قد تبدو الإذاعة مثل السحر ، لكنها في الواقع سهلة الفهم
في كل مرة ، يطور بعضنا إدراكًا عفويًا بأن راديو AM / FM يشبه السحر الخالص. عند تشغيل الراديو ، يمكنك سماع الموسيقى أو الصوت أو أي ترفيه صوتي آخر يتم بثه من مصدر يقع على بعد مئات أو حتى آلاف الأميال! للأسف ، هذا ليس حقا السحر. في الواقع ، من السهل جدا فهم استقبال الراديو بمجرد إزالة الغموض عن كيفية إنشاء موجات الراديو وبثها.
ما هي موجات الراديو؟
من المحتمل أنك على دراية بـ AM ، الذي يشير إلى تعديل Amplitude Modulation ، و FM ، والذي يشير إلى تعديل التردد . تنتقل كل من برامج الراديو AM و FM عبر الأثير عبر موجات الراديو ، وهي جزء من نطاق واسع من الموجات الكهرومغناطيسية التي تشمل: أشعة ،اما ، والأشعة السينية ، والأشعة فوق البنفسجية ، والضوء المرئي ، والأشعة تحت الحمراء ، والموجات الدقيقة. الموجات الكهرومغناطيسية في كل مكان حولنا في ترددات مختلفة. تظهر الموجات الراديوية خصائص مشابهة لتلك الموجات الضوئية (مثل الانعكاس ، الاستقطاب ، الانعراج ، الانكسار) ، ولكنها موجودة بتردد لا تراه أعيننا حساسة.
يتم توليد الموجات الكهرومغناطيسية بواسطة التيار المتناوب (AC) ، وهو الطاقة الكهربائية المستخدمة لتشغيل كل الأجهزة و / أو التكنولوجيا في بيوتنا وحياتنا تقريبًا - من الغسالات إلى أجهزة التلفزيون إلى أجهزتنا المحمولة . في الولايات المتحدة ، يعمل التيار المتردد عند 120 فولت عند 60 هرتز. هذا يعني أن البديل الحالي (يتغير الاتجاه) في السلك 60 مرة في الثانية. بلدان أخرى تستخدم 50 هرتز كمعيار. على الرغم من أن كل من 50 و 60 هرتز تعتبر ترددات منخفضة نسبيا ، لا تزال التيارات المتولدة تولد مستوى أساسي من الإشعاع الكهرومغناطيسي (EMR). وهذا يعني أن بعض الطاقة الكهربائية تخرج من السلك وتنتقل إلى الهواء. كلما زاد تردد الكهرباء ، زادت الطاقة التي تمكنت من الخروج من السلك إلى الفضاء المفتوح. وبالتالي ، يمكن وصف الإشعاع الكهرومغناطيسي بشكل فضفاض بأنه "كهرباء في الهواء".
مفهوم التحوير
الكهرباء في الهواء ليست سوى ضوضاء عشوائية. لكي يتم تحويلها إلى إشارات مفيدة تنقل معلومات (موسيقى أو صوت) ، يجب أن يتم تعديلها أولاً ، ويشكل التعديل الأساس لإشارات الراديو AM و FM. هذه هي الطريقة التي نشأت بها المصطلحان AM و FM ، لأن AM تشير إلى تشكيل السعة و FM لتضمين التردد.
كلمة أخرى للتعديل هي التغيير. يجب تعديل الإشعاع الكهرومغناطيسي أو تغييره ليكون مفيدًا كإرسال لاسلكي. وبدون التشكيل ، لن يتم نقل أي معلومات بواسطة إشارة راديوية. يعد التعديل مفهومًا سهل الفهم ، لا سيما أنه في كل مكان حولنا. إن إحساسنا بالرؤية هو مثال جيد لوصف كيفية عمل التعديل. يمكنك الحصول على قطعة فارغة من الورق في يدك ، ولكن لا فائدة منها حتى يتم تعديلها أو تغييرها بطريقة ذات معنى. سيضطر شخص ما للكتابة أو الرسم على الورق من أجل توصيل معلومات مفيدة.
إحساسنا بالسمع هو مثال رئيسي آخر. يجب أن يتم تعديل أو تغيير الهواء الفارغ بالموسيقى أو الصوت أو الصوت حتى يكون مفيدًا. تماما مثل قطعة الورق ، تكون الجزيئات التي تشكل الهواء ناقلة للمعلومات. لكن بدون المعلومات الفعلية - علامات على الورق أو الأصوات في الهواء - ليس لديك شيء. لذلك عندما يتعلق الأمر بالبث الإذاعي ، يجب تعديل الإشعاع الكهرومغناطيسي (الكهرباء في الهواء) مع المعلومات المطلوبة لإرسالها.
راديو AM البث
يستخدم راديو AM تعديل السعة وهو أبسط أشكال البث الإذاعي. لفهم تشكيل الاتساع ، ضع في اعتبارك بث إشارة ثابتة (أو موجة) عند kHz 1000 على النطاق AM. إن اتساع (أو ارتفاع) الإشارة الثابتة لم يتغير أو غير موحد ، وبالتالي لا يحتوي على معلومات مفيدة. هذه الإشارة الثابتة تنتج ضوضاء فقط حتى يتم تعديلها مع المعلومات ، مثل الصوت أو الموسيقى. ينتج عن الجمع بين الاثنين تغييراً في شدة اتساع الإشارة الثابتة ، التي تزداد وتقل بالتناسب المباشر مع المعلومات. يتغير السعة فقط ، حيث أن التردد يظل ثابتًا طوال الوقت.
يعمل راديو AM في الأمريكتين في مجموعة من الترددات تتراوح من 520 كيلوهرتز إلى 1710 كيلوهرتز. بلدان ومناطق أخرى لديها نطاقات تردد مختلفة. يُعرف التردد المحدد باسم تردد الموجة الحاملة ، وهي المركبة التي يتم بواسطتها نقل الإشارة الفعلية من هوائي بث إلى موالف استقبال.
يتمتع راديو AM بمزايا الإرسال عبر اختلافات أكبر ، ولديه المزيد من المحطات في نطاق تردد معين ، ويمكن التقاطه بسهولة بواسطة المستقبلات. ومع ذلك ، تكون إشارات AM أكثر عرضة للضوضاء والتداخل الساكن ، مثل أثناء العواصف الرعدية. تنتج الكهرباء الناتجة عن الصواعق طفرات ضوضاء يتم التقاطها بواسطة موالفات AM. يحتوي راديو AM أيضًا على نطاق صوت محدود للغاية ، من 200 هرتز إلى 5 كيلو هرتز ، مما يحد من فائدته أكثر للتحدث عبر الراديو وأقل بالنسبة للموسيقى. وعندما يتعلق الأمر بالموسيقى ، تكون إشارات AM ذات جودة صوت أقل من FM.
راديو FM بث
يستخدم راديو FM تعديل التردد. لفهم تشكيل التردد ، فكر في إشارة ذات تردد وسعة ثابتتين. تواتر الإشارة بدون تغيير أو غير مضبوط ، لذلك لا توجد معلومات مفيدة مضمنة. ولكن بمجرد تقديم معلومات إلى هذه الإشارة ، ينتج عن التوليفة تغيير في التردد ، والذي يتناسب طرديا مع المعلومات. عندما يتم تعديل التردد بين منخفض وعالي ، يتم نقل الموسيقى أو الصوت بواسطة تردد الموجة الحاملة. ولكن التغييرات التردد فقط نتيجة لذلك ؛ السعة تبقى ثابتة طوال الوقت.
يعمل راديو FM في نطاق من 87.5 ميغاهرتز إلى 108 ميغاهيرتز ، وهو نطاق ترددات أعلى بكثير من راديو AM. نطاق المسافة لإرسالات FM أكثر محدودية من AM - عادة أقل من 100 ميل. ومع ذلك ، فإن راديو FM مناسب بشكل أفضل للموسيقى ؛ النطاق الأعلى للنطاق الترددي من 30 هرتز إلى 15 كيلوهرتز ينتج جودة الصوت التي نفضل عادة الاستماع إليها والاستمتاع بها. ولكن من أجل الحصول على مساحة أكبر من التغطية ، تحتاج محطات إرسال FM إلى محطات إضافية لنقل إشارات إضافية.
تتم عمليات بث FM بشكل شائع في جهاز الاستريو - حيث تستطيع بعض محطات AM أيضًا بث إشارات ستيريو. وعلى الرغم من أن إشارات FM أقل عرضة للضوضاء والتداخل ، إلا أنها يمكن أن تكون محدودة بسبب الحواجز المادية (مثل المباني والتلال وما إلى ذلك) ، مما يؤثر على الاستقبال العام. هذا هو السبب في أنه يمكنك التقاط محطات راديو معينة بسهولة أكبر في بعض الأماكن أكثر من غيرها ، سواء داخل منزلك أو حول المدينة.