ما هو راديو تعديل السعة AM وكيفية عمله

يعمل الراديو عن طريق إرسال واستقبال الموجات الكهرومغناطيسية، وإشارة الراديو عبارة عن تيار إلكتروني يتحرك ذهاباً وإياباً بسرعة كبيرة، كما يشع المرسل هذا المجال إلى الخارج عبر هوائي ثم يلتقط جهاز الاستقبال الحقل ويترجمه إلى الأصوات المسموعة عبر الراديو.

ما هو راديو AM؟

راديو “AM”: هو راديو تتغير فيه قوة سعة الإشارة المعدلة لتكوين الأصوات، وعندما تقوم بموالفة الراديو الخاص بك يُشير رقم الاتصال إلى كيلو أو ميجاهرتز، حيث يتم بث الإشارة، ونطاق التردد المستخدم للراديو يتراوح من “550 كيلو هرتز” إلى “1720 كيلو هرتز”، وهذا هو نطاق ترددات الموجات الحاملة المتاحة.

تكون المعلومات المنقولة هي موسيقى وحديث يقع في طيف الصوت، ويصل نطاق الطيف الصوتي الكامل إلى “20 كيلو هرتز”، لكنّ راديو “AM” يحد من تردد التعديل العلوي إلى “5 كيلو هرتز” وينتج عن هذا عرض نطاق ترددي أقصى يبلغ “10 كيلو هرتز”، لذلك يمكن تخصيص ترددات لمحطات تفصل بينها مسافة “10 كيلو هرتز” دون خوف من التداخل، لكن لا يزال هناك بعض التداخل لأنّ الطيف لا ينتهي فقط عند النطاق الجانبي، وإنه نوع فعلي من التناقص التدريجي ببطء.

وهذه يمكن أن تتداخل “نهايات” إذا كانت الإشارة قوية بما يكفي، ويمكن جعل جهاز الاستقبال أكثر انتقائية من خلال التغيير من الإعداد “البعيد” إلى الإعداد “المحلي”؛ للتخلص من ذلك على حساب الحساسية، لذلك إذا تم تعبأة نطاق “AM” وتم تعيين محطات كل “10 كيلو هرتز” فهناك “107 ترددات” متاحة لجهاز الإرسال.

• “AM” هي اختصار لـ “Amplitude Modulation”.

أساسيات راديو AM:

تستخدم إشارة الراديو تردداً محدداً أو مدى سرعة تحرك موجات المجال لأعلى ولأسفل، وهيرتز هو قياس لعدد دورات الموجة في الثانية، ويتم التعبير عن “AM” بالكيلو هرتز بينما يتم التعبير عن راديو “FM” بالميجاهرتز، كما تؤثر قوة المحطة على مدى الإشارة أو المسافة التي يمكن أن تقطعها، وأقوى قوة “AM” مسموح بها في الولايات المتحدة مثلاً هي “50000 واط”.

“AM” هي اختصار لتعديل الاتساع والذي يشير إلى وسيلة تشفير الإشارة الصوتية على تردد الموجة الحاملة، وفي العديد من المناطق تُعتبر محطات الراديو “AM” كمحطات “الموجة المتوسطة” ويُشار إليها أيضاً أحياناً باسم “محطات البث القياسية”؛ لأنّ “AM” كانت النموذج الأول المستخدم لنقل إشارات البث الإذاعي إلى المستخدمين.

العديد من محطات “AM” هي إمّا محطات نهارية فقط أو محطات مرخص لها بالعمل عند مستويات طاقة منخفضة للغاية في الليل نتيجة انتشار “الموجة الأيونوسفيرية”، والتي تحدث عندما تنعكس إشارة “AM” عن الغلاف الأيوني وتعود إلى الأرض.

ممارسة الحد من التردد الأعلى إلى “5 كيلو هرتز” يزيل بعض المعلومات الأصلية وتلك التي تقع في النطاق “5 كيلو هرتز” – “20 كيلو هرتز”، ونظراً لأنّ القدرة على إعادة إنتاج الإشارة بالضبط فهناك فقدان في الدقة في عمليات البث “AM”، وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل راديو “AM” ولا يبدو جيداً مقارنةً براديو “FM”، كما لا يتأثر الراديو الحديث نسبياً لأنّ المحادثة تحتوي على القليل جداً من إشاراتها فوق “5 كيلو هرتز” على أي حال، وقد يفسر هذا سبب كون الراديو الحديث أكثر شيوعاً على “AM” من “FM“.

• “FM” هي اختصار لـ “Frequency modulation”.

البث الإذاعي AM:

• يستعمل راديو “AM” تعديل السعة وهو أبسط أنواع البث الإذاعي، كإشارة ثابتة أو موجة تبث عند “1000 كيلو هرتز” على النطاق “AM”، واتساع أو ارتفاع الإشارة الثابتة لا يتعدل أو لا يتم تعديله لذلك لا يحمل أي معلومات مفيدة.

• تقدم هذه الإشارة الثابتة ضوضاء حتى يتم تعديلها بالبيانات، مثل الصوت أو الموسيقى وينتج عن هذا التعديل تعديل في قوة اتساع الإشارة الثابتة، والتي تزيد وتنقص بالتناسب المباشر مع المعلومات وفقط السعة تتغير ويبقى التردد ثابتاً.

• يعمل راديو “AM” في نطاق من الترددات من “520 كيلوهرتز” إلى “1710 كيلوهرتز”، والأماكن والمناطق الأخرى تمتلك نطاقات تردد متنوعة، ويُعتبر التردد المحدد بتردد الموجة الحاملة وهو السيارة التي يتم من خلالها إرسال الإشارة الفعلية من هوائي البث إلى موالف الاستقبال.

• يرسل راديو “AM” عبر مسافات أكبر، ولديها العديد من المحطات في نطاق تردد محدد ويمكن التقاطها بسهولة بواسطة أجهزة الاستقبال، لكنّ إشارات “AM” تكون أكثر تأثر للضوضاء والتداخل الساكن وتنتج الكهرباء المتولدة عن البرق ارتفاعات في الضوضاء تلتقطها موالفات “AM”.

آلية عمل راديو AM:

من خلال إعداد جهد جيبي مع تركيب إشارة صوتية عليه يتسبب جهاز الإرسال اللاسلكي في حدوث حركة تذبذبية للإلكترونات في الهوائي ممّا ينتج عنه موجة كهرومغناطيسية، وتستحث هذه الموجة الراديوية حركة تذبذبية للإلكترونات في هوائي جهاز الاستقبال، كما يقوم جهاز الاستقبال بعد ذلك بفصل المعلومات الصوتية عن الموجة اللاسلكية أي فيديو الأشعة تحت الحمراء، ليتم تضخيمها وإرسالها إلى مكبرات الصوت حتى يسمعها المستمع.

نظراً لأنّها موجات كهرومغناطيسية تنتقل موجات الراديو بسرعة الضوء ويمكن للمرء أن يجد طولها الموجي بالعلاقة “ν = c / λ”، حيث “c” هي سرعة الضوء، ويبلغ طول الموجة الراديوية “1000 كيلو هرتز” أي “(2.998 × 108 م / ث) / (1.000 × 106 / ث) = 299.8 م”.

تتكون الموجة الراديوية “AM” من موجة حاملة جيبية ويتم تشكيلها بواسطة إشارة صوتية، كما يتقلب اتساع الموجة الحاملة مع اتساع الإشارة الصوتية المتراكبة، ومن هنا جاء اسم “AM” الذي يرمز إلى “تعديل السعة” ونظراً لأنّ الإشارة الصوتية عبارة عن شبيهة جيبية معقدة، أي تراكب العديد من أشباه الجيوب في نطاق التردد الصوتي فإنّ تراكبها مع الموجة الحاملة “AM” يولد نطاقات من ترددات الجمع والفرق وتسمى النطاقات الجانبية.

نظراً لأنّ ترددات محطات الراديو “AM” يتم تخصيصها على فترات “10 كيلو هرتز” على نطاق “AM” أي 520 كيلو هرتز” إلى “1700 كيلو هرتز”، كما تحدد هذه النطاقات الجانبية إلى “± 5 كيلو هرتز” وتبقى محطات الراديو ضمن هذه الحدود عن طريق التصفية من الإشارة الصوتية لأي ترددات أعلى من “5 كيلو هرتز”.

من السهل تحديد إشارة “AM” الواردة عن طريق ضبط دائرة “LC”، بحيث يتطابق ترددها الرنان مع تردد الموجة الحاملة للإشارة، ثم تصحيح الإشارة وتصفية مكونات التردد الراديوي ثم تضخيم الإشارة الصوتية الناتجة، وإذا فعل المرء ذلك فإنّ أي مضخم يمر قبل الكاشف الذي يفصل الإشارة الصوتية عن الناقل يجب أن يتم إجراؤه للتعامل مع نطاق “AM” بأكمله، ويجب ضبطها في وقت واحد.

وانتقائية مثل هذا النظام ستكون محدودة أيضاً بدقة ضبط كل مرحلة، وللتغلب على هذه المشكلات تقوم معظم أجهزة الراديو بضبط شبكة “LC” لتتناسب مع تردد إشارة الراديو المطلوبة، وفي نفس الوقت تقوم بضبط المذبذب على تردد “455 كيلو هرتز” فوق هذا التردد، كما يتم بعد ذلك خلط إشارة الراديو الواردة مع ناتج المذبذب في مضخم خلط لإنتاج إشارات عند الترددين الأصليين بالإضافة إلى إشارات بترددات الجمع والفرق بينهما.

ومهما كانت الإشارات الناتجة فإنّ إحداها دائماً عبارة عن جيبية معدلة عند “455 كيلو هرتز” وهو الفرق بين تردد المذبذب المحلي وتردد إشارة الراديو الواردة، كما يسمى هذا التردد المتوسط، ويمر “IF” عبر مضخم مصمم لتمرير نطاق ضيق يتمركز عند “455 كيلو هرتز”، ثم من خلال مرشح يزيل ما تبقى من جميع الترددات الأخرى من مضخم الخلط تاركاً “IF” فقط.

ثم يمر “IF” عبر دائرة كاشف والتي تفصل الإشارة الصوتية عن الموجة الحاملة وتعطي النصف العلوي من الموجة الحاملة المعدلة ثم ترسلها عبر مرشح يمر فقط بترددات صوتية، ويتم بعد ذلك تضخيم الإشارة الصوتية التي تم تنظيفها وإرسالها إلى مكبر الصوت حتى تتمكن من سماعها.

• “IF” هي اختصار لـ “Intermediate Frequency”.

• “LC” هي اختصار لـ “inductor capacitor”.