AM/FM radio može se činiti kao čista magija. Uključite radio i slušajte glazbu, talk show ili bilo koju drugu audio zabavu koja se emitira iz izvora udaljenog stotinama, ako ne i tisućama milja. Ali radio nije magija. To je jednostavan iako fascinantan proces. Evo kako se stvaraju i emitiraju radio valovi.
Što su radio valovi?
AM označava amplitudnu modulaciju, a FM označava frekvencijsku modulaciju. I AM i FM radijski programi prenose se eterom putem radiovalova, koji su dio niza elektromagnetskih valova koji uključuju gama zrake, x-zrake, ultraljubičaste zrake, vidljivu svjetlost, infracrvenu i mikrovalnu pećnicu.
Elektromagnetski valovi su posvuda okolo, posvuda, na različitim frekvencijama. Radio valovi imaju svojstva slična svjetlosnim valovima (kao što su refleksija, polarizacija, difrakcija i lom), ali radio valovi postoje na frekvenciji na koju vaše oči nisu osjetljive.
Elektromagnetske valove stvara izmjenična struja (AC), električna energija koja se koristi za pokretanje većine tehnologije u vašem domu i životu, od perilica rublja do televizora i mobilnih uređaja.
U Sjedinjenim Državama izmjenična struja radi na 120 volti na 60 Hz. To znači da se struja izmjenjuje (mijenja smjer) u žici 60 puta u sekundi. Ostale zemlje koriste 50 Hz kao standard.
Iako se i 50 i 60 Hz smatraju relativno niskim frekvencijama, izmjenične struje stvaraju osnovnu razinu elektromagnetskog zračenja (EMR). To znači da dio električne energije izlazi iz žice i prenosi se u zrak.
Što je viša frekvencija elektriciteta, to više energije uspije pobjeći kroz žicu u otvoreni prostor. Zbog toga se elektromagnetsko zračenje ponekad slobodno opisuje kao "elektricitet u zraku."
Koncept modulacije
Elektricitet u zraku je nasumična buka. Da bi se pretvorila u korisne signale koji prenose informacije (glazbu ili glas), elektricitet se prvo mora modulirati. Stoga je modulacija osnova za AM i FM radio signale.
Druga riječ za modulaciju je promjena. Elektromagnetsko zračenje mora se modulirati ili promijeniti kako bi bilo korisno kao radio prijenos. Bez modulacije, radio signal ne može prenositi informacije.
Kada je riječ o radio emisijama, elektromagnetsko zračenje (elektricitet u zraku) mora biti modulirano s informacijama koje se šalju.
Da biste bolje razumjeli koncept modulacije, razmislite o vidu. Prazan komad papira je beskoristan sve dok se ne modulira ili promijeni na neki smislen način. Morate pisati ili crtati po papiru da biste prenijeli korisne informacije.
AM radijske emisije
AM radio koristi amplitudnu modulaciju, najjednostavniji oblik radijskog emitiranja. Da biste razumjeli amplitudnu modulaciju, razmislite o postojanom signalu (ili valu) koji se emitira na 1000 kHz na AM pojasu. Konstantna amplituda (ili visina) signala je nepromijenjena ili nemodulirana, tako da ne nosi nikakve korisne informacije.
Ovaj stabilni signal proizvodi samo šum dok se ne modulira informacijama, poput glasa ili glazbe. Ova modulacija rezultira promjenom jačine amplitude stabilnog signala, koja se povećava i smanjuje izravno proporcionalno informaciji. Mijenja se samo amplituda. Frekvencija ostaje konstantna.
AM radio u Americi radi u rasponu frekvencija od 520 kHz do 1710 kHz. Druge zemlje i regije imaju različite frekvencijske raspone. Specifična frekvencija poznata je kao nosiva frekvencija, a to je sredstvo kojim se stvarni signal prenosi od antene za emitiranje do prijamnog tunera.
AM radio emitira na veće udaljenosti. Ima više postaja u određenom frekvencijskom rasponu i prijamnici ga mogu lako uhvatiti. Ali AM signali su osjetljiviji na šum i statičke smetnje, kao što je tijekom grmljavinske oluje. Elektrika koju stvara munja stvara šumove koje hvataju AM tuneri.
AM radio također ima ograničeni audio raspon, od 200 Hz do 5 kHz, što ga čini boljim za radio razgovor nego za glazbu. Za glazbu, AM signali su slabije kvalitete zvuka nego FM.
FM radio emisije
FM radio koristi frekvencijsku modulaciju. Da biste razumjeli frekvencijsku modulaciju, razmotrite signal sa stabilnom frekvencijom i amplitudom. Frekvencija signala je nepromijenjena ili nemodulirana, tako da nema korisnih informacija.
Kada ovom signalu uvedete informaciju, dolazi do promjene frekvencije izravno proporcionalne informaciji. Kada je frekvencija modulirana između niske i visoke, frekvencija nositelj prenosi glazbu ili glas. Kao rezultat mijenja se samo frekvencija. Amplituda ostaje konstantna cijelo vrijeme.
FM radio radi u rasponu od 87,5 MHz do 108,0 MHz, što je viši frekvencijski raspon od AM radija. Raspon udaljenosti za FM prijenos je ograničeniji od AM, obično manji od 100 milja.
Međutim, FM radio je prikladniji za glazbu. Veći raspon propusnosti od 30 Hz do 15 kHz proizvodi kvalitetu zvuka u kojoj uživamo i koju preferiramo. Kako bi imali veće područje pokrivenosti, FM prijenosi trebaju dodatne postaje za daljnji prijenos signala.
FM emitiranje se obično izvodi u stereo (nekoliko AM postaja također može emitirati stereo signale). Iako su FM signali manje osjetljivi na šum i smetnje, fizičke barijere, poput zgrada i brda, mogu ih ograničiti i utjecati na ukupni prijem.
Ovo je razlog zašto na nekim mjestima možete lakše uhvatiti određene radio postaje nego na drugima ili zašto gubite postaje dok se vozite kroz različita područja.
