رادیو

0

رادیو چیست؟

ممکن است فکر کنید “رادیو” وسیله ای است که به آن گوش می دهید ، اما معنای دیگری نیز دارد. رادیو به معنای ارسال انرژی همراه با امواج است. به عبارت دیگر ، این است روشی برای انتقال انرژی الکتریکی از بدون استفاده از هر نوع اتصال مستقیم و سیمی ، از یک مکان به مکان دیگر بروید. به همین دلیل است که اغلب آن را بی سیم می نامند. تجهیزات فرستنده موج رادیویی به عنوان فرستنده شناخته می شوند. موج رادیویی فرستاده شده توسط یک فرستنده از طریق هوا می پیچد – شاید از یک طرف آن جهان به سوی دیگر – و وقتی به دومین تجهیزات به نام گیرنده رسید ، سفر خود را کامل می کند.

وقتی آنتن (هوایی) را روی یک گیرنده رادیویی گسترش می دهید ، مقداری از انرژی الکترومغناطیسی را می رباید عبور از کنار رادیو را به یک ایستگاه و یک مدار الکترونیکی داخل مدار تنظیم کنید radio فقط برنامه مورد نظر شما را از بین تمام برنامه های موجود انتخاب می کند صدا و سیما.

Artwork showing how antennas transmit and receive radio waves

آثار هنری: چگونه امواج رادیویی از فرستنده به گیرنده منتقل می شوند. ۱) الکترون ها با شتاب بالا و پایین فرستنده ، امواج رادیویی را شلیک می کنند. ۲) امواج رادیویی با سرعت نور از طریق هوا عبور می کنند. ۳) هنگامی که امواج رادیویی به یک گیرنده برخورد می کنند ، الکترون ها را در داخل آن مرتعش می کنند و سیگنال اصلی را دوباره تولید می کنند. این فرایند می تواند بین یک فرستنده قدرتمند و بسیاری از گیرنده ها اتفاق بیفتد – به همین دلیل هزاران یا میلیون ها نفر می توانند همزمان سیگنال رادیویی یکسانی را بگیرند.

چگونه این اتفاق می افتد؟ انرژی الکترومغناطیسی که یک است مخلوطی از برق و مغناطیس ، از کنار شما عبور می کند امواج پسندیدن کسانی که در سطح اقیانوس هستند. به این امواج رادیویی می گویند. پسندیدن امواج اقیانوس ، امواج رادیویی دارای سرعت ، طول و فرکانس مشخصی هستند. سرعت به این سادگی است که موج بین دو مکان با چه سرعتی حرکت می کند. طول موج فاصله بین یک تاج است (اوج موج) و بعدی ، در حالی که فرکانس تعداد امواج است که هر کدام می رسند دومین. فرکانس با واحدی به نام هرتز اندازه گیری می شود بنابراین اگر هفت امواج در یک ثانیه می رسیم ، ما آن را هفت هرتز (۷ هرتز) می نامیم. اگر تا به حال موج های اقیانوس را که به سمت ساحل می چرخند تماشا کردید ، می دانید که آنها سفر می کنند با یک سرعت شاید یک متر (سه فوت) در ثانیه یا همین حدود. طول موج از اقیانوس امواج ده ها متر یا پا متمایل هستند و فرکانس آن در حدود است هر چند ثانیه یک موج

وقتی رادیو شما روی یک قفسه کتاب می نشیند و سعی می کند امواج را فرا بگیرد داخل خانه شما ، کمی شبیه این است که کنار ساحل ایستاده اید و تماشا می کنید قطع کننده ها در حال چرخش هستند. امواج رادیویی بسیار زیاد هستند سریعتر ، طولانی تر و مکررتر از امواج اقیانوس است. آنها طول موج به طور معمول صدها متر است – بنابراین این فاصله است بین یک تاج موج و دیگری. اما فرکانس آنها می تواند در باشد میلیون ها هرتز – بنابراین هر میلیون میلیون از این امواج می رسد دومین. اگر طول موج ها صدها متر است ، چگونه می توان میلیون ها آنها می رسند بنابراین اغلب؟ ساده است. امواج رادیویی با سرعت باور نکردنی سرعت نور (۳۰۰۰۰۰ کیلومتر یا ۱۸۶۰۰۰ مایل در ثانیه).

Inside a typical radio studio. Photo by Carol M. Highsmith for LoC

عکس: استودیوی رادیو اساساً جعبه ای ضد صدا است که صداها را به سیگنال های با کیفیت بالا که می توانند با استفاده از یک فرستنده پخش شوند.

رادیو آنالوگ

امواج اقیانوس با ساختن انرژی ، انرژی را حمل می کنند آب به سمت بالا و پایین حرکت می کند تقریباً به همین ترتیب ، امواج رادیویی نیز حمل می کنند انرژی به عنوان یک حرکت نامرئی ، بالا و پایین برق و مغناطیسی این سیگنال های برنامه را از یک فرستنده بزرگ حمل می کند آنتن هایی که به ایستگاه رادیویی متصل هستند ، به کوچکترها آنتن روی مجموعه رادیویی شما. یک برنامه با افزودن آن به a منتقل می شود موج رادیویی حامل این فرآیند مدولاسیون نامیده می شود. بعضی اوقات یک برنامه رادیویی به حامل به گونه ای اضافه می شود که سیگنال برنامه باعث نوسانات فرکانس حامل می شود. به این حالت مدولاسیون فرکانس (FM) گفته می شود. روش دیگر برای ارسال سیگنال رادیویی بزرگتر کردن قله های موج حامل یا بیشتر است کوچکتر. از آنجا که اندازه یک موج دامنه آن نامیده می شود ، بنابراین روند به عنوان مدولاسیون دامنه (AM) شناخته می شود. مدولاسیون فرکانس نحوه پخش رادیو FM است. مدولاسیون دامنه این روش است توسط ایستگاه های رادیویی AM استفاده می شود.

چرا امواج رادیویی همه با هم مخلوط نمی شوند؟

از پخش تلویزیونی گرفته تا ناوبری ماهواره ای GPS ، امواج رادیویی انواع اطلاعات مفید را از طریق هوا ضبط می کنند بنابراین ممکن است از خود بپرسید که چرا این سیگنالهای بسیار متفاوت کاملاً با هم مخلوط نمی شوند؟ اکنون ما پخش دیجیتال داریم ، جدا کردن سیگنالهای رادیویی از یکدیگر با استفاده از کدهای ریاضی پیچیده بسیار آسان تر است. به این ترتیب مردم می توانند از صدها تلفن همراه به طور همزمان در یک خیابان شهری استفاده کنند بدون اینکه تماس های یکدیگر را بشنوند. اما بازگشت به چند دهه به زمانی که فقط رادیوی آنالوگ وجود داشت ، تنها راه منطقی برای جلوگیری از تداخل انواع سیگنال ها با یکدیگر تقسیم کل طیف فرکانس های رادیویی به باند های مختلف با همپوشانی کم یا بدون هم بود. در اینجا چند نمونه از باندهای اصلی پخش رادیو آورده شده است (اینها را دقیق نگیرید ؛ تعاریف در دنیا تا حدودی متفاوت است ، بعضی از گروهها با هم همپوشانی دارند و من بعضی از ارقام را نیز گرد کرده ام): p >

باند / استفاده طول موج فرکانس
LW (موج بلند) ۵ کیلومتر – ۱ کیلومتر ۶۰kHz – ۳۰۰kHz
AM / MW (مدولاسیون دامنه / موج متوسط) ۶۰۰ متر – ۱۷۶ متر ۵۰۰kHz – ۱٫۷MHz
SW (موج کوتاه) ۱۸۸ متر – ۱۰ متر ۱٫۶ مگاهرتز – ۳۰ مگاهرتز
VHF / FM (تعدیل فرکانس / فرکانس بسیار بالا) ۱۰m-6m ۱۰۰ مگاهرتز – ۵۰۰ مگاهرتز Ltd.>
FM (مدولاسیون فرکانس) ۳٫۴m-2.8m ۸۸ مگاهرتز –۱۲۵ مگاهرتز
هواپیما Ltd.> ۲٫۷ متر – ۲٫۲ متر ۱۰۸–۱۳۵ مگاهرتز
تلفن های همراه ۸۰ سانتی متر – ۱۵ سانتی متر ۳۸۰–۲۰۰۰ مگاهرتز
رادار Ltd.> ۱۰۰ سانتی متر –۳ میلی متر Ltd.> ۰٫۳–۱۰۰GHz

اگر وب سایت اداره ارتباطات و اطلاعات ملی ایالات متحده را بررسی کنید ، می توانید یک پوستر بسیار دقیق پیدا کنید تخصیص های فرکانس ایالات متحده: نمودار طیف رادیویی ، نمایش تمام فرکانسهای مختلف و موارد استفاده آنها.

اگر به جدول نگاه کنید ، متوجه می شوید که طول موج و فرکانس در جهت مخالف حرکت می کنند. هرچه طول موج امواج رادیویی کوچکتر می شود (به سمت پایین جدول حرکت می کند) ، فرکانس آنها نیز بزرگتر می شود (بیشتر). اما اگر فرکانس و طول موج هر یک از این امواج را ضرب کنید ، متوجه خواهید شد که همیشه یک نتیجه را می گیرید: ۳۰۰ میلیون متر در ثانیه ، معروف به سرعت نور.

تاریخچه مختصری از رادیو

Guglielmo Marconi.

عکس: گوگلیمو مارکونی ، پیشگام رادیو ایتالیا. 

  • ۱۸۸۸: فیزیکدان آلمانی هاینریش هرتس (۱۸۵۷–۱۸۹۴) اولین امواج رادیویی الکترومغناطیسی در آزمایشگاه او.
  • ۱۸۹۴: فیزیکدان انگلیسی (۱۸۵۱–۱۹۴۰) اعزام شد اولین پیام با استفاده از امواج رادیویی در آکسفورد ، انگلیس.
  • ۱۸۹۷: فیزیکدان نیکولا تسلا (۱۹۴۶ – ۱۸۵۶) حق ثبت اختراع را ارائه داد و توضیح داد چگونه انرژی الکتریکی بدون سیم منتقل می شود ( ثبت اختراع ایالات متحده ۶۴۵،۵۷۶ و ثبت اختراع ایالات متحده ۶۴۹،۶۲۱ ) و بعدا (به دنبال کارهای مارکونی) فهمید که می توانند برای ارتباطات بی سیم نیز سازگار باشند (به عبارت دیگر رادیو). سال بعد ، به تسلا اختراع ثبت شده ۶۱۳،۸۰۹ ایالات متحده برای یک قایق رادیو کنترل اعطا شد. . (اما ادعا می کند که وی رادیو را “اختراع” کرده است ، همانطور که توماس اچ وایت بحث می کند در نیکولا تسلا: مردی که “رادیو را اختراع نکرد” .)
  • ۱۸۹۹: مخترع ایتالیایی گوگلیمو مارکونی (۱۸۷۴–۱۹۳۷) امواج رادیویی را از طریق کانال انگلیسی ارسال کرد. مارکونی تا سال ۱۹۰۱ رادیو فرستاده بود امواج آن سوی اقیانوس اطلس ، از کورن وال در انگلیس گرفته تا نیوفاندلند.
  • ۱۹۰۲–۱۹۰۳: فیزیکدان ، ریاضیدان و مخترع آمریکایی جان استون (۱۸۶۹–۱۹۴۳) از دانش خود در مورد تلگرافهای الکتریکی برای پیشرفتهای مهم در تنظیم رادیو استفاده کرد که به غلبه بر مشکل تداخل کمک کرد.
  • ۱۹۰۶: مهندس متولد کانادا Reginald Fessenden (۱۹۳۲-۱۸۶۶) اولین کسی بود که صدای انسان را با استفاده از امواج رادیویی منتقل کرد. او پیامی را در ۱۱ مایلی فرستنده در Brant Rock فرستاد ، ماساچوست برای حمل و نقل با گیرنده های رادیویی در اقیانوس اطلس است.
  • ۱۹۰۶: مهندس آمریکایی لی دی فارست (۱۸۷۳–۱۹۶۱) دریچه تریود (audion) را اختراع کرد ، یک جز electronic الکترونیکی که سازنده آن است رادیوهای کوچکتر و کاربردی تر. این اختراع باعث شد دی فارست ملقب به “پدر رادیو” شود.
  • ۱۹۱۰: اولین پخش رادیویی عمومی از اپرا متروپولیتن ، شهر نیویورک انجام شد.
  • دهه ۱۹۲۰: رادیو به تلویزیون تبدیل شد.
  • ۱۹۴۷: اختراع ترانزیستور جان باردین (۱۹۰۸–۱۹۹۱) ، والتر براتین (۱۹۰۲–۱۹۸۷) و ویلیام Shockley (1910–۱۹۸۹) از آزمایشگاههای بل امکان تقویت سیگنالهای رادیویی را فراهم کرد با مدارهای بسیار جمع و جور تر.
  • ۱۹۵۴: Regency TR-1 ، در اکتبر ۱۹۵۴ راه اندازی شد ، جهان بود اولین ترانزیستور تجاری تولید شده رادیو در سال ۱۵۰۰ حدود ۱۵۰۰ فروخته شد و در پایان سال ۱۹۵۵ فروش به ۱۰۰۰۰۰ رسید.
  • ۱۹۷۳: مارتین کوپر از موتورولا اولین تماس تلفنی را با تلفن همراه برقرار کرد.
  • ۱۹۸۱: مهندسان رادیوی آلمان شروع به توسعه آنچه اکنون DAB (پخش صوتی دیجیتال) نامیده می شود ، در Institut für Rundfunktechnik در مونیخ.
  • ۱۹۹۰: کارشناسان رادیو نسخه اصلی Wi-Fi (راهی برای اتصال کامپیوتر به یکدیگر و اینترنت بدون سیم) را ارائه دادند.
  • ۱۹۹۸: بلوتوث ® (ارتباط بی سیم از راه دور برای گجت ها) ایجاد شد.

مطالب پیشنهادی

ممکن است شما دوست داشته باشید
ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.