الراديو - Radio

تعد أجهزة الراديو جزءاً من الحياة اليومية، فهي لا تستخدم فقط لتشغيل الموسيقى أو كإنذارات في الصباح بل يتم استخدامها أيضاً في الهواتف اللاسلكية والهواتف المحمولة وشاشات الأطفال وفتحات أبواب المرآب والألعاب والأقمار الصناعية والرادار، كما تلعب أجهزة الراديو أيضاً دوراً مهماً في الاتصالات للشرطة والإطفاء والصناعة والجيش وعلى الرغم من وجود أنواع عديدة من أجهزة الراديو في السيارة والهواة أي متنقل والستيريو، فإنّها تحتوي جميعها على نفس المكونات الأساسية.

كان التقدم التالي في الاتصالات هو الراديو وهو أول وضع لاسلكي للاتصال حيث ترسل أجهزة الراديو الرسائل عن طريق موجات الراديو بدلاً من الأسلاك وأثبت العالم الألماني هاينريش هيرتز وجود موجات الراديو التي تحدث في الطبيعة.

ما هو الراديو – Radio؟

الراديو (Radio): هو جهاز إلكتروني يستقبل موجات الراديو ويحول المعلومات التي يحملها إلى نموذج قابل للاستخدام حيث يتم استخدامه مع هوائي، وفي الإلكترونيات الاستهلاكية غالباً ما يتم استخدام المصطلحين راديو وجهاز استقبال راديو خصيصاً لأجهزة الاستقبال المصممة لإعادة إنتاج الإشارات الصوتية المرسلة بواسطة محطات البث الإذاعي تاريخياً أول تطبيق راديو تجاري في السوق الشامل.

يعترض الهوائي موجات الراديو ويحولها إلى تيارات متناوبة صغيرة يتم تطبيقها على جهاز الاستقبال ويستخرج جهاز الاستقبال المعلومات المطلوبة ويستخدم جهاز الاستقبال المرشحات الإلكترونية لفصل إشارة تردد الراديو المطلوبة عن جميع الإشارات الأخرى التي يلتقطها الهوائي ومكبر صوت إلكتروني لزيادة قوة الإشارة لمزيد من المعالجة ويستعيد المعلومات المطلوبة من خلال إزالة التشكيل.

قد تكون المعلومات التي ينتجها المتلقي في شكل صوت أو صور أو بيانات وقد يكون مستقبل الراديو قطعة منفصلة من المعدات الإلكترونية أو دائرة إلكترونية داخل جهاز آخر حيث تشمل الأجهزة التي تحتوي على مستقبلات الراديو أجهزة التلفزيون وأجهزة الرادار وأجهزة الراديو ثنائية الاتجاه والهواتف المحمولة وشبكات الكمبيوتر اللاسلكية وأجهزة الملاحة بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وأطباق الأقمار الصناعية والتلسكوبات الراديوية والأجهزة التي تعمل بتقنية البلوتوث وفتح باب المرآب وشاشات الأطفال.

مكونات جهاز الراديو:

يتكون راديو اليوم من هوائي ولوحة دوائر مطبوعة ومقاومات ومكثفات وملفات ومحولات وترانزستورات ودوائر متكاملة ومكبر صوت وكل هذه الأجزاء موجودة في علبة بلاستيكية.

1. الهوائي الداخلي والخارجي:

يتكون الهوائي الداخلي من سلك نحاسي معزول بقطر صغير ملفوف حول قلب من الفريت ويتكون الهوائي
الخارجي من عدة أنابيب من الألومنيوم تنزلق داخل بعضها البعض.

2. لوحة الدوائر:

تتكون لوحة الدوائر المطبوعة من نمط مكسو بالنحاس مثبت على لوح فينولي، والنمط النحاسي هو التوصيل من مكون إلى آخر وإنّه يستبدل معظم الأسلاك المستخدمة في أجهزة الراديو السابقة.

3. المقاومات:

تحد المقاومات من تدفق الكهرباء وهي تتكون من طبقة كربون مترسبة على ركيزة أسطوانية مغلفة بغطاء بلاستيكي (بوليستر ألكيد) مع أسلاك من النحاس.

4. المكثفات:

تخزن المكثفات شحنة كهربائية وتسمح للتيار المتردد بالتدفق عبر دائرة كهربائية ولكنها تمنع التيار المباشر من التدفق في نفس الدائرة وتتكون المكثفات الثابتة من قطبين ممتدين من رقائق الألومنيوم معزولين بفيلم بولي بروبيلين وموجودان في غلاف بلاستيكي أو خزفي مع أسلاك نحاسية أمّا المكثفات المتغيرة لها مجموعة من ألواح الألمنيوم الثابتة ومجموعة من ألواح الألمنيوم الدوارة مع عازل للهواء.

5. الملفات والمحولات:

تؤدي الملفات والمحولات في العمل على عزل الدائرة أثناء نقل الطاقة من دائرة إلى أخرى، وهي تتكون من مجموعتين أو أكثر من لفائف الأسلاك النحاسية إمّا ملفوفة على عازل أو مثبتة جنباً إلى جنب مع الهواء كعازل.

6. الترانزستورات:

تتكون الترانزستورات من الجرمانيوم أو السيليكون المغلف في غلاف معدني مع أسلاك نحاسية ويتحكم الترانزستور في تدفق الكهرباء في الدائرة حيث استبدلت الترانزستورات الأنابيب المفرغة المستخدمة في أجهزة الراديو السابقة.

تضم الدائرة المتكاملة آلاف المقاومات والمكثفات والترانزستورات في حزمة صغيرة ومضغوطة تسمى رقاقة وهذه الشريحة بحجم مسمار الإصبع الصغير حيث يتم تثبيت الشريحة في علبة بلاستيكية بها علامات تبويب من الألومنيوم تسمح بتثبيتها على لوحة دوائر مطبوعة.

تاريخ نشأة الراديو:

أرسل (Guglielmo Marconi) بنجاح أول رسالة إذاعية عبر المحيط الأطلسي في ديسمبر 1901م من إنجلترا إلى نيوفاوندلاند، ولم تستقبل إذاعة ماركوني صوتاً أو موسيقى وبدلاً من ذلك تلقت أصوات أزيز تم إنشاؤها بواسطة جهاز إرسال فجوة شرارة يرسل إشارة باستخدام شفرة مورس.

حصل الراديو على صوته في ليلة عيد الميلاد عام 1906م عندما استمع العشرات من مشغلي الراديو والهواة لرسائل المرور المسائية واندهشوا لسماع صوت رجل ينادي “CQ CQ” ممّا يعني الاتصال بجميع المحطات لدي رسائل وبدلاً من (diets وdahs) المعتادة في شفرة مورس حيث تم نقل الرسالة من قبل الأستاذ ريجينالد أوبري فيسيندين من محطة إذاعية صغيرة في برانت روك، ماساتشوستس.

في السنوات من 1904م إلى 1914م خضع الراديو للعديد من التحسينات مع اختراع الصمام الثنائي والصمامات المفرغة حيث مكنت هذه الأجهزة من إرسال واستقبال أفضل للصوت والموسيقى وخلال هذه الفترة الزمنية أصبح الراديو معدات قياسية على متن السفن التي تعبر المحيطات.

نشأ الراديو خلال الحرب العالمية الأولى حيث أدرك القادة العسكريون قيمتها للتواصل مع المشاة والسفن في البحر وخلال الحرب العالمية الأولى تم إجراء العديد من التطورات في الراديو ممّا جعله أكثر قوة وصغراً، وفي عام 1923م اخترع “إدوين أرمسترونج” الراديو الفائق ولقد كان تقدماً كبيراً في كيفية عمل الراديو وما زالت المبادئ الأساسية المستخدمة في الراديو الفائق لا تزال مستخدمة حتى اليوم.

في 2 نوفمبر 1920م تم إطلاق أول محطة إذاعية تجارية على الهواء في بيتسبرغ بنسلفانيا، لقد كان نجاحاً وبدأت ثورة الراديو التي أطلق عليها العصر الذهبي للإذاعة، واستمر العصر الذهبي للراديو من أوائل العشرينيات وحتى أواخر الأربعينيات عندما أتى التلفزيون بعصر جديد، ومن خلال هذا العصر الذهبي تطور الراديو من جهاز بسيط في صندوق ضخم إلى قطعة معقدة من المعدات الموجودة في خزائن خشبية جميلة حيث كان الناس يتجمعون حول الراديو ويستمعون إلى آخر الأخبار ومسرحيات الراديو وشغل الراديو موقعًا مشابهاً لمكانة تلفزيون اليوم.

في 30 يونيو 1948م تم عرض الترانزستور بنجاح في مختبرات بيل وسمح الترانزستور لأجهزة الراديو بأن تصبح مضغوطة بحيث يمكن لأصغرها وضعها في جيب القميص، وفي عام 1959 حصل جاك كيلبي وروبرت نويس على أول براءة اختراع للدائرة المتكاملة وسيحقق برنامج الفضاء في الستينيات مزيداً من التقدم في الدائرة المتكاملة، أمّا يمكن وضع راديو في إطار النظارات أو داخل زوج من سماعات الأذن الاستريو الصغيرة واليوم تم استبدال قرص التردد المطبوع على الخزانة بصمام ثنائي باعث للضوء أو شاشات بلورية سائلة.

كيفية تصميم الراديو:

تتكون أجهزة الراديو من العديد من الدوائر الإلكترونية المتخصصة المصممة لأداء مهام محددة منها: مضخم التردد اللاسلكي والخلاط ومذبذب التردد المتغير ومضخم التردد المتوسط والكاشف ومكبر الصوت.

تم تصميم مضخم التردد اللاسلكي لتضخيم الإشارة من جهاز إرسال البث الإذاعي ويأخذ الخلاط إشارة الراديو ويجمعها مع إشارة أخرى ينتجها مذبذب التردد المتغير للراديو لإنتاج تردد متوسط أمّا مذبذب التردد المتغير هو مقبض الضبط الموجود في الراديو ويتم تضخيم التردد المتوسط ​​الناتج بواسطة مضخم التردد المتوسط، يتم إرسال هذه الإشارة الوسيطة إلى الكاشف الذي يحول إشارة الراديو إلى إشارة صوتية ويقوم مضخم الصوت بتضخيم إشارة الصوت ويرسلها إلى السماعة أو سماعات الأذن.

أبسط راديو (AM/FM) سيكون به كل هذه الدوائر مثبتة على لوحة دائرة واحدة ويمكن احتواء معظم هذه الدوائر في دائرة متكاملة واحدة، يمكن تركيب التحكم في مستوى الصوت (المقاوم المتغير) ومقبض الضبط (مكثف متغير) ومكبر الصوت والهوائي والبطاريات إمّا على لوحة الدوائر المطبوعة أو في علبة الراديو.

مزايا الراديو:

• وسيط عالمي كما يمكن الاستمتاع بها في المنزل وفي العمل وأثناء القيادة حيث يستمع معظم الناس إلى الراديو في وقت واحد.
  
• يسمح لك بتوجيه نفقاتك الإعلانية إلى السوق التي من المرجح أن تستجيب لعرضك.
  
• يسمح لك بإنشاء شخصية لعملك باستخدام الأصوات والأصوات فقط ومن متوسط ​​الأميين أيضاً.
  
• يمكن تخصيصها من منطقة إلى أخرى.
  

عيوب الراديو:

• الراديو هو وسيط في الخلفية ويقوم معظم المستمعين بعمل شيء آخر أثناء الاستماع ممّا يعني أنّ إعلانك يجب أنّ يعمل بجد حتى يتم الاستماع إليه وفهمه.
  
• لا يمكن للمستمعين الرجوع إلى إعلاناتك لاستعراض النقاط المهمة.
  
• الإعلانات تعطل الترفيه وبسبب هذا يجب أن تتكرر إعلانات الراديو لاختراق عامل ضبط المستمع.
  
• ليس بسرعة استخدام الهاتف أو الإنترنت وكما يمكن أن يستغرق وقتاً قليلاّ.
  
• قد يصبح الصوت غير واضح أو مشوش.
  على الرغم من أنّ الراديو الموزع عبر الإنترنت قد طغى الآن على البث الإذاعي، إلّا أنّ هناك أيضًا محطات إذاعية تبث بشكل عام على عرض النطاق الترددي للموجات القصيرة باستخدام تقنية (AM) التي تصل إلى مسافات جيدة، ويمكن أن تؤثر الظروف الجوية السيئة عادةً على البث الإذاعي بصرف النظر عن راديو (FM) العادي وراديو الإنترنت، وهناك أيضاً راديو متصل بالأقمار الصناعية حيث يغطي راديو الأقمار الصناعية والذي يسمّى راديو الاشتراك، الذي يبث بواسطة قمر اتصالات نطاقاً جغرافياً أوسع بكثير من إشارات الراديو الإقليمية، ومع ذلك فإنّ عالم البث الإذاعي الرقمي ليس ثابتاً.