ДОКУМЕНТАЛЬНИЙ Всесвіт радіохвиль Rador Press Agency
Радіохвилі
AM та FM радіомовлення
Мобільні телефони
Бездротові телефони
Пульти дистанційного керування для гаражних воріт
Бездротові мережі
Іграшки з дистанційним управлінням
ТВ-шоу
GPS приймачі
Аматорське радіообладнання (радіопровід)
Супутниковий зв’язок
Радіообладнання поліції
Бездротові годинники для вимірювання щоденної діяльності
І список можна продовжувати. Навіть радіолокаційні системи або мікрохвильові печі покладаються на радіохвилі.
Супутники зв'язку та навігації також не могли б існувати без радіохвиль, як і сучасна авіація - літак залежить від безлічі різних радіосистем. Сучасна тенденція спрямована на бездротовий доступ до Інтернету, який також базується на радіохвилях, набагато зручніший для майбутнього.
По суті, технологія радіохвиль дуже проста. Маючи лише кілька електронних компонентів, вартість яких менше двох доларів, можна створити прості радіопередавачі та приймачі. Настільки ж простим і революційним було це відкриття для світу комунікацій.
Кожна радіосистема складається з двох компонентів:
Передавач фіксує певне повідомлення або інформацію (це може бути чийсь голос, зображення, цифрові дані для бездротового модему), кодує їх у синусоїді та передає на радіохвилях.
Приймач приймає радіохвилі і декодує повідомлення на синусоїді. І передавач, і приймач використовують антени для випромінювання та вловлювання сигналу.
Радіочастотний спектр
Радіохвиля - це електромагнітна хвиля, що поширюється антеною. Радіохвилі мають різні частоти і, налаштувавши приймач на певну частоту, можна захопити певний сигнал.
Коли ви слухаєте радіо, і ведучий говорить "Тут Радіо X - 91,5 FM" означає, що переданий радіосигнал має тип FM (частотна модуляція) на частоті 91,5 мегагерц (мільйони циклів в секунду). 91,5 мегагерц означає, що радіопередавач коливається з частотою 91 500 000 циклів в секунду. Усі FM-станції транслюються в діапазоні частот від 88 мегагерц до 108 мегагерц, діапазон радіочастотного спектру, що використовується виключно для трансляцій цих станцій.
Радіосигнал AM (амплітудна модуляція) має смугу частот від 535 кілогерц до 1700 кілогерц (кіло = тисяча, отже, з коливанням між 535 000 та 1 700 000 циклів в секунду).
У частотній модуляції (FM), на відміну від амплітудної модуляції (AM), амплітуда несучої хвилі зберігається незмінною, але її частота змінюється відповідно до варіацій переданого звукового сигналу.
Перша життєздатна система радіозв'язку FM - частотна модуляція - була описана американським винахідником Едвіном Говардом Армстронгом у 1936 р. Лише в 1960 р. FM-радіо набрало обертів завдяки якості переданого звуку та відносно низькій вартості обладнання для радіостанцій. FM.
Частотна модуляція (FM - надкороткі хвилі) має кілька переваг перед амплітудна модуляція (AM - середні та довгі хвилі) використовується як альтернативна форма мовлення. Найважливішою з цих переваг є те, що система FM має більшу незалежність від електромагнітних перешкод та статичної електрики. Різні електричні збурення, такі як спричинені грозовими штормами та системами запалювання автомобіля, створюють амплітудно-модульовані радіосигнали, які приймаються як шуми (радіопаразити) приймачами АМ. Добре спроектований FM-приймач не чутливий до таких порушень, коли налаштований на досить потужний FM-сигнал. Крім того, відношення сигнал/шум у FM-системі набагато вище, ніж у AM-системі. Нарешті, FM-радіостанції можуть працювати в дуже високочастотних смугах порівняно з AM-станціями.
Діапазони радіочастот
AM радіостанції (середні та довгі хвилі) - 535 кГц - 1,7 МГц
Короткохвильові радіостанції - 5,9 МГц - 26,1 МГц
FM-радіостанції (короткохвильові) - 88-108 МГц
Телевізійні станції - 54 - 88 МГц для каналів 2-6; 174 - 220 МГц для каналів 7-13
Приклади використання радіотехніки у повсякденному житті
Няня дитини це дуже просто і є прикладом використання радіотехніки. У кімнаті дитини знаходиться передавач, а в кімнаті батьків - приймач, який може слухати звуки в кімнаті дитини. Зазвичай відстань викидів обмежується відстанню 60 м.
І мобільний телефон це насправді радіо, але набагато складніше. Мобільний телефон також має слухавку та передавач. Обидва вони використовуються одночасно, одна - для мовлення, а друга - для прослуховування. Мобільний телефон може також використовувати і розуміти кілька сотень частот і може автоматично перемикати частоти, на яких він працює.
Короткохвильові радіостанції, засоби зв'язку, які не залишають цифрових «слідів»
Цифрове або супутникове радіо
Однак існує тип радіо, який дозволяє безперебійно передавати сигнал на відстань до 35000 кілометрів. Йдеться про цифрове радіо, із супутниковим мовленням. Супутникове радіо XM та супутникове радіо Sirius почали використовувати цю технологію в 2000-х роках, а в 2008 році об’єдналися в єдину компанію, яка зараз має майже 18 мільйонів абонентів у США. За 12,95 доларів на місяць вони мають доступ до 170 музичних та новинних каналів із бездоганною якістю звуку. В останні роки виробники автомобілів встановлювали такі пристрої на деяких моделях, а на ринку з’явилися різні портативні супутникові радіоприймачі. Вони працюють в діапазоні до 2,3 ГГц.
Як побудувати найпростіший приймач AM
У разі сильного AM-сигналу ми можемо створити простий радіоприймач, використовуючи лише два електронні компоненти та деякі дроти. Процес надзвичайно простий, ось що нам потрібно:
Діод (світлодіод) - ми можемо придбати діод менше одного лею в магазинах електротехніки
Два шматки дроту - нам потрібно приблизно 15-20 м дроту
Маленький металевий колосок застряг у землі
Пара високоомних навушників зазвичай працює з меншими навушниками, як mp3-плеєр
Якщо є достатньо сильний сигнал AM, ми зробимо наступне:
Встромляємо металевий колосок у землю або шукаємо щось, що вже застрягло в металі. Беремо дріт приблизно 3 м і прив’язуємо один кінець до цієї землі.
Прикріпіть діод до іншого кінця дроту.
Беремо ще 3-6 м провід і підключаємо його до іншого кінця діода. Цей провід є антеною. Ми вішаємо дріт на дерево, але стежте, щоб він не торкався землі.
Ми підключаємо два дроти від гарнітури до одного кінця діода, як показано нижче (джерело ескізу: casony.blogspot.com):
Тепер, якщо ми одягнемо навушники, ми почуємо найгучніше радіо-шоу в цьому районі. Ця система - найпростіша з можливих радіостанцій. Це не спрацює, якщо ми знаходимось занадто далеко від штаб-квартири радіостанції, але це демонструє принципи дуже простого приймача.
Як це працює: Електричний провід, що є антеною, приймає всі типи радіосигналів, але найсильніший сигнал покриває найслабші в цьому випадку. Через це тюнер (регулювання) більше не потрібен. Оскільки ви знаходитесь близько до передавальної станції, ваша антена також отримує сильні електричні сигнали, настільки сильні, що може також забезпечувати живлення навушників. Таким чином вам навіть не потрібен підсилювач. Діод є детектором для AM-сигналу в цій системі. Ви можете трохи розширити цю модель радіосигналу, додавши конденсатор і конденсатор, що дозволить вам налаштувати більше частот, щоб ви могли ловити більше радіо.
Джерело: www.howstuffworks.com/How Radio Radio
Переклад та документація: Б'янка Іоніца