi. Anda boleh mempunyai sekeping kertas kosong di tangan anda, namun ia tidak berguna sehingga ia dimodulasi atau diubah dengan cara yang bermakna. Seseorang perlu menulis atau melukis kertas untuk menyampaikan maklumat yang berguna.
Rasa pendengaran kami adalah contoh utama yang lain. Udara kosong mesti dimodulasi atau ditukar dengan muzik atau suara atau suara supaya ia berguna. Sama seperti sekeping kertas, molekul yang membentuk udara adalah pembawa untuk maklumat. Tetapi tanpa maklumat sebenar - tanda pada kertas atau bunyi di udara - anda tiada apa-apa. Oleh itu apabila ia menyiarkan siaran radio, radiasi elektromagnet (elektrik di udara) mesti dimodulasi dengan maklumat yang dikehendaki untuk dihantar.
Penyiaran Radio AM
Radio AM menggunakan modulasi amplitud dan merupakan bentuk penyiaran radio paling mudah. Untuk memahami modulasi amplitud, pertimbangkan penyiaran isyarat (atau gelombang) mantap pada 1000 kHz pada jalur AM. Amplitud (atau ketinggian) isyarat malar tidak berubah atau tidak dimodulasi, oleh itu tidak mengandungi maklumat yang berguna. Isyarat mantap ini menghasilkan bunyi bising sehingga ia dimodulasi dengan maklumat, seperti suara atau muzik. Gabungan kedua-dua keputusan dalam perubahan kepada kekuatan amplitud isyarat mantap, yang meningkatkan dan berkurangan dalam perkadaran langsung kepada maklumat. Hanya perubahan amplitud, kerana kekerapan tetap berterusan sepanjang masa.
Radio AM di benua Amerika beroperasi dalam pelbagai frekuensi dari 520 kHz ke 1710 kHz. Negara-negara dan wilayah lain mempunyai julat frekuensi yang berbeza. Kekerapan khusus dikenali sebagai frekuensi pembawa , yang merupakan kenderaan di mana isyarat sebenar dibawa dari antena siaran ke penala penerima.
Radio AM mempunyai kelebihan penghantaran lebih banyak perbezaan, mempunyai lebih banyak stesen dalam julat frekuensi tertentu, dan mudah dijemput oleh penerima. Walau bagaimanapun, isyarat AM lebih mudah terdedah kepada bunyi bising dan gangguan statik , seperti semasa ribut petir. Tenaga yang dihasilkan oleh petir menghasilkan pancang bunyi yang diambil oleh penala AM. Radio AM juga mempunyai julat audio yang sangat terhad, dari 200 Hz hingga 5 kHz, yang menghalang kegunaannya lebih kepada radio bercakap dan kurang untuk muzik. Dan apabila ia datang kepada muzik, isyarat AM adalah kualiti bunyi yang lebih rendah daripada FM.
Penyiaran Radio FM
Radio FM menggunakan modulasi frekuensi. Untuk memahami modulasi frekuensi, pertimbangkan isyarat dengan kekerapan dan amplitud yang mantap. Kekerapan isyarat tidak berubah atau tidak dimodulasi, jadi tidak ada maklumat berguna yang terkandung. Tetapi apabila maklumat telah diperkenalkan kepada isyarat ini, kombinasi itu menghasilkan perubahan kepada kekerapan , yang secara langsung berkadar dengan maklumat tersebut. Apabila kekerapan dimodulasi di antara rendah dan tinggi, muzik atau suara sedang ditransmisikan oleh kekerapan pembawa. Tetapi hanya kekerapan berubah akibatnya; amplitud tetap tetap sepanjang masa.
Radio FM beroperasi dalam lingkungan 87.5 MHz hingga 108.0 MHz, yang merupakan frekuensi yang lebih tinggi daripada radio AM. Jarak jarak jauh untuk penghantaran FM adalah lebih terhad daripada AM - biasanya kurang daripada 100 batu. Bagaimanapun, radio FM lebih sesuai untuk musik; Julat lebar jalur yang lebih tinggi daripada 30 Hz hingga 15 kHz menghasilkan kualiti bunyi yang biasanya kita suka untuk mendengar dan menikmati. Tetapi untuk mempunyai liputan yang lebih luas, transmisi FM memerlukan stesen tambahan untuk membawa isyarat selanjutnya.
Siaran FM juga biasa dilakukan di stereo - beberapa stesen AM juga dapat menyiarkan isyarat stereo. Dan walaupun isyarat FM kurang terdedah kepada bunyi bising dan gangguan, mereka boleh dibatasi oleh halangan fizikal (contohnya bangunan, bukit, dll.), Yang memberi kesan kepada penerimaan keseluruhan. Inilah sebabnya mengapa anda boleh mengambil stesen radio tertentu lebih mudah di beberapa tempat daripada yang lain, sama ada di dalam rumah atau di sekitar bandar.