AM/FM-radio kan soos pure magie voel. Skakel die radio aan en luister na musiek, geselsprogramme of enige ander oudio-vermaak wat uitgesaai word vanaf 'n bron wat honderde, indien nie duisende, kilometers ver geleë is nie. Maar radio is nie magie nie. Dit is 'n eenvoudige maar fassinerende proses. Hier is 'n blik op hoe radiogolwe geskep en uitgesaai word.
Wat is radiogolwe?
AM staan vir Amplitude Modulation, en FM staan vir Frequency Modulation. Beide AM- en FM-radioprogramme word oor die lug deur radiogolwe uitgesaai, wat deel is van 'n reeks elektromagnetiese golwe wat gammastrale, x-strale, ultravioletstrale, sigbare lig, infrarooi en mikrogolf insluit.
Elektromagnetiese golwe is oral, oral, op verskillende frekwensies. Radiogolwe het eienskappe soortgelyk aan liggolwe (soos refleksie, polarisasie, diffraksie en refraksie), maar radiogolwe bestaan teen 'n frekwensie waarvoor jou oë nie sensitief is nie.
Elektromagnetiese golwe word gegenereer deur wisselstroom (AC), die elektriese krag wat gebruik word om die meeste van die tegnologie in jou huis en lewe te laat loop, van wasmasjiene tot televisies tot mobiele toestelle.
In die Verenigde State werk wisselstroom teen 120 volt teen 60 Hz. Dit beteken dat die stroom 60 keer per sekonde afwissel (van rigting verander) in die draad. Ander lande gebruik 50 Hz as die standaard.
Alhoewel beide 50 en 60 Hz as relatief lae frekwensies beskou word, genereer die wisselstrome 'n basiese vlak van elektromagnetiese straling (EMR). Dit beteken van die elektriese energie ontsnap die draad en word in die lug oorgedra.
Hoe hoër die elektrisiteit se frekwensie, hoe meer energie slaag daarin om die draad na oop ruimtes te ontsnap. Dit is hoekom elektromagnetiese straling soms losweg beskryf word as "elektrisiteit in die lug."
Die konsep van modulasie
Elektrisiteit in die lug is lukrake geraas. Om in nuttige seine verander te word wat inligting (musiek of stem) oordra, moet elektrisiteit eers gemoduleer word. Daarom is modulasie die basis vir AM- en FM-radioseine.
'n Ander woord vir modulasie is verandering. Elektromagnetiese straling moet gemoduleer of verander word om bruikbaar te wees as 'n radiotransmissie. Sonder modulasie kan 'n radiosein nie inligting dra nie.
Wanneer dit by radio-uitsendings kom, moet die elektromagnetiese straling (elektrisiteit in die lug) gemoduleer word met die inligting wat gestuur moet word.
Om die konsep van modulasie beter te verstaan, dink aan visie.’n Leë stuk papier is nutteloos totdat dit op een of ander betekenisvolle manier gemoduleer of verander word. Jy moet op die papier skryf of teken om nuttige inligting oor te dra.
AM-radio-uitsendings
AM-radio gebruik amplitudemodulasie, die eenvoudigste radio-uitsaaivorm. Om amplitudemodulasie te verstaan, dink aan 'n bestendige sein (of golf) wat by 1 000 kHz op die AM-band uitsaai. Die konstante sein se amplitude (of hoogte) is onveranderd, of ongemoduleer, so dit dra geen nuttige inligting nie.
Hierdie bestendige sein produseer net geraas totdat dit gemoduleer is met inligting, soos stem of musiek. Hierdie modulasie lei tot 'n verandering in die bestendige sein se amplitudesterkte, wat in direkte verhouding tot die inligting toeneem en afneem. Slegs die amplitude verander. Die frekwensie bly konstant.
AM-radio in die Amerikas werk in 'n reeks frekwensies van 520 kHz tot 1 710 kHz. Ander lande en streke het verskillende frekwensiereekse. Die spesifieke frekwensie staan bekend as die drafrekwensie, wat die voertuig is waarmee die werklike sein van 'n uitsaaiantenna na 'n ontvangstemmer oorgedra word.
AM-radio stuur oor groter afstande. Dit het meer stasies in 'n gegewe frekwensiereeks en kan maklik deur ontvangers opgetel word. Maar AM-seine is meer vatbaar vir geraas en statiese interferensie, soos tydens 'n donderstorm. Die elektrisiteit wat deur weerlig opgewek word, produseer geraaspyle wat AM-ontstemmers optel.
AM-radio het ook 'n beperkte oudioreeks, van 200 Hz tot 5 kHz, wat dit beter maak vir praatradio as musiek. Vir musiek is AM-seine van 'n laer klankgeh alte as FM.
FM-radio-uitsendings
FM-radio gebruik frekwensiemodulasie. Om frekwensiemodulasie te verstaan, oorweeg 'n sein met 'n bestendige frekwensie en amplitude. Die sein se frekwensie is onveranderd of ongemoduleer, so daar is geen nuttige inligting vervat nie.
Wanneer jy inligting aan hierdie sein bekendstel, is daar 'n verandering aan die frekwensie direk eweredig aan die inligting. Wanneer die frekwensie tussen laag en hoog gemoduleer word, stuur die drafrekwensie musiek of stem uit. Slegs die frekwensie verander as gevolg daarvan. Die amplitude bly konstant die hele tyd.
FM-radio werk in die 87.5 MHz tot 108.0 MHz-reeks, 'n hoër frekwensiereeks as AM-radio. Die afstandreeks vir FM-uitsendings is meer beperk as AM, gewoonlik minder as 100 myl.
FM-radio is egter beter geskik vir musiek. Die hoër bandwydtereeks van 30 Hz tot 15 kHz lewer die klankgeh alte wat ons geniet en verkies. Om 'n groter dekkingsgebied te hê, benodig FM-uitsendings bykomende stasies om seine verder te dra.
FM-uitsendings word gewoonlik in stereo gedoen ('n paar AM-stasies kan ook stereoseine uitsaai). Alhoewel FM-seine minder vatbaar is vir geraas en steurings, kan fisiese hindernisse, soos geboue en heuwels, hulle beperk en algehele ontvangs beïnvloed.
Dit is hoekom jy sekere radiostasies makliker op sommige plekke as ander kan optel, of hoekom jy stasies verloor as jy deur verskillende gebiede ry.
