Radio (radijska komunikacija): definicija, tehnologija, AM/FM in uporabe
Izčrpen vodnik o radijski komunikaciji: definicija, tehnologija, AM/FM, praktične uporabe ter vpliv na TV, daljinsko upravljanje in avtomobilsko zaklepanje.
Radio je način pošiljanja elektromagnetnih signalov na dolge razdalje, s katerim se informacije prenašajo iz enega kraja v drugega. Naprava, ki pošilja radijske signale, se imenuje oddajnik, naprava, ki "sprejema" signale, pa sprejemnik. Naprava, ki opravlja obe nalogi, se imenuje oddajnik‑sprejemnik ali transceiver. Kadar so radijski signali poslani številnim sprejemnikom hkrati, se to imenuje oddajanje.
Televizija za prenos slike in zvoka uporablja tudi radijske signale. Radijski signali lahko sprožijo motorje, tako da se vrata na daljavo odprejo sama. (Glej: Radijsko krmiljenje.) Z radijskimi signali je mogoče na daljavo zakleniti in odkleniti vrata v avtomobilu ali upravljati druge brezžične naprave.
Zvok se lahko pošilja po radiu, včasih s frekvenčno modulacijo (FM) ali amplitudno modulacijo (AM).
Kako deluje radijska komunikacija
Osnovni sestavni deli radijskega sistema so:
- Oddajnik: generira nosilno valovanje in nanj vgradi (modulira) informacije (zvok, podatke, video).
- Sprejemnik: zajame radijski signal z anteno, ga ojača, izloči motnje in iz njega izlušči prvotno informacijo (demodulacija).
- Antenna: pretvarja električni signal v elektromagnetno valovanje in obratno; njena oblika in velikost sta odvisni od frekvence.
Informacije se prenašajo s spreminjanjem neke lastnosti nosilnega vala — najpogosteje njegove amplitude (AM) ali frekvence (FM). Poleg tega obstajajo digitalne metode prenosa, kjer se informacije kodirajo kot digitalni tok bitov.
Modulacija: AM in FM — razlike in značilnosti
AM (amplitudna modulacija): pri AM spreminjamo amplitudo nosilnega vala sorodno s signalom (npr. glasom). AM je preprosta in zahteva manjšo kompleksnost opreme, a je bolj občutljiva na šum in motnje (npr. atmosferske motnje). Tipična območja AM radia vključujejo dolge, srednje in kratke valove; običajni medmrežni AM-togrančni razpon za komercialno oddajanje (srednji val) je približno 530–1700 kHz.
FM (frekvenčna modulacija): pri FM spreminjamo frekvenco nosilnega vala glede na vhodni signal. FM ponuja boljšo kakovost zvoka in večjo odpornost proti statičnim šumom, zato se uporablja za glasbeno radijsko oddajanje. Glavni FM-pas za komercialne oddaje je 88–108 MHz v večini držav. FM običajno zahteva širši pas glede na AM, a zagotavlja višjo zvestobo zvoka.
Frekvenčna območja in propagacija
Radijske frekvence so razdeljene v pasove (npr. LF, MF, HF, VHF, UHF), pri čemer ima vsak svoje lastnosti propagacije:
- Dolgi in srednji valovi (LF/MF): dobro potujejo po površju Zemlje in se pogosto uporabljajo za AM-oddajanje ter navigacijo.
- Kratki valovi (HF): se odbijajo od ionosfere, kar omogoča presegati velike razdalje in mednarodno komunikacijo (kratkovalovni sprejemniki, amaterski radio).
- Zelo visoki in ultra visoki frekvenčni pasovi (VHF/UHF): delujejo po principu vidne linije (line‑of‑sight), uporabljajo se za FM radio, televizijo, mobilne komunikacije, letalsko in pomorsko komunikacijo ter Wi‑Fi.
Uporabe radijske komunikacije
Radio je izjemno vsestranska tehnologija z mnogimi praktičnimi uporabami:
- Radiodifuzija: oddajanje glasbe, novic in pogovornih programov (AM, FM, DAB).
- Televizija: prenos slike in zvoka (tradicionalno zemeljska TV, satelitska TV).
- Dvosmerna komunikacija: policija, gasilci, reševalne službe, pomorska in letalska radiokomunikacija.
- Amaterski (ham) radio: izobraževanje, eksperimentiranje in komunikacija med navdušenci.
- Daljinsko upravljanje in telemetrija: upravljanje vrat, alarmnih sistemov, telemetry za meteorologijo in raziskave.
- Satelitska in mobilna komunikacija: satelitski telefoni, GPS, mobilni telefoni, satelitsko radijsko oddajanje.
- Radar in meritve: uporaba radijskih valov za zaznavanje oddaljenosti in hitrosti predmetov.
Sodobne tehnologije in regulacija
Poleg klasičnega AM in FM obstajajo tudi digitalne oblike radijskega prenosa, kot je DAB (Digital Audio Broadcasting), HD Radio in internetni radio, ki omogočajo večjo zmogljivost, boljšo kakovost in dodatne storitve (tekstovne informacije, slike). Satelitski radio ponuja pokritost na velikih območjih brez lokalnih oddajnikov.
Frekvenčni spekter je omejen vir, zato ga upravljajo nacionalne agencije in mednarodne organizacije (npr. ITU). Dodeljevanje frekvenc, dovoljenja za oddajanje in standardi zagotavljajo, da se signali ne motijo med seboj in da so storitve zanesljive.
Varnost in motnje
Radijski signali so na voljo povsod, a jih lahko motijo vremenski pojavi, elektromagnetni šum ali druge naprave. Za občutljive aplikacije se uporabljajo tehnike kodiranja, modulacije in filtriranja, da se zmanjša vpliv motenj. Pri uporabi oddajnikov je treba upoštevati tudi predpise glede izhodne moči in varne oddaljenosti od ljudi ter medicinskih naprav.
Radio ostaja temelj sodobne komunikacijske infrastrukture: od enostavnega prenosu glasbe do kritičnih varnostnih in navigacijskih sistemov.
Radijski stolp.
Zgodovina radia
Za nastanek radia so si prizadevali številni ljudje. Po tem, ko je James Clerk Maxwell napovedal radijske valove, je Heinrich Rudolf Hertz v Nemčiji prvi dokazal, da radijski valovi obstajajo. Guglielmo Marconi v Italiji je radio spremenil v praktično orodje za telegrafijo, ki so ga uporabljale predvsem ladje na morju. Včasih pravijo, da je izumil radio. Kasnejši izumitelji so se naučili prenašati glasove, kar je privedlo do oddajanja novic, glasbe in zabave.
Uporaba radia
Radio je bil najprej ustvarjen za pošiljanje telegrafskih sporočil med dvema osebama brez žic, kmalu pa je dvosmerni radio prinesel glasovno komunikacijo, vključno z radijskimi govorilnicami in sčasoma mobilnimi telefoni.
Zdaj se pomembno uporablja za predvajanje glasbe, novic in zabavnih oddaj, vključno s "pogovornim radiem". Radijske oddaje so se uporabljale, še preden so se pojavili televizijski programi. V tridesetih letih prejšnjega stoletja je predsednik ZDA začel vsak teden pošiljati sporočila o državi Američanom. Podjetja, ki pripravljajo in pošiljajo radijske programe, se imenujejo radijske postaje. Včasih jih vodijo vlade, včasih pa zasebna podjetja, ki zaslužijo s pošiljanjem oglasov. Druge radijske postaje podpirajo lokalne skupnosti. Te se imenujejo skupnostne radijske postaje. V zgodnjih časih so proizvodna podjetja plačevala za oddajanje celotnih zgodb na radiu. To so bile pogosto gledališke igre ali drame. Ker so podjetja, ki so proizvajala milo, pogosto plačevala zanje, so se imenovale "milaste opere".
Radijski valovi se še vedno uporabljajo za pošiljanje sporočil med ljudmi. Pogovor z nekom po radiu je drugačen od "radijskega pogovora". Radio za državljane in amaterski radio uporabljata posebne radijske postaje za pogovore med seboj. Policisti, gasilci in druge osebe, ki pomagajo v nujnih primerih, za komunikacijo (pogovarjanje med seboj) uporabljajo radijski komunikacijski sistem za nujne primere. To je podobno kot mobilni telefon (ki prav tako uporablja radijske signale), vendar je razdalja, ki jo dosežejo, krajša, obe osebi pa morata uporabljati isto vrsto radia.
Beseda "radio" se včasih uporablja samo za glasovno oddajanje. Večina glasovnih oddaj uporablja nižjo frekvenco in daljšo valovno dolžino kot večina televizijskih oddaj.
Mikrovalovi imajo še višjo frekvenco in krajšo valovno dolžino. Uporabljajo se tudi za prenos televizijskih in radijskih programov ter za druge namene. Komunikacijski sateliti prenašajo mikrovalove po vsem svetu.
Za sprejemanje programskih signalov ni treba, da je radijski sprejemnik neposredno na vidiku oddajnika. Nizkofrekvenčni radijski valovi se lahko zaradi difrakcije upogibajo okoli hribov, čeprav se za izboljšanje kakovosti signalov pogosto uporabljajo repetitorji.
Kratkovalovne radijske frekvence se odbijajo tudi od električno nabite plasti zgornjega dela ozračja, imenovane ionosfera. Valovi se lahko odbijajo med ionosfero in Zemljo ter dosežejo sprejemnike, ki zaradi ukrivljenosti Zemljine površine niso na vidni črti. Dosegajo lahko zelo daleč, včasih celo okoli sveta.
Radijski teleskopi sprejemajo radijske valove z neba za preučevanje astronomskih objektov. Satelitska navigacija uporablja radio za določanje lokacije, radar pa ga uporablja za iskanje in sledenje predmetov.
Sorodne strani
- Kristalni radio
- Medijske študije
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je radio?
O: Radio je način pošiljanja elektromagnetnih signalov na velike razdalje, da se informacije prenesejo iz enega kraja v drugega.
V: Kaj je oddajnik?
O: Oddajnik je naprava, ki pošilja radijske signale.
V: Kaj je sprejemnik?
O: Sprejemnik, znan tudi kot antena, je naprava, ki "sprejema" radijske signale.
V: Kaj je oddajnik?
O: Sprejemnik je naprava, ki opravlja funkcijo oddajnika in sprejemnika.
V: Kaj je oddaja?
O: Ko se radijski signali hkrati pošljejo številnim sprejemnikom, se to imenuje oddajanje.
V: Kako se zvok pošilja po radiu?
O: Zvok se lahko pošilja po radiu, včasih s frekvenčno modulacijo (FM) ali amplitudno modulacijo (AM).
V: Kateri so primeri stvari, ki jih lahko upravljamo z radijskimi signali?
O: Letala in avtomobili so primeri stvari, ki jih je mogoče upravljati z radijskimi signali.
Iskati