La ràdio pot semblar màgica, però en realitat és bastant fàcil d'entendre
De tant en tant, alguns de nosaltres desenvolupem una consciència espontània de que la ràdio AM / FM se sent màgia pura. Quan enceneu la ràdio, podeu escoltar música, veu o qualsevol altre entreteniment d'àudio emès des d'una font situada centenars, fins i tot a milers de quilòmetres de distància. Malauradament, no és realment màgic. De fet, la recepció de la ràdio és bastant fàcil d'entendre una vegada que es desmitifica com es creen i emeten ones de ràdio.
Què són les ones de ràdio?
Probablement estigueu familiaritzat amb AM, que significa Amplitud de modulació i FM, que significa Freqüència de modulació . Tots dos programes de ràdio AM i FM es transmeten per l'aire a través d'ones de ràdio, que formen part d'una àmplia gamma d'ones electromagnètiques que inclouen: raigs gamma, raigs X, raigs ultraviolats, llum visible, infrarojos i microones. Les ones electromagnètiques ens envolten a tot arreu en diferents freqüències. Les ones de ràdio presenten propietats similars a les ones de llum (per exemple, reflexió, polarització, difracció, refracció), però existeixen a una freqüència que els nostres ulls no són sensibles.
Les ones electromagnètiques es generen mitjançant corrent altern (CA), que és l'energia elèctrica que s'utilitza per executar pràcticament tots els aparells i / o tecnologies a les nostres llars i vides: des de rentadores fins televisions als nostres dispositius mòbils . Als Estats Units, el corrent altern funciona a 120 volts a 60 Hz. Això significa que el corrent alterna (canvia de direcció) al cable 60 vegades per segon. Altres països fan servir 50 Hz com a estàndard. Tot i que tant els 50 com els 60 Hz es consideren freqüències relativament baixes, els corrents alterns encara generen un nivell bàsic de radiació electromagnètica (EMR). Això significa que part de l'energia elèctrica s'escapa del cable i es transmet a l'aire. Com més alta sigui la freqüència de l'electricitat, major serà l'energia que aconsegueixi escapar del cable a l'espai obert. Per tant, la radiació electromagnètica es pot descriure vagament com 'electricitat a l'aire'.
El concepte de modulació
L'electricitat a l'aire no és més que un soroll aleatori. Per convertir-se en senyals útils que transmeten informació (música o veu) primer s'ha de modular, i la modulació és la base per a senyals de ràdio AM i FM. Així és com es van originar els termes AM i FM, ja que AM és la modulació d'amplitud i FM significa modulació de freqüència.
Una altra paraula per a la modulació és el canvi. La radiació electromagnètica s'ha de modular o canviar per ser útil com a transmissió de ràdio. Sense modulació, no es transmetia cap informació per un senyal de ràdio. La modulació és un concepte fàcil d'entendre, sobretot perquè està al nostre voltant. El nostre sentit de la visió és un bon exemple per descriure com funciona la modulació. Podeu tenir un full de paper en blanc a la mà, però és inútil fins que es moduli o modifiquin de manera significativa. Algú hauria d'escriure o dibuixar el document per comunicar informació útil.
El nostre sentit de l'audició és un altre gran exemple. L'aire buit s'ha de modular o canviar amb música o veu o so per tal que sigui útil. Igual que el paper, les molècules que componen l'aire són portadors d'informació. Però sense la informació real, les marques del paper o els sons a l'aire, no tens res. Així doncs, quan es tracta de transmissions radiofòniques, la radiació electromagnètica (electricitat a l'aire) s'ha de modular amb la informació desitjada per enviar.
Ràdios de ràdio AM
La ràdio AM utilitza modulació d'amplitud i és la forma més senzilla d'emissió de ràdio. Per comprendre la modulació d'amplitud, consideri una transmissió de senyal constant (o ona) a 1000 kHz a la banda AM. L'amplitud (o alçada) del senyal constant no canvia o no modula, de manera que no conté informació útil. Aquest senyal constant produeix només soroll fins que es modula amb informació, com ara veu o música. La combinació dels dos resultats en un canvi a la força d' amplitud del senyal constant, que augmenta i disminueix en proporció directa a la informació. Només l'amplitud canvia, ja que la freqüència es manté constant tot el temps.
La ràdio AM a les Amèriques opera en un rang de freqüències de 520 kHz a 1710 kHz. Altres països i regions tenen un rang de freqüència diferent. La freqüència específica es coneix com a freqüència portadora , que és el vehicle pel qual el senyal real es transporta des d'una antena de transmissió fins a un sintonitzador receptor.
La ràdio AM té els avantatges de transmetre sobre majors diferències, tenir més estacions en un rang de freqüències determinat i ser fàcilment recollides per receptors. No obstant això, els senyals d'AM són més susceptibles al soroll i la interferència estàtica , com durant una tempesta elèctrica. L'electricitat generada per un raig produeix punts de soroll que són recollits pels sintonitzadors AM. La ràdio AM també té un rang d'àudio molt limitat, de 200 Hz a 5 kHz, que limita la seva utilitat més cap a la ràdio de conversa i menys per a la música. I quan es tracta de música, els senyals d'AM són de menor qualitat de so que FM.
Ràdios de ràdio FM
La ràdio FM utilitza la modulació de freqüència. Per comprendre la modulació de freqüència, consideri un senyal amb freqüència i amplitud constants. La freqüència del senyal no està modificada o modificada, de manera que no hi ha informació útil. Però una vegada que s'ha introduït informació a aquesta senyal, la combinació produeix un canvi en la freqüència , que és directament proporcional a la informació. Quan la freqüència es modula entre baixa i alta, la música o la veu es transmeten per la freqüència del portador. Però només la freqüència canvia com a resultat; l'amplitud roman constant tot el temps.
La ràdio FM opera en el rang de 87,5 MHz a 108,0 MHz, que és un rang de freqüències molt més gran que la ràdio AM. El rang de distància per a les transmissions FM és més limitat que AM, normalment menys de 100 milles. No obstant això, la ràdio FM és més adequada per a la música; el major ample de banda de 30 Hz a 15 kHz produeix la qualitat de so que normalment preferim escoltar i gaudir. Però per tenir una àrea de cobertura més gran, les transmissions de FM requereixen estacions addicionals per portar senyals més enllà.
Les transmissions de FM també es fan sovint en estèreo, algunes de les estacions AM també poden transmetre senyals estèreo. I encara que els senyals de FM són menys susceptibles al soroll i la interferència, es poden limitar per barreres físiques (per exemple, edificis, turons, etc.) que afecten la recepció general. Per aquest motiu, podeu retirar determinades estacions de ràdio amb més facilitat en alguns llocs que altres, ja sigui dins de casa o al voltant de la ciutat.