AM / FM-radio kan aanvoelen als pure magie. Wanneer u de radio inschakelt, kunt u muziek, spraak of ander audio-entertainment horen dat wordt uitgezonden vanaf een bron die zich honderden - of zelfs duizenden kilometers verderop bevindt! De radio-ontvangst is echter vrij eenvoudig te begrijpen zodra u demystificeert hoe radiogolven worden gemaakt en uitgezonden.
Wat zijn radiogolven?
Je kent waarschijnlijk AM, wat staat voor Amplitudemodulatie en FM, wat staat voor Frequentie modulatie . Zowel AM- als FM-radioprogramma's worden via de ether uitgezonden via radiogolven, die deel uitmaken van een breed scala aan elektromagnetische golven, waaronder: gammastralen, röntgenstralen, ultraviolette stralen, zichtbaar licht, infrarood en magnetron. Elektromagnetische golven zijn overal om ons heen in verschillende frequenties. Radiogolven vertonen vergelijkbare eigenschappen als die van lichtgolven (bijvoorbeeld reflectie, polarisatie, diffractie, breking), maar bestaan op een frequentie waarvoor onze ogen niet gevoelig zijn.
Elektromagnetische golven worden opgewekt door wisselstroom (AC), de elektrische stroom die wordt gebruikt om vrijwel elk apparaat en / of elke technologie in onze huizen en levens te laten werken - van wasmachines tot televisies en onze mobiele apparaten. In de Verenigde Staten werkt wisselstroom op 120 volt bij 60 Hz. Dit betekent dat de stroom 60 keer per seconde wisselt (van richting verandert) in de draad. In andere landen wordt 50 Hz als standaard gebruikt. Hoewel zowel 50 als 60 Hz als relatief lage frequenties worden beschouwd, genereren de wisselstromen nog steeds een basisniveau van elektromagnetische straling (EMR). Dit betekent dat een deel van de elektrische energie aan de draad ontsnapt en in de lucht wordt doorgelaten. Hoe hoger de frequentie van de elektriciteit, hoe meer energie erin slaagt om de draad naar de open ruimte te ontsnappen. Zo kan elektromagnetische straling losjes worden omschreven als 'elektriciteit in de lucht'.
Het concept van modulatie
Elektriciteit in de lucht is niets anders dan willekeurig lawaai. Om te worden omgezet in nuttige signalen die informatie (muziek of spraak) verzenden, moet deze eerst worden gemoduleerd en modulatie is de basis voor AM- en FM-radiosignalen. Zo ontstonden de termen AM en FM sinds AM staat voor amplitudemodulatie en FM staat voor frequentiemodulatie.
Een ander woord voor modulatie is verandering. De elektromagnetische straling moet worden gemoduleerd of gewijzigd om nuttig te zijn als radio-uitzending. Zonder modulatie zou geen informatie door een radiosignaal worden gedragen. Modulatie is een eenvoudig concept om te begrijpen, vooral omdat het overal om ons heen is. Onze visie is een goed voorbeeld om te beschrijven hoe modulatie werkt. Een blanco vel papier in je hand is nutteloos totdat het op een zinvolle manier wordt gemoduleerd of veranderd. Iemand zou op het papier moeten schrijven of tekenen om nuttige informatie te communiceren.
Als het gaat om radio-uitzendingen, moet de elektromagnetische straling (elektriciteit in de lucht) worden gemoduleerd met de gewenste informatie om te verzenden.
AM Radio-uitzendingen
AM-radio maakt gebruik van amplitudemodulatie en is de eenvoudigste vorm van radio-uitzending. Om amplitudemodulatie te begrijpen, overweeg een stabiel signaal (of golf) uitzenden met 1000 kHz op de AM-band. De amplitude (of hoogte) van het constante signaal is onveranderd of niet-gemoduleerd en bevat dus geen bruikbare informatie. Dit gestage signaal produceert alleen ruis totdat het wordt gemoduleerd met informatie, zoals spraak of muziek. De combinatie van de twee resulteert in een verander in de amplitudesterkte van het stabiele signaal, dat toeneemt en daalt in directe verhouding tot de informatie. Alleen de amplitude verandert, omdat de frequentie de hele tijd constant blijft.
AM-radio in Amerika is actief in een reeks frequenties van 520 kHz tot 1710 kHz. Andere landen en regio's hebben verschillende frequentiebereiken. De specifieke frequentie staat bekend als de carrier frequentie , dat het voertuig is waarmee het werkelijke signaal wordt getransporteerd van een uitzendantenne naar een ontvangende tuner.
AM-radio heeft de voordelen van het verzenden over grotere verschillen, het hebben van meer stations binnen een bepaald frequentiebereik en gemakkelijk kunnen worden opgepikt door ontvangers. AM-signalen zijn echter gevoeliger voor ruis en statische interferentie, zoals tijdens onweer. De elektriciteit die wordt gegenereerd door bliksem produceert geluidspieken die worden opgevangen door AM-tuners. AM-radio heeft ook een zeer beperkt audiobereik, van 200 Hz tot 5 kHz, wat zijn bruikbaarheid meer beperkt tot spraakradio en minder voor muziek. En als het om muziek gaat, hebben AM-signalen een lagere geluidskwaliteit dan FM.
FM-radio-uitzendingen
FM-radio gebruikt frequentiemodulatie. Om frequentie modulatie te begrijpen, overweeg een signaal met een constante frequentie en amplitude. De frequentie van het signaal is ongewijzigd of niet-gemoduleerd, dus er zit geen bruikbare informatie in. Maar zodra informatie aan dit signaal is toegevoegd, resulteert de combinatie in een verander naar de frequentie , die recht evenredig is met de informatie. Wanneer de frequentie wordt gemoduleerd tussen laag en hoog, wordt muziek of spraak uitgezonden door de draaggolffrequentie. Maar alleen de frequentie verandert als gevolg; de amplitude blijft de hele tijd constant.
FM-radio werkt in het bereik van 87,5 MHz tot 108,0 MHz, wat een veel hoger frequentiebereik is dan AM-radio. Het afstandsbereik voor FM-uitzendingen is beperkter dan AM - meestal minder dan 100 mijl.FM-radio is echter beter geschikt voor muziek; het hogere bandbreedtebereik van 30 Hz tot 15 kHz produceert de geluidskwaliteit waar we normaal gesproken het liefst naar luisteren en van genieten. Maar om een groter dekkingsgebied te krijgen, vereisen FM-uitzendingen extra stations om signalen verder te vervoeren.
FM-uitzendingen worden ook vaak in stereo uitgevoerd - een paar AM-stations zijn ook in staat om stereosignalen uit te zenden. En hoewel FM-signalen minder gevoelig zijn voor ruis en interferentie, kunnen ze worden beperkt door fysieke barrières (bijvoorbeeld gebouwen, heuvels, enz.), Die van invloed zijn op de algehele ontvangst. Dit is de reden waarom je bepaalde radiostations op sommige plaatsen gemakkelijker kunt oppikken dan andere, of het nu in je huis is of in de stad.
