Გააზრება როგორ AM / FM რადიოები მუშაობა

რადიო შეიძლება ჩანდეს ჯადოსნური, მაგრამ სინამდვილეში საკმაოდ ადვილი გასაგებია

ყველა ასე ხშირად, ზოგიერთი ჩვენგანის განვითარება სპონტანური რეალიზაციის, რომ AM / FM რადიო იგრძნობა სუფთა Magic. რადიოში ჩართვისას შეგიძლიათ მუსიკის, ხმის ან ნებისმიერი სხვა აუდიო გასართობი ეთერიდან წყაროდან მოყოლებული, ასობით ან თუნდაც ათასობით კილომეტრის მოშორებით! სამწუხაროდ, ეს ნამდვილად არ არის ჯადოსნური. სინამდვილეში, რადიოს მიღება საკმაოდ მარტივია გასაგებია, როდესაც თქვენ გამოამჟღავნებთ რა რადიო ტალღების შექმნას და ეთერში.

რა არის რადიო ტალღები?

თქვენ ალბათ იცნობთ AM, რომელიც დგას ამპლიტუდის მოდულაცია და FM, რომელიც დგას სიხშირე მოდულაცია . ორივე AM და FM რადიომაუწყებლობა რადიოაქტიური ტალღების მეშვეობით გადაიცემა რადიოაქტიური ტალღების მეშვეობით, რომლებიც ელექტრომაგნიტური ტალღების ფართო სპექტრის ნაწილს წარმოადგენენ: გამა-სხივები, რენტგენები, ულტრაიისფერი სხივები, ხილული სინათლე, ინფრაწითელი და მიკროტალღური. ელექტრომაგნიტური ტალღები ყველგან ჩვენს ირგვლივ სხვადასხვა სიხშირეებზე არიან. რადიო ტალღები სინათლის ტალღების მსგავსი თვისებების (მაგ. გამოხატვა, პოლარიზაცია, დიფრაქცია, რეფრაქცია) გამოვლენილია, მაგრამ არსებობს სიხშირეზე, რომ ჩვენი თვალები არ არის მგრძნობიარე.

ელექტრომაგნიტური ტალღები წარმოიქმნება ალტერნატიულ მიმდინარე (AC), რომელიც ელექტროენერგიით არის გამოყენებული საკმაოდ ბევრი მოწყობილობის ან / და ტექნოლოგია ჩვენს სახლებში და სიცოცხლეს - სარეცხი მანქანების ტელევიზიებს ჩვენი მობილური მოწყობილობებისთვის . ამერიკის შეერთებულ შტატებში, ალტერნატიული მიმდინარე მუშაობს 60 ვტ-ზე 60 ვ. ეს იმას ნიშნავს, რომ მიმდინარე ალტერნატივები (ცვლილებების მიმართულებით) მავთულის 60 წამში წამში. სხვა ქვეყნები, როგორც სტანდარტული, 50 ჰექტარს იყენებენ. მიუხედავად იმისა, რომ 50 და 60 Hz ითვლება შედარებით დაბალი სიხშირეების, ალტერნატიული დენებისაგან კვლავაც გენერირება ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ძირითადი დონე (EMR). ეს იმას ნიშნავს, რომ ზოგიერთი ელექტრო ენერგია გადარჩება მავთულხლართებსა და ჰაერში. უმაღლესი სიხშირე ელექტროენერგიის, მეტი ენერგია, რომელიც ახერხებს გაქცევა მავთულის გარეთ ღია სივრცეში. ამდენად, ელექტრომაგნიტური გამოსხივება შეიძლება თავისუფლად აღწერილი იყოს როგორც "ელექტროენერგია ჰაერში".

მოდულის კონცეფცია

ელექტროენერგია ჰაერში შემთხვევითი ხმაურია. სასარგებლო სიგნალების სახით გადაიქცევა ინფორმაცია (მუსიკა ან ხმა), რომელიც უნდა იყოს მოდულირებული და მოდულაცია არის AM და FM რადიო სიგნალების საფუძველი. ასე რომ, AM და FM ჩამოყალიბდა, რადგან AM ამპლიტუდის მოდულაციისა და FM- ისთვის დგას სიხშირის მოდულაცია.

ცვლილების კიდევ ერთი სიტყვა არის ცვლილება. ელექტრომაგნიტური გამოსხივება უნდა იყოს მოდულირებული ან შეცვლილი, რათა სასარგებლო იყოს როგორც რადიო გადაცემის. მოდულაციის გარეშე, რადიოს სიგნალს ინფორმაცია არ ექნება. მოდულაცია არის მარტივი კონცეფციის გაგება, განსაკუთრებით იმიტომ, რომ ეს ყველაფერი ჩვენს გარშემო. ჩვენი გრძნობა ხედვა არის მაგალითი იმისა, თუ როგორ მუშაობს მოდულაცია. თქვენ შეგიძლიათ ხელით ცარიელი ქაღალდი თქვენს ხელში, მაგრამ ეს აზრი არ აქვს, სანამ ის ხდება მოდულირებული ან შეიცვალა რაღაც მნიშვნელოვანი გზა. ვინმემ უნდა დაწეროს ან გამოხატოს ქაღალდი, რათა სასარგებლო ინფორმაცია დაუკავშირდეს.

ჩვენი მოსმენის გრძნობა კიდევ ერთი მაგალითია. ცარიელი ჰაერი უნდა იყოს მოდულირებული ან შეიცვალა მუსიკით ან ხმით ან ხმით, რათა ის სასარგებლო იყოს. ქაღალდის ნაჭრის მსგავსად, მოლეკულები, რომლებიც ქმნიან საჰაერო ხომალდებს, ინფორმაციას აწვდის ინფორმაციას. მაგრამ ფაქტობრივი ინფორმაციის გარეშე - ჩანაწერები ქაღალდზე ან ჟღერს ჰაერში - არაფერი გაქვთ. ასე რომ, როდესაც რადიოს მაუწყებლობაზე მიდის, ელექტრომაგნიტური გამოსხივება (ჰაერში ელექტროენერგია) უნდა იყოს მოდულირებული სასურველი ინფორმაციის გაგზავნა.

AM რადიო მაუწყებლობა

AM რადიო იყენებს ამპლიტუდის მოდულაციას და არის რადიომაუწყებლობის უმარტივე ფორმა. ამპლიტუდის მოდულაციის გასაგებად, AM ჯგუფში 1000 kHz ზე სამაუწყებლო სიგნალის (ან ტალღის) გადაცემა. მუდმივი სიგნალის ამპლიტუდა (ან სიმაღლე) უცვლელია ან არ არის მოდულირებული, რაც არ შეიცავს სასარგებლო ინფორმაციას. ეს მყარი სიგნალი მხოლოდ ხმაურს აწარმოებს, სანამ არ არის მოდულირებული ინფორმაცია, როგორიცაა ხმა ან მუსიკა. კომბინაცია ორი შედეგების შეცვლის ამპლიტუდის ძალა დგას სიგნალი, რომელიც ზრდის და ამცირებს პირდაპირ პროპორციულად ინფორმაციას. მხოლოდ ამპლიტუდის ცვლილებები, როგორც სიხშირე მუდმივად რჩება მთელი დრო.

AM რადიო ამერიკის შეერთებულ შტატებში მოქმედებს სპექტრი სიხშირეებიდან 520 kHz- დან 1710 kHz- მდე. სხვა ქვეყნებსა და რეგიონებს აქვთ განსხვავებული სიხშირე მერყეობები. კონკრეტული სიხშირე ცნობილია, როგორც გადამზიდავი სიხშირე , რომელიც არის სატრანსპორტო საშუალება, რომლის საშუალებითაც რეალური სიგნალი ხორციელდება სამაუწყებლო ანტენის მიღებაზე.

AM რადიო აქვს უპირატესობა გადაცემის მეტი დიდი განსხვავებები, რომელსაც მეტი სადგურები მოცემულ სიხშირე დიაპაზონი, და ადვილად აიყვანეს მიერ მიმღებები. თუმცა, AM სიგნალები უფრო მგრძნობიარეა ხმაურისა და სტატიკური ჩარევისთვის , როგორიცაა წვიმის დროს. ელექტროენერგიით წარმოქმნილი ელექტროენერგია აწარმოებს ხმაურის სპირებს, რომლებიც AM- ის დრაივერებით აიყვანეს. AM რადიო ასევე აქვს ძალიან შეზღუდული აუდიო დიაპაზონი, 200 Hz- დან 5 kHz- მდე, რაც ზღუდავს მის სარგებლობას უფრო მეტად რადიოსადგურზე და ნაკლები მუსიკისთვის. და როდესაც საქმე ეხება მუსიკას, AM სიგნალები უფრო დაბალი ხმის ხარისხია, ვიდრე FM.

FM რადიო მაუწყებლობა

FM რადიო იყენებს სიხშირის მოდულაციას. სიხშირის მოდულაციის გასაგებად, განიხილეთ სიგნალი მუდმივი სიხშირით და ამპლიტუდით. სიხშირე სიხშირე უცვლელი ან un-modulated, ასე რომ არ არსებობს სასარგებლო ინფორმაცია შეიცავდა. მაგრამ ამგვარი სიგნალის შესახებ ინფორმაციის მიღების შემდეგ, კომბინაცია იცვლება სიხშირის ცვლილებებში , რაც პირდაპირ პროპორციულია ინფორმაციის მიწოდებაზე. როდესაც სიხშირე მოდულაციაა დაბალი და მაღალია, მუსიკა ან ხმა გადადის გადამზიდავი სიხშირით. მაგრამ მხოლოდ სიხშირის ცვლილებები; ამპლიტუდი მუდმივად რჩება მთელი დროის განმავლობაში.

FM რადიო მუშაობს 87.5 მჰც-დან 108.0 მჰც-მდე დიაპაზონში, რაც AM რადიოზე ბევრად უფრო მაღალია. FM ტრანსმისიების მანძილი უფრო შეზღუდულია ვიდრე AM - როგორც წესი, 100 მილი. თუმცა, FM რადიო უკეთესი შეეფერება მუსიკას; უმაღლესი სიჩქარის 30 Hz- დან 15 kHz დიაპაზონი აწარმოებს ხმის ხარისხს, ჩვენ ჩვეულებრივ ვუსმენთ მოსმენას და ისიამოვნებთ. მაგრამ იმისათვის, რომ მეტი ფართობი გაშუქდეს, FM ტრანსმისიები საჭიროებს დამატებითი სადგურების განახორციელოს სიგნალები შემდგომი.

FM მაუწყებლობა ასევე საყოველთაოდ შესრულებულია სტერეოში - რამდენიმე AM სადგური ასევე შეუძლია სტერეო სიგნალების გადაცემა. მიუხედავად იმისა, რომ FM სიგნალები ნაკლებად მგრძნობიარენი არიან ხმაურისა და ჩარევის მიმართ, მათ შეუძლიათ შეზღუდონ ფიზიკური ბარიერები (მაგ. შენობები, ბორცვები და ა.შ.), რაც გავლენას ახდენს საერთო მიღებაზე. ამიტომაც შეგიძლიათ რამდენიმე რადიოსადგურზე უფრო ადვილად აირჩიოთ სხვა ადგილებში, ვიდრე ეს თქვენს შიგნით თუ ქალაქის ირგვლივ.