Радіо раптово з'явилося у житті людства і лягло основою багатьох засобів передачі, якими люди користуються щодня. Але радіопередача застосовується і у своєму первозданному, але доопрацьованому вигляді. За яким принципом він працює?
Короткий опис роботи пристрою
Радіо побудовано за принципом бездротової передачі. Радіохвиля в даному випадку служить як носій інформації.
Радіохвиля – це зміна електромагнітного поля, яке поширюється у просторі. По суті радіохвилі, як і світло, є електромагнітним випромінюванням. Різниця полягає в довжині хвилі та її частоті.
У передаючу сторону (радіопередавач) вноситься інформаційний сигнал (попередження, музика чи будь-який інший звук), який передається завдяки процесу модуляції частоти. Зміна параметрів несучої частоти виникає через інформаційний сигнал, а модульований сигнал поширюється у просторі у вигляді радіохвиль.
Стороною прийому є радіоприймач, В якому хвилі коригують модульований сигнал в антені. Фільтрова система виділяє сигнал призначеної частоти з деякої кількості передавачів та інших джерел радіохвиль, детектор (демодулятор) у цей час акцентується на інформаційний сигнал, що виходить із модулюючого. Допустимі спотворення сигналу через вплив різних перешкод.
Термін «Радіо» запровадив фізик і хімік сер Вільям Крукс у 1873 році, але використав його для обґрунтування деяких результатів своїх хімічних експериментів, оскільки до винаходи радіо було ще близько 20 років.
Перший патент на кшталт радіо оформив стоматолог Малон Луміс у 1872 році.В 1866 він заявив, що знайшов новий метод передачі зв'язку без проводів. У Сполучених Штатах переконані, що винахід радіо належить Девіду Хьюзу і Томасу Едісону (запатентував винахід у 1885 році), а також Ніколі Тесле, який у 1891 році отримав патент на передавальний пристрій з резонанс-трансформатором. У Росії та країнах колишнього СРСР вважається, що винахід радіо – заслуга Олександра Степановича Попова та Якова Наркевича-Йодка.
Види радіохвиль та частоти
На даний момент існує 11 видів радіохвиль, розглянемо ретельніше кожен вид.
Декамегаметрові
Декамегаметрові хвилі відносяться до наддовгих (СДВ). Довжина від 10 000 до 100 000 кілометрів при частоті від 3 до 30 Гц, що відповідає вкрай низьким частотам (КНЧ). Використовуються для зв'язку з підводними човнами та геофізичними дослідженнями.
Мегаметрові
Мегаметрові хвилі відносять до наддовгих (СДВ), які довжина коливається від 1000 до 10000 кілометрів при частоті 30-300 Гц. Відповідає наднизьким частотам (СНЧ).
Гектокілометрові
Гектокілометрові хвилі є наддовгими (СДВ). Довжина від 100 до 1000 кілометрів та частота від 300 до 3000 Гц відповідає інфранізким частотам (ІНЧ). Знайшли застосування для передачі та прийому сигналу на підводні човни та дослідженнях атмосфери.
Міріаметрові
Міріаметрові хвилі також називають наддовгими (СДВ). Довжина від 10 кілометрів до 100 кілометрів, а частота – від 30 кГц до 3 кГц відповідає дуже низьким частотам (ОНЧ). Застосовні для зв'язку з підводними човнами, служби точного часу, дальньої радіонавігації та грозопеленгації.
Кілометрові
Інша назва кілометрових хвиль – довгі (ДВ). Довжина – від 10 кілометрів до 1 кілометра, частота – від 30 кГц до 300 кГц. Є хвилями з низькою частотою (НЧ).Значно поглинаються іоносферою. Огинають Землю, унаслідок чого основне значення мають приземні довгі хвилі. Інтенсивність щодо швидко зменшується в міру віддалення джерела.
Гектометрові
Гектометрові чи середні хвилі (СВ). Довжина коливається від 100 метрів до 1 км, а частота – від 3 МГц до 300 кГц. Їх поглинає іоносфера найчастіше вдень, район дії визначено приземною хвилею. У вечірній час середні хвилі відбиваються від іоносфери, але район дії залишається той самий.
Декаметрові
Декаметрові або короткі хвилі (КВ) поширюються завдяки іоносфері, через що біля передавача утворюється зона радіомовчання. У денний час краще проходять хвилі коротші (30 МГц), а вночі – довші (3 МГц).
Метрові
Позначення МВ належить метровим хвиль, які відносяться до ультракоротких. Довжина хвилі від 10 до 1 метра, частота коливається від 30 до 300 МГц, відповідає дуже високим частотам (ОВЧ). Застосовуються у радіолокації, телебаченні, радіомовленні, радіозв'язку.
Дециметрові
Дециметрові хвилі позначені ДМВ, що відносяться так само, як і метрові, до ультракоротких. Довжина вагається від 1 метра до 10 сантиметрів, частота – від 300 МГц до 3 ГГц. Ця частота відповідає ультрависоким частотам (УВЧ). Дециметрові радіохвилі знайшли застосування в стільниковому зв'язку, бездротовому інтернеті (Wi-Fi), радіолокації, радіорелейному зв'язку та телемовленні.
Сантиметрові
Сантиметрові хвилі (СМВ) є ультракороткими. Довжина коливається від 10 сантиметрів до 1 сантиметрів. Частота в діапазоні від 3 ГГц до 30 ГГц відповідає надвисоким частотам (НВЧ).При частоті 5,8 ГГц дані хвилі знаходять своє застосування в радіокерованому авіамоделізм, метою якої є пілотування за зображенням відеокамери. Використовується для електронно-циклотронного нагрівання плазми у токамаках (30 ГГц). Також застосовується для зв'язку пілотів космічних апаратів на орбіті Землі та наземних колег, супутниковому телебаченні, але в діапазонах від 3,4 до 8 ГГц (діапазон C), від 12 до 18 ГГц (діапазон Ku).
Міліметрові
Міліметрові хвилі (ММВ) мають довжину від 10 мм до 1 мм і частоту від 30 ГГц до 300 ГГц, що відповідає дуже високим частотам (КВЧ).
Діапазони частот
Як було описано вище, різні хвилі мають різні частотні діапазони. Виділимо головні:
- Ультракороткі. До них відносять метрові, дециметрові, сантиметрові та міліметрові хвилі. Поширення відбувається переважно у межах прямої видимості. Відсутнє дзеркальне відображення від іонізованого шару Землі, але значний вплив має нижній шар планети (тропосфера). У тропосфері виникає зміна напряму (рефракція) променя радіохвиль. Здатні відбитися від небесного тіла (наприклад, від найближчої планети) і повернутися на Землю, але здебільшого йдуть у космос.
- Короткі. До цієї категорії належать лише декаметрові хвилі. Здатні відбиватися від іонізованого шару планети з мінімальними втратами
- Середні. До них відносяться гектометрові хвилі. Їх поширення відбувається великі відстані (до кількох тисяч кілометрів), оскільки здатні огинати поверхню Землі, вночі відбиваючись від іонізованого шару.
- Довгі.Включають кілометрові хвилі, які поширюються на 1-2 тисячі кілометрів завдяки дифракції радіохвиль на сферичній земній поверхні. Після дифракції поширення продовжується через сферичний хвилевод і його напрямну дії. Не відбиваються, огинають планету.
- Наддовгі. Об'єднане поняття для світіаметрових, гектокілометрових, мегаметрових та декамегаметрових хвиль. З легкістю огинають Земну кулю, майже не поглинаються поверхнею Землі, відбиваються від іоносфери та проникають на велику морську глибину. Застосування обмежене через складну конструкцію антен, необхідних для роботи з даними хвилями.
Які хвилі використовуються у сфері радіомовлення та телебачення
У сфері радіомовлення та телебачення використовуються довгі (кілометрові), середні (гектометрові), короткі (декаметрові) та ультракороткі (метрові, дециметрові та сантиметрові) хвилі, які також застосовуються і в інших сферах життя. Наприклад, дециметрові – у мікрохвильових печах, супутниковій навігації, мобільних телефонах, сантиметрові – для Інтернет-з'єднання.
Радіо ФМ: на якій хвилі працює, особливість передачі
Радіо ФМ – вид аналогової модуляції, у якому інформаційний сигнал управляє частотою коливання. Походить від англійської frequency modulation. У Росії аналогом ФМ виступає радіо ЧС. Використовується для якісної передачі звукового (низькочастотного) сигналу радіоефіру (в діапазоні ультракоротких хвиль).
Створення радіо стало великим поштовхом для дослідження та розвитку електрики, а також лягло в основи електроніки. Завдяки електроніці виникла обчислювальна техніка, якою ми користуємося щодня.Раніше люди справлялися самі з науковими, контрольними та тестовими роботами, часом на шкоду своїм здобуткам в інших сферах. У наш час у разі труднощів із навчанням учню завжди готова допомогти команда професіоналів Фенікс.Хелп.
Хтось мріє про новий айфон, хтось про машину, а хтось про набір деталей та новий динамік для свого радіо. Нещодавно були часи, коли межею мрій золотої молоді був звичайний транзисторний радіоприймач.
Радіо було вірним супутником людини все 20 століття. Знамениті оголошення від радянського інформбюро, перші музичні передачі, справжній прорив у передачі інформації, революція у ЗМІ – це все радіо.
All we hear is radio Ga-Ga. У сьогоднішній статті розберемося з тим, що таке радіо та як воно працює.
Знамените “радіо Га-га” з пісні гурту Queen – не що інше, як дитячий белькіт сина барабанщика гурту. Роджер Тейлор почув, як дитина бурмоче і перекручує слова, а потім вирішив, що з цього може вийти непоганий приспів для пісні.
Колись радіо було крутіше, ніж інтернет – факт. Ще один факт – без радіо не буде жодного інтернету. Нехай приймачі слухають не так часто, радіо-технології активно розвиваються та використовуються у супутниковому зв'язку, телебаченні, мобільних телефонах, раціях, медичних приладах… Коротше скрізь.
Суть радіо у найширшому значенні:
Радіо – спосіб бездротової передачі даних, при якому як носій інформації використовується радіохвиля.
Давайте дізнаємося, як ця штука працює, і хто це придумав.
Попов, Марконі, Тесла?
Ким вперше було відкрито радіозв'язок? Говорити про конкретного винахідника радіо в принципі неправильно, тому що занадто багато людей у різний час зробили свій внесок у розвиток цієї технології. Тут і Томас Едісон, і Нікола Тесла, і Олександр Попов, і Гульєльмо Марконі, та багато інших.
Цікаво, що у багатьох країнах є власний винахідник радіо. Суперечки про те, хто був першим, тривали довго, і на те було багато причин.
У Росії традиційно вважалося, що радіо винайшов Олександр Попов. Так, Попов проводив успішні експерименти в галузі передачі даних починаючи з 1895 року, проте його винахід було сильно вдосконалено та доведено «до розуму» іноземними колегами. До того ж, Попов не патентував свою роботу.
Безумовно, внесок Попова у розвиток радіо не можна недооцінювати. Проте вважати його єдиним винахідником радіо не так. Думка, що Олександр Попов винайшов радіо, багато в чому була нав'язана пропагандою СРСР, коли всі можливі та неможливі винаходи намагалися приписати радянському союзу.
Також протистояння вели Тесла та Марконі. Нікола Тесла стверджував, що провів експерименти з бездротової передачі сигналу раніше 1896 року, коли це зробив Марконі. Проте Марконі, який мав комерційну жилку, встиг запатентувати винахід першим.
Заслуга цієї людини в тому, що саме вона змогла знайти передусім теоретичним ідеям справді широке практичне застосування.
Справжньою сенсацією 1901 року стала передача радіосигналу на відстань 3200 кілометрів. Тоді багато вчених вважали, що радіохвиля не може поширитися на таку дальність через кулясту форму Землі.
Що таке радіохвиля
Хвиля – це вагання. Морська хвиля – це коливання поверхні води.
А радіохвиля – зміна електромагнітного поля, що розповсюджується у просторі.
Як і світло, радіохвилі є електромагнітне випромінювання. Різниця лише в частоті та довжині хвилі. Швидкість поширення радіохвилі у вакуумі дорівнює приблизно 300 000 кілометрів на секунду.
Нижче наведемо весь спектр електромагнітних коливань і покажемо місце радіохвиль у ньому.
Радіохвиля – це сигнал. Те, що передає інформацію. Радіохвилі діляться на діапазони: від субміліметрових до наддовгих. До кожного діапазону хвиль характерні свої особливості поширення.
Наприклад, що більше довжина хвилі і що менше частота, то більше вписувалося хвиля здатна огинати перепони. Довгі хвилі огинають всю планету.
Усі маяки та рятувальні станції налаштовані на хвилю довжиною 6 метрів та частотою 500 кГц.
Середні хвилі схильні до поглинання і розсіювання сильніше. Довжина їхнього поширення – близько 1500 км. Короткі хвилі проходять невеликі відстані, їхня енергія поглинається поверхнею планети.
Перш ніж розбиратися із самим радіо, потрібно уточнити ще кілька моментів. Як саме передається інформація?
Як передається інформація. Модуляція
Візьмемо електромагнітну хвилю. Вона являє собою синусоїду, коливання векторів напруженості магнітного та електричного полів. Де ж тут інформація? спитайте ви, і в цьому питанні є сенс.
До речі! Для наших читачів зараз діє знижка 10% на будь-який вид роботи
Сама собою синусоїда не несе жодної інформації. Для передачі використовується модуляція сигналу. Є різні види модуляцій:
- амплітудна;
- фазова;
- частотна;
- амплітудно-частотна.
Наприклад, абревіатура FM означає frequency modulation – Частотна модуляція.
Модуляція – це зміна одного із параметрів сигналу.
Частотна модуляція – це зміна частоти. Амплітудна – відповідно, амплітуди. Звичайно, зміна не проста, а несе в собі інформацію.
У нас є сигнал, що несе (несе коливання) та інформаційний сигнал (мова, звук, музика). Модуляція несучого сигналу дозволяє зашифрувати інформацію. Причому параметр цього сигналу змінюється відповідно до інформаційного сигналу.
Далі розглядатимемо частотну модуляцію, оскільки FM-радіостанції – найпопулярніші, а говорити приємніше про те, що звично. При частотній модуляції сигнал не змінюється амплітудою. Відповідно до змін рівня інформаційного сигналу змінюється частота несучого коливання.
Ось як це виглядає:
Принцип роботи частотної модуляції
Як працює радіо
Найпростіший радіоприймач містить приймач та передавач. Передавач повинен надіслати сигнал, а приймач прийняти його.
У цьому приймач непросто передає, а кодує сигнал, застосовуючи модуляцію. Передавач також має зробити зворотну дію, тобто розкодувати сингал. І тоді ми отримаємо той самий сигнал, що нам передали.
Наприклад, ви їдете у маршрутці, де водій слухає радіо «Шансон». Літо, спека, дачники, їхати ще кілька годин… Загалом краса, та й годі. Але не відволікатимемося! По радіо звучить душевна пісня.
Коли говорять «95.2 FM», мають на увазі ультракоротку радіохвилю з частотою 95.2 Мегагерца, що несе.
Спектр її сигналу має такий вигляд. Це – інформаційний сигнал.
Щоб передати його на відстань, цю інформацію потрібно зашифрувати. Передавач на радіостанції відправляє несучу синусоїдальну хвилю у простір, проводячи частотну модуляцію.
Приймач у кабіні у водія, навпаки, виділяє з сигналу, що прийшов, корисну складову. Далі сигнал відправляється на підсилювач, з підсилювача – на динамік. Як наслідок – усі щасливо мандрують під музику!
Знаючи принцип дії радіо, можна за бажання самостійно зібрати радіо з простих компонентів. Як це зробити за допомогою картоплі – дізнаєтесь із відео. Відразу скажемо, самі не перевіряли, але якщо ви спробуєте – розкажіть нам, як вийшло. А якщо перед вами завдання складніше і необхідна допомога в її вирішенні звертайтеся до студентського сервісу.
- Контрольна робота від 1 дня / від 120 грн. Дізнатись вартість
- Дипломна робота від 7 днів / від 9540 грн. Дізнатись вартість
- Курсова робота від 5 днів / від 2160 грн. Дізнатись вартість
- Реферат від 1 дня / від 840 грн. Дізнатись вартість
Іван Колобков, відомий також як Джоні. Маркетолог, аналітик та копірайтер компанії Zaochnik. Молодий письменник, що подає надії. Живить любов до фізики, раритетних речей та творчості Ч. Буковські.
FM-радіо увірвалося в життя багатьох людей і є формою мовлення, що найбільш широко використовується. Вони транслюють різні звукові програми радіостанцій, щоб нести людям радість життя. Проте чи знаєте ви, як радіостанція записує ці звуки та змушує програму звучати через радіо? Ця стаття розповість вам відповідь до кінця.
Що таке FM-радіостанція?
FM-радіостанція – це набір обладнання, що складається з одного або кількох Устаткування для FM-радіомовлення. Він охоплюватиме радіосигнал у географічній області для досягнення мети звукового зв'язку з обладнанням користувача.Існує безліч форм FM-радіо, наприклад, професійне міське радіо, громадське радіо, автомобільне радіо, приватне радіо і т.д. Взагалі кажучи, повний пакет FM-радіостанції буде включати наступне обладнання:
- FM-передавач
- Професійна дипольна FM-антена
- Коаксіальний кабель завдовжки 20 м з роз'ємами
- 8-ходовий змішувач
- Навушники з двома моніторами
- Два монітори-динаміки
- Аудіопроцесор
- Два мікрофони
- Дві стійки для мікрофонів
- Кришка для двох мікрофонів BOP
- Інші необхідні аксесуари
Через ці пристрої звук крок за кроком перетворюється, передається і, нарешті, приймається та відтворюється радіо користувача. У цих пристроях FM-передавач, Антена FM-мовлення, кабель та аудіолінія необхідні, і радіостанція не може жити без них. Іншим пристроям необхідно вирішити, чи додавати до станції мовлення залежно від конкретної ситуації.
Як вони працюють разом?
У згаданому вище обладнанні FM-передавач є найважливішим електронним пристроєм та інші електронні пристрої працюють без нього. Оскільки передавач FM-мовлення – це не тільки електронне обладнання для передачі радіосигналів, але й через це передавач FM-мовлення також значною мірою визначає продуктивність радіомовних станцій.
Робоча частота
Робоча частота передавача визначає частотну позицію радіостанції. Наприклад, якщо передавач передає радіочастоту 89,5 МГц, частотна позиція радіостанції становить 89,5 МГц. Доки радіо налаштовано на 89.5 МГц, аудиторія може слухати програму радіостанції.
У той самий час частотний діапазон передавача різниться, оскільки комерційний діапазон частот FM, дозволений кожної країни, відрізняється.У більшості країн використовується діапазон частот 88.0–108.0 МГц, у Японії використовується діапазон частот 76–95.0 МГц, а деяких країнах Східної Європи використовується діапазон частот 65.8–74.0 МГц. Робоча частота передавача, який ви придбали, повинна відповідати комерційному діапазону частот, дозволеному у вашій країні.
Робоча потужність
Потужність передавача визначає зону покриття радіостанції. Хоча покриття радіостанції залежить від багатьох факторів, включаючи потужність передавача, висоту установки антени, коефіцієнт посилення антени, перешкоди навколо антени, характеристики FM-приймача тощо. Однак охоплення можна оцінити за потужністю передавача. Це результат тестування інженерів fmuser. За певних умов передавачі різної потужності можуть досягти такого покриття, яке можна використовувати як довідковий матеріал, щоб допомогти вам вибрати потужність передавача.
Робоча процедура
FM-радіостанція не працює з жодним електронним пристроєм. Хоча передавач FM-мовлення є найважливішим електронним обладнанням, для нормального наповнення звичайного мовного контенту йому потрібна співпраця з іншим електронним обладнанням.
Перший – це виробництво мовного контенту – контент мовлення призначений для створення звукового контенту, включаючи голос диктора, або персонал поміщає записаний звук мовного контенту в комп'ютер. Для професійних радіостанцій може також знадобитися використання мікшерів та звукових процесорів для редагування та оптимізації цього звукового вмісту для отримання кращого вмісту мовлення.
Потім йде введення звуку та перетворення – відредагований та оптимізований звук вводиться в FM-передавач через аудіолінію. За допомогою FM-модуляції передавач перетворює голос, невідомий машині, аудіосигнал, який може бути розпізнаний машиною, тобто електричний сигнал, що представляє аудіо зі зміною струму. Якщо передавач оснащений технологією DSP+DDS, він оцифровує звуковий сигнал та покращує якість звукового сигналу.
Передача та прийом радіосигналів – передавач FM-мовлення передає електричні сигнали на антену, перетворює їх у радіосигнали та поширює їх. Приймач в зоні дії, наприклад радіо, приймає радіохвилі від антени і перетворює їх в електричні сигнали для передачі на приймач. Після обробки приймачем він буде перетворений на звук і переданий. У цей час аудиторія може чути звук радіостанції.
Потрібна система радіомовлення?
Дивіться тут, чи ви зацікавлені у створенні радіостанції самостійно? Щоб купити радіоприймач, ви можете вибрати Rohde & Schwarz. Це провідні підприємства галузі радіомовлення. Їхня продукція високої якості, але вона також пов'язана з високими витратами. Якщо у вас немає такого великого бюджету, чому б не вибрати fmuser? Як професійний постачальник обладнання для радіомовлення, ми можемо надати повний комплект радіостанцій та рішення зі стабільною якістю та низькою вартістю. Якщо ви зацікавлені, зверніться до нас. Ми прагнемо того, щоб наші клієнти відчували себе почутими та зрозумілими.