فهم كيفية عمل راديو AM / FM
AM / FM مذياع يمكن أن يشعر وكأنه سحر خالص. قم بتشغيل الراديو واستمع إلى الموسيقى أو البرامج الحوارية أو أي ترفيه صوتي آخر يتم بثه من مصدر يقع على بعد مئات ، إن لم يكن آلاف الأميال. لكن الراديو ليس سحرًا. إنها عملية مباشرة وإن كانت رائعة. فيما يلي نظرة على كيفية إنشاء وبث موجات الراديو.
ما هي موجات الراديو؟
AM تعني تعديل السعة ، و FM تعني تعديل التردد. يتم إرسال كل من برامج راديو AM و FM عبر الهواء عبر موجات الراديو ، والتي تعد جزءًا من مجموعة الموجات الكهرومغناطيسية التي تشمل أشعة جاما والأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء و الميكروويف.
الموجات الكهرومغناطيسية موجودة في كل مكان وفي كل مكان بترددات مختلفة. تتمتع موجات الراديو بخصائص مشابهة لموجات الضوء (مثل الانعكاس والاستقطاب والحيود والانكسار) ، لكن موجات الراديو توجد بتردد لا تتأثر عيناك به.
يتم إنشاء الموجات الكهرومغناطيسية بواسطة التيار المتناوب (AC) ، الطاقة الكهربائية المستخدمة لتشغيل معظم التكنولوجيا في منزلك وحياتك ، من الغسالات إلى أجهزة التلفزيون إلى أجهزة محمولة.
في الولايات المتحدة ، يعمل التيار المتردد عند 120 فولت عند 60 هرتز. هذا يعني أن التيار المتناوب (يغير الاتجاه) في السلك 60 مرة في الثانية. تستخدم الدول الأخرى 50 هرتز كمعيار.
على الرغم من أن كلا من 50 و 60 هرتز يعتبران ترددات منخفضة نسبيًا ، فإن التيارات المتناوبة تولد مستوى أساسيًا من الإشعاع الكهرومغناطيسي (EMR). هذا يعني أن بعض الطاقة الكهربائية تهرب من السلك وتنتقل إلى الهواء.
كلما زاد تردد الكهرباء ، زادت الطاقة التي تمكن من إخراج السلك إلى الفضاء المفتوح. هذا هو السبب في أن الإشعاع الكهرومغناطيسي يوصف أحيانًا بشكل فضفاض بأنه "كهرباء في الهواء".
مفهوم التعديل
الكهرباء في الهواء هي ضوضاء عشوائية. لكي يتم تحويلها إلى إشارات مفيدة تنقل المعلومات (موسيقى أو صوت) ، يجب أولاً تعديل الكهرباء. لذلك ، فإن التشكيل هو أساس الإشارات الراديوية AM و FM.
كلمة أخرى للتعديل هي التغيير. يجب تعديل الإشعاع الكهرومغناطيسي أو تغييره ليكون مفيدًا كإرسال لاسلكي. بدون تعديل ، لا يمكن للإشارة الراديوية أن تحمل المعلومات.
عندما يتعلق الأمر بالبث الإذاعي ، يجب تعديل الإشعاع الكهرومغناطيسي (الكهرباء في الهواء) بالمعلومات التي سيتم إرسالها.
لفهم مفهوم التعديل بشكل أفضل ، فكر في الرؤية. تكون قطعة الورق الفارغة عديمة الفائدة حتى يتم تعديلها أو تغييرها بطريقة مفيدة. يجب أن تكتب أو ترسم على الورقة لتوصيل معلومات مفيدة.
البث الإذاعي AM
يستخدم راديو AM تعديل السعة ، وهو أبسط أشكال البث الإذاعي. لفهم تعديل السعة ، فكر في إشارة ثابتة (أو موجة) تبث عند 1000 كيلو هرتز على النطاق AM. اتساع (أو ارتفاع) الإشارة الثابتة لا يتغير ، أو لا يتم تعديله ، لذلك لا يحمل أي معلومات مفيدة.
تنتج هذه الإشارة الثابتة ضوضاء فقط حتى يتم تعديلها بالمعلومات ، مثل الصوت أو الموسيقى. ينتج عن هذا التعديل تغيير في قوة اتساع الإشارة الثابتة ، والتي تزيد وتنقص بالتناسب المباشر مع المعلومات. فقط السعة تتغير. يظل التردد ثابتًا.
يعمل راديو AM في الأمريكتين في نطاق من الترددات من 520 كيلوهرتز إلى 1710 كيلوهرتز. البلدان والمناطق الأخرى لديها نطاقات تردد مختلفة. يُعرف التردد المحدد باسم تردد الموجة الحاملة ، وهو السيارة التي يتم من خلالها نقل الإشارة الفعلية من هوائي البث إلى موالف الاستقبال.
يرسل راديو AM عبر مسافات أكبر. لديها المزيد من المحطات في نطاق تردد معين ويمكن التقاطها بسهولة بواسطة أجهزة الاستقبال. لكن إشارات AM أكثر عرضة للضوضاء و تدخل ثابت، مثل أثناء عاصفة رعدية. تنتج الكهرباء المتولدة عن البرق ارتفاعات في الضوضاء تلتقطها موالفات AM.
راديو AM لديه أيضا محدودة نطاق الصوت، من 200 هرتز إلى 5 كيلوهرتز ، مما يجعلها أفضل للراديو التكلمي من الموسيقى. بالنسبة للموسيقى ، تكون جودة صوت إشارات AM أقل من جودة صوت FM.
بث راديو FM
يستخدم راديو FM تعديل التردد. لفهم تعديل التردد ، ضع في اعتبارك إشارة ذات تردد وسعة ثابتين. تردد الإشارة لم يتغير أو لم يتم تعديله ، لذلك لا توجد معلومات مفيدة واردة.
عندما تقدم معلومات إلى هذه الإشارة ، هناك تغيير في التردد يتناسب طرديًا مع المعلومات. عندما يتم تعديل التردد بين منخفض وعالي ، فإن تردد الموجة الحاملة يرسل الموسيقى أو الصوت. فقط التردد يتغير نتيجة لذلك. السعة تظل ثابتة طوال الوقت.
يعمل راديو FM في نطاق 87.5 ميجا هرتز إلى 108.0 ميجا هرتز ، وهو نطاق تردد أعلى من راديو AM. نطاق المسافة لعمليات إرسال FM محدود أكثر من AM ، وعادة ما يكون أقل من 100 ميل.
ومع ذلك ، فإن راديو FM هو الأنسب للموسيقى. ينتج النطاق الترددي الأعلى من 30 هرتز إلى 15 كيلو هرتز جودة الصوت التي نتمتع بها ونفضلها. للحصول على منطقة تغطية أكبر ، تحتاج إرسالات FM إلى محطات إضافية لنقل المزيد من الإشارات.
تتم عمليات البث على موجة FM بشكل شائع بلغة ستيريو (يمكن لبعض محطات AM أيضًا بث إشارات استريو). على الرغم من أن إشارات FM أقل عرضة للضوضاء والتداخل ، إلا أن الحواجز المادية ، مثل المباني والتلال ، يمكن أن تحد منها وتؤثر على الاستقبال الكلي.
هذا هو السبب في أنه يمكنك التقاط محطات راديو معينة بسهولة أكبر في بعض الأماكن من غيرها ، أو لماذا تفقد المحطات أثناء القيادة في مناطق مختلفة.