Как работи радиото

Смешното е, че в основата си, радио е невероятно проста технология. Само с няколко електронни компоненти, които са на не повече от един или два долара, може да се изгради проста радио предаватели и приемници. Историята за това как нещо толкова просто се превърна в основна технология на съвременния свят е вълнуващо. В днешната статия ще разгледаме технология, наречена "радио", така че можете да се разбере напълно как невидими радиовълни правят толкова много неща, и живота ни по-лесен.

Най-простият радиото

Радио може да бъде изключително лесно, а в началото на века тази простота възможно ранното експериментиране за почти никого. Как да получите само по радиото? Един от примерите, описани по-долу:

• Вземете нова 9-волтова батерия и монета
• Търсене за АМ-радио и да го настроите в района на диска, където той ще бъде изслушан статично
• Сега държи батерията в близост до антената и натиснете бързо два контакта на батерията монета (за да можете да ги съберат за момент)
• Ще чуете шумоленето на радио, което е причинено от включването и изключването монети

Да, просто батерията и най-малко една проста монета е радиопредавател. Тази комбинация не изразяват нищо полезно (само статични) и прехвърлянето няма да бъдат пренесени на дълги разстояния (само на няколко инча, защото няма оптимизация за разстоянието). Но ако използвате статично да се включи по морзовата азбука, която действително може да каже това, което не е повече от няколко инча от тази зле замислена устройство.

По-сложен радио

Ако искате да се получи малко по-сложно, радио, използвайте метална пила и две парчета тел. Свържете дръжката на файл, за да се свържете с един 9-волтови батерии, след това свържете второто парче жица за втори контакт структура и тичам нагоре-надолу провеждане на файла. Ако направите това в тъмното, можете да видите как много малък 9-волтова искри работи по вертикала, защото на върха на жицата прави включването и изключването. Дръжте файл от около AM-радио и след това, което чувате много статична.

Основи на радио части

Във всеки радио инсталация се състои от две части: на предавателя (трансмитера) и приемник (приемник). Предавателят улавя един вид съобщение (тя може да бъде под звуците на нечий глас, данни от телевизионния екран с изображения на радиото или друга нещо), той кодира върху синусоида и предава радиовълни. Приемникът е, разбира се, получава радиовълни и декриптира съобщението от задължително вълна, която получава. И на предавателя и приемника се използва антена да се излъчва и улови радио сигнал.

Основи на радио: примери от реалния живот

Бебе монитор е толкова просто, колкото е получена от радио технология. Налице е предавател, който "седи" в стаята на детето и приемник, които родителите използват, за да слушате детето си. Ето и някои от най-важните характеристики на един типичен бебе монитор:

• Модулация. Амплитудна модулация (амплитудна модулация, AM)
• Честотният обхват. 49 MHz
• Броят на честоти. 1 или 2,
• Мощността на предавателя (предавател). 0,25 W

Типичен бебе монитор с предавател и приемник в ляво на дясно. Предавателят се поставя директно в стаята на детето и служи като един вид мини-радиостанция. Родителите също се вземат с приемник, с който да слушате деца действия. Комуникационният обхват ограничена до 200 фута (61 метра)

Не се притеснявайте, ако термини като "модулация" и "честота" сега са безсмислени за вас - да стигнем до тях след известно време и аз ще обясня какво означават те.

Прости предаватели (предаватели)

Можете да получите представа за това как се работи радиото, тъй като батерията и парче тел. Както е известно, батерията изпраща ток (електрони поток) чрез свързване на проводник между двата контакта. Преместването на електрони създават магнитно поле заобикалящата жицата, а областта е достатъчно силна, за да се отрази на компаса.

Да речем, че сте приели друг тел и я поставете успоредно на проводника на батерията няколко инча (5 см). Като свържете волтметър е много чувствителен, за да свържете следните ще се случи: всеки път, когато включвате или изключвате първия проводник от батерията, вие ще се чувствате много малък ток и напрежение във втория проводник; всяка промяна в магнитното поле може да предизвика електрическо поле в проводник - е основният принцип зад или електрически генератор. Така че:

• Батерия създава поток от електрони в първия проводник
• Подвижните електрони създават магнитно поле около кабелите
• Магнитното поле се простира до втория проводник
• Електроните започват да текат през втората диригент всеки път, когато магнитното поле се променя в първия проводник

Едно важно нещо е да се отбележи, е, че потокът на електрони във втория проводник, само когато включвате или изключвате батерията. Магнитното поле причинява електроните да текат в жицата, ако не се променя магнитното поле. Включване и изключване на батерията се променя магнитното поле (връзката на батерията до жицата създава магнитно поле, а спирането го разрушава). Така потокът от електрони, вливащи се във втория проводник на тези две точки.

обмен на информация

Ако имате синусоида и предавател, който предава синусоида в космоса с антена, може да има радиостанция. Единственият проблем е, че задължително вълна не съдържа никаква информация. Трябва да се модулира вълна по някакъв начин да се кодира информация за него. Има три общи начини за модулиране на задължително вълна:

Импулсна модулация - в PM, просто включете задължително вълна и извадете. Това е един лесен начин за изпращане на морзовата азбука. PM не толкова rasprostranana, но един добър пример за това - на радиокомуникационна система, която изпраща сигнали към радиоуправляеми часовника в Съединените щати. Един предавател ч е в състояние да покрие всички от Съединените американски щати!

Амплитудна модулация - AM радио станция и двете на телевизионен сигнал на амплитудна модулация на сигнала за кодиране на информация. В амплитудна модулация амплитудата на задължително вълна (напрежението си от пик до пик) се променя. Например, синусоидния импулс, произведен човешки глас, се наслагва на синусоида предавателя, за да се промени нейната амплитуда.

честота
Една особеност на задължително вълна - нейната честота. задължително честота на вълната - колко пъти, той осцилира нагоре и надолу в секунда. Когато слушате AM радио предаване, радиото е настроен за синусоида с честота от около 1000000 CPS (цикъла в секунда, известни още като Hertz). Така например, в 680 AM Daile - е 680,000 цикъла в секунда. УКВ радиосигнали работят в диапазона от 100000000 херца. По този начин, 101.5 FM в Daile е посочена като 101 500 000 цикъла в секунда.

AM приемане на сигнала

Ето един пример от реалния свят. Когато настроите вашата кола AM-радиостанция, например, 680 на АМ набиране - означава, че задължително вълна предавател изпраща 680 000 херца (синусоида повтаря 680,000 пъти в секунда). Гласът диджеи се модулира на този превозвач на вълната чрез промяна на амплитудата на задължително вълна на предавателя. Усилвателят усилва сигнала на нещо като 50,000 вата за голям AM-станция. Тогава антената изпраща радиовълни в космоса.

Тъй като АМ-радиото на колата си - приемника - получи 680 000-Gertsev сигнал, който се изпраща до предавателя и извлича информация (глас DJ) от него? Следваща Аз ще ви изброят стъпки на процеса:

• Ако не седне до предавателя, вашето радио приемник трябва антена, за да ви помогне да намерите на радио вълни предавател от въздуха. AM антената представлява метална пръчка или жица, която увеличава количеството на метал, който може да взаимодейства вълна предавател.
• Също така, радио приемник се нуждае от тунер. Антената ще получите хиляди вълни задължително. тунера е да се отделят една синусоида от хилядите различни радиосигнали, които са получени от антена. В този случай, приемникът е конфигуриран за получаване на сигнала 680 000 херца. Тунерите работа с помощта на принцип, наречен резонанс, а именно, тунери резонират и усилват определена честота, докато всички други честоти са игнорирани във въздуха. В резонатор, между другото, че е лесно да се създаде с помощта на кондензатор и бобина.
• Тунерът причинява радиото да получи само една синусоида честота (в този случай, 680000 херца). Сега радиото е да се премахнат гласа на диджея на тази синусоида - това се прави от една част на радиото нарича детектор или демодулатор. В случай на АМ-радио, детекторът е проектирана така, че има електронни компоненти, наречени диоди. Диодът позволява протичането на ток в една посока, а само през него.
• След това радио усилва остриганата сигнал и го изпраща на високоговорителите (или слушалките). Усилвателят е направена от един или повече транзистори (повече транзистори, по-амплификация и следователно повече енергия е необходима за високоговорителите).

Това, което чувате, излизащ от говорителите - гласът на DJ (здравей, капачка). Детекторът на FM-радио е различен, но всичко останало е същото. В промените на FM-радио честота детектор в звука, но антена, тунер, усилвател - едни и същи.

Основи на антената

Идеята за антена в радиопредавател предвид с начален радиовълни в космоса. В приемника, идеята е да се вземе възможно най-много от данните за предавателя и дава своето тунер. За сателити, които са от нас милиони мили, НАСА използва огромни чинии антени до 200 фута (60 метра) в диаметър - просто си представим подобна на масло снимката.

оптимален размер радио антена е свързана с честотата на сигнала, че антената се опитва да изпращат или получават. Причината за това съотношение е свързана с скоростта на светлината, при което електроните могат да се изпращат на дълги разстояния. Скоростта на светлината е 186,000 мили в секунда (300,000 километра в секунда).

Антени: примери от реалния живот

Как работи това