רדיו AM/FM יכול להרגיש כמו קסם טהור. הפעל את הרדיו והאזן למוזיקה, תוכניות אירוח או כל בידור אודיו אחר המשודר ממקור שנמצא במרחק מאות, אם לא אלפי קילומטרים. אבל רדיו זה לא קסם. זה תהליך פשוט אם מרתק. הנה מבט על האופן שבו גלי רדיו נוצרים ומשודרים.
מהם גלי רדיו?
AM מייצג Amplitude Modulation, ו-FM קיצור של Frequency Modulation. גם תוכניות רדיו AM וגם FM משודרות באוויר באמצעות גלי רדיו, שהם חלק ממגוון של גלים אלקטרומגנטיים הכוללים קרני גמא, קרני רנטגן, קרניים אולטרה סגולות, אור נראה, אינפרא אדום ומיקרוגל.
גלים אלקטרומגנטיים נמצאים מסביב, בכל מקום, בתדרים שונים. לגלי רדיו יש תכונות דומות לגלי אור (כגון השתקפות, קיטוב, עקיפה ושבירה), אבל גלי רדיו קיימים בתדר שהעיניים שלך לא רגישות אליו.
גלים אלקטרומגנטיים נוצרים על ידי זרם חילופין (AC), הכוח החשמלי המשמש להפעלת רוב הטכנולוגיה בבית ובחיים שלך, ממכונות כביסה, טלוויזיות ועד מכשירים ניידים.
בארצות הברית, זרם חילופין פועל ב-120 וולט ב-60 הרץ. המשמעות היא שהזרם מתחלף (משנה כיוון) בחוט 60 פעמים בשנייה. מדינות אחרות משתמשות ב-50 הרץ כסטנדרט.
למרות שגם 50 וגם 60 הרץ נחשבים לתדרים נמוכים יחסית, הזרמים המתחלפים מייצרים רמה בסיסית של קרינה אלקטרומגנטית (EMR). המשמעות היא שחלק מהאנרגיה החשמלית בורח מהחוט ומועבר לאוויר.
ככל שתדר החשמל גבוה יותר, כך יותר אנרגיה מצליחה לברוח מהחוט החוצה לחלל פתוח. זו הסיבה שקרינה אלקטרומגנטית מתוארת לעתים באופן רופף כ"חשמל באוויר."
The Concept of Modulation
חשמל באוויר הוא רעש אקראי. כדי להפוך אותו לאותות שימושיים המשדרים מידע (מוזיקה או קול), ראשית יש לשנות את החשמל. לכן, אפנון הוא הבסיס לאותות רדיו AM ו-FM.
מילה נוספת עבור אפנון היא שינוי. קרינה אלקטרומגנטית חייבת להיות מווסתת או לשנות כדי להיות שימושית כשידור רדיו. ללא אפנון, אות רדיו לא יכול לשאת מידע.
כשזה מגיע לשידורי רדיו, הקרינה האלקטרומגנטית (חשמל באוויר) חייבת להיות מווסתת עם המידע שיש לשלוח.
כדי להבין טוב יותר את הרעיון של אפנון, חשבו על חזון. פיסת נייר ריקה היא חסרת תועלת עד שהיא הופכת להיות מווסתת או משתנה בצורה משמעותית כלשהי. עליך לכתוב או לצייר על הנייר כדי להעביר מידע שימושי.
שידורי רדיו AM
רדיו AM משתמש באפנון משרעת, צורת שידור הרדיו הפשוטה ביותר. כדי להבין אפנון משרעת, חשבו על אות (או גל) קבוע המשדר ב-1,000 קילו-הרץ ברצועת AM. המשרעת (או הגובה) של האות הקבוע אינה משתנה, או לא מווסתת, כך שהוא אינו נושא מידע שימושי.
אות יציב זה מייצר רק רעש עד שהוא מווסן עם מידע, כגון קול או מוזיקה. אפנון זה מביא לשינוי בעוצמת המשרעת של האות הקבוע, אשר גדל ויורד ביחס ישר למידע. רק המשרעת משתנה. התדירות נשארת קבועה.
רדיו AM ביבשת אמריקה פועל בטווח של תדרים מ-520 קילו-הרץ עד 1,710 קילו-הרץ. למדינות ואזורים אחרים יש טווחי תדרים שונים. התדר הספציפי ידוע בתור תדר הנשא, שהוא הרכב שבאמצעותו מועבר האות בפועל מאנטנת שידור אל מקלט קולט.
רדיו AM משדר למרחקים גדולים יותר. יש לו יותר תחנות בטווח תדרים נתון וניתן לקלוט אותו בקלות על ידי מקלטים. אבל אותות AM רגישים יותר לרעשים ולהפרעות סטטיות, כגון במהלך סופת רעמים. החשמל שנוצר על ידי ברק מייצר קוצים רעש שמקלטי AM קולטים.
לרדיו AM יש גם טווח שמע מוגבל, מ-200 הרץ עד 5 קילו-הרץ, מה שהופך אותו לטוב יותר לרדיו דיבור מאשר למוזיקה. עבור מוזיקה, אותות AM הם באיכות צליל נמוכה יותר מאשר FM.
שידורי רדיו FM
רדיו FM משתמש באפנון תדר. כדי להבין אפנון תדר, שקול אות עם תדר ואמפליטודה קבועים. תדר האות אינו משתנה או אינו מאופנן, כך שאין מידע שימושי.
כאשר אתה מציג מידע לאות זה, יש שינוי בתדר ביחס ישר למידע. כאשר התדר מאופנן בין נמוך לגבוה, תדר הספק משדר מוזיקה או קול.רק התדירות משתנה כתוצאה מכך. המשרעת נשארת קבועה כל הזמן.
רדיו FM פועל בטווח של 87.5 מגה-הרץ עד 108.0 מגה-הרץ, טווח תדרים גבוה יותר מרדיו AM. טווח המרחק לשידורי FM מוגבל יותר מ-AM, בדרך כלל פחות מ-100 מיילים.
עם זאת, רדיו FM מתאים יותר למוזיקה. טווח רוחב הפס הגבוה יותר של 30 הרץ עד 15 קילוהרץ מייצר את איכות הצליל שאנו נהנים ומעדיפים. כדי לקבל אזור כיסוי גדול יותר, שידורי FM זקוקים לתחנות נוספות כדי לשאת אותות הלאה.
שידורי FM נעשים בדרך כלל בסטריאו (כמה תחנות AM יכולות גם לשדר אותות סטריאו). למרות שאותות FM פחות רגישים לרעש והפרעות, מחסומים פיזיים, כגון בניינים וגבעות, יכולים להגביל אותם ולהשפיע על הקליטה הכוללת.
זו הסיבה שאתה יכול לקלוט תחנות רדיו מסוימות בקלות רבה יותר במקומות מסוימים מאשר באחרים, או מדוע אתה מאבד תחנות בזמן שאתה נוסע באזורים שונים.
