रेडियो कैसे काम करता है

Dec 07 2000
शुरुआत के लिए, टीवी, ताररहित फोन, सेल फोन और माइक्रोवेव ओवन के पीछे रेडियो मूलभूत तकनीक है। आप कहीं भी जाते हैं, रेडियो तरंग प्रसारण आपके ऊपर, आपके आस-पास और यहां तक ​​कि आपके माध्यम से भी गुजर रहा है!
रेडियो तरंगें AM/FM प्रसारण से लेकर वायरलेस नेटवर्क से लेकर गेराज दरवाजा खोलने तक सब कुछ नियंत्रित करती हैं।

"रेडियो तरंगें" संगीत, बातचीत, चित्र और डेटा को अदृश्य रूप से हवा के माध्यम से प्रसारित करती हैं, अक्सर लाखों मील से अधिक - यह हर दिन हजारों अलग-अलग तरीकों से होता है! भले ही रेडियो तरंगें अदृश्य हैं और मनुष्यों के लिए पूरी तरह से ज्ञानी नहीं हैं, उन्होंने समाज को पूरी तरह से बदल दिया है। चाहे हम सेल फोन , बेबी मॉनिटर , कॉर्डलेस फोन या हजारों अन्य वायरलेस तकनीकों में से किसी एक के बारे में बात कर रहे हों , ये सभी संचार के लिए रेडियो तरंगों का उपयोग करते हैं।

यहां कुछ दैनिक प्रौद्योगिकियां दी गई हैं जो रेडियो तरंगों पर निर्भर करती हैं:

  • AM और FM रेडियो प्रसारण
  • ताररहित फोन
  • गैराज के दरवाजे खोलने वाले
  • बेतार तंत्र
  • रेडियो नियंत्रित खिलौने
  • टेलीविजन प्रसारण
  • सेलफोन
  • जीपीएस रिसीवर
  • हैम रेडियो
  • उपग्रह संचार
  • पुलिस रेडियो
  • वायरलेस घड़ियां

सूची और आगे बढ़ती है ... रडार और माइक्रोवेव ओवन जैसी चीजें भी रेडियो तरंगों पर निर्भर करती हैं। संचार और नेविगेशन उपग्रह जैसी चीजें रेडियो तरंगों के बिना असंभव होंगी, जैसा कि आधुनिक विमानन होगा - एक हवाई जहाज एक दर्जन विभिन्न रेडियो प्रणालियों पर निर्भर करता है। वायरलेस इंटरनेट एक्सेस की ओर वर्तमान रुझान रेडियो का भी उपयोग करता है, और इसका मतलब है कि भविष्य में बहुत अधिक सुविधा!

मजेदार बात यह है कि इसके मूल में, रेडियो एक अविश्वसनीय रूप से सरल तकनीक है। केवल कुछ इलेक्ट्रॉनिक घटकों के साथ, जिनकी कीमत अधिकतम या दो डॉलर है, आप साधारण रेडियो ट्रांसमीटर और रिसीवर बना सकते हैं। आधुनिक दुनिया की आधारशिला तकनीक कैसे इतनी सरल हो गई है, इसकी कहानी आकर्षक है!

इस लेख में, हम रेडियो की तकनीक का पता लगाएंगे ताकि आप पूरी तरह से समझ सकें कि अदृश्य रेडियो तरंगें कितनी चीजों को संभव बनाती हैं!

अंतर्वस्तु
  1. सबसे सरल रेडियो
  2. ए (थोड़ा सा) अधिक विस्तृत रेडियो
  3. रेडियो मूल बातें: द पार्ट्स
  4. रेडियो मूल बातें: वास्तविक जीवन के उदाहरण
  5. सरल ट्रांसमीटर
  6. सरल ट्रांसमीटर: अपना खुद का बनाएं
  7. सूचना प्रसारित करना
  8. AM सिग्नल प्राप्त करना
  9. सबसे सरल AM रिसीवर
  10. एंटीना मूल बातें
  11. एंटीना: वास्तविक जीवन के उदाहरण

सबसे सरल रेडियो

एक सिक्के के साथ 9-वोल्ट बैटरी के टर्मिनलों को टैप करके, आप रेडियो तरंगें बना सकते हैं जो एक AM रेडियो प्राप्त कर सकता है!

रेडियो अविश्वसनीय रूप से सरल हो सकता है, और सदी के अंत के आसपास इस सादगी ने लगभग किसी के लिए भी प्रारंभिक प्रयोग संभव बना दिया। यह कितना सरल हो सकता है? यहाँ एक उदाहरण है:

  • एक ताजा 9 वोल्ट की बैटरी और एक सिक्का लें।
  • एएम रेडियो ढूंढें और इसे डायल के उस क्षेत्र में ट्यून करें जहां आप स्थिर सुनते हैं।
  • अब बैटरी को एंटेना के पास रखें और जल्दी से सिक्के के साथ बैटरी के दो टर्मिनलों को टैप करें (ताकि आप उन्हें एक पल के लिए एक साथ जोड़ सकें)।
  • आप रेडियो में एक कर्कश सुनेंगे जो सिक्के के कनेक्शन और वियोग के कारण होता है।

आपकी बैटरी/सिक्का संयोजन एक रेडियो ट्रांसमीटर है! यह कुछ भी उपयोगी (सिर्फ स्थिर) संचारित नहीं कर रहा है, और यह बहुत दूर तक प्रसारित नहीं होगा (बस कुछ इंच, क्योंकि यह दूरी के लिए अनुकूलित नहीं है)। लेकिन अगर आप मोर्स कोड को टैप करने के लिए स्टेटिक का उपयोग करते हैं, तो आप वास्तव में इस क्रूड डिवाइस के साथ कई इंच से अधिक संचार कर सकते हैं!

ए (थोड़ा सा) अधिक विस्तृत रेडियो

यदि आप थोड़ा और विस्तृत करना चाहते हैं, तो एक धातु फ़ाइल और तार के दो टुकड़े का उपयोग करें। फ़ाइल के हैंडल को अपनी 9-वोल्ट बैटरी के एक टर्मिनल से कनेक्ट करें। तार के दूसरे टुकड़े को दूसरे टर्मिनल से कनेक्ट करें, और तार के मुक्त सिरे को फ़ाइल के ऊपर और नीचे चलाएं। यदि आप इसे अंधेरे में करते हैं, तो आप फ़ाइल के साथ चलने वाली 9-वोल्ट की बहुत छोटी चिंगारी देख पाएंगे क्योंकि तार की नोक फ़ाइल की लकीरों से जुड़ती और डिस्कनेक्ट होती है। फ़ाइल को AM रेडियो के पास पकड़ें और आप बहुत कुछ स्थिर सुनेंगे।

रेडियो के शुरुआती दिनों में, ट्रांसमीटरों को स्पार्क कॉइल कहा जाता था , और उन्होंने बहुत अधिक वोल्टेज (जैसे 20,000 वोल्ट) पर चिंगारी की एक सतत धारा बनाई। उच्च वोल्टेज ने बड़ी मोटी चिंगारी पैदा की जैसे आप स्पार्क प्लग में देखते हैं , और वे आगे तक संचारित कर सकते हैं। आज, इस तरह का एक ट्रांसमीटर अवैध है क्योंकि यह पूरे रेडियो स्पेक्ट्रम को स्पैम करता है , लेकिन शुरुआती दिनों में यह ठीक काम करता था और बहुत आम था क्योंकि रेडियो तरंगों का उपयोग करने वाले बहुत से लोग नहीं थे।

रेडियो मूल बातें: द पार्ट्स

जैसा कि पिछले खंड में देखा गया है, स्थैतिक के साथ संचारित करना अविश्वसनीय रूप से आसान है। हालाँकि, आज सभी रेडियो सूचना प्रसारित करने के लिए निरंतर साइन तरंगों का उपयोग करते हैं (ऑडियो, वीडियो, डेटा)। आज हम निरंतर साइन तरंगों का उपयोग करने का कारण यह है कि बहुत सारे अलग-अलग लोग और उपकरण हैं जो एक ही समय में रेडियो तरंगों का उपयोग करना चाहते हैं। यदि आपके पास उन्हें देखने का कोई तरीका होता, तो आप पाएंगे कि इस समय आपके आस-पास हजारों अलग-अलग रेडियो तरंगें (साइन तरंगों के रूप में) हैं - टीवी प्रसारण, एएम और एफएम रेडियो प्रसारण, पुलिस और फायर रेडियो, उपग्रह टीवी प्रसारण, सेल फोन पर बातचीत, जीपीएस सिग्नल, और इसी तरह। यह आश्चर्यजनक है कि आज रेडियो तरंगों के कितने उपयोग हैं (देखें कि रेडियो स्पेक्ट्रम कैसे काम करता है .)एक विचार प्राप्त करने के लिए)। प्रत्येक अलग रेडियो सिग्नल एक अलग साइन तरंग आवृत्ति का उपयोग करता है , और इसी तरह वे सभी अलग हो जाते हैं।

किसी भी रेडियो सेटअप के दो भाग होते हैं:

  • ट्रांसमीटर
  • रिसीवर

ट्रांसमीटर किसी प्रकार का संदेश लेता है (यह किसी की आवाज की आवाज, टीवी सेट के लिए चित्र , रेडियो मॉडेम के लिए डेटा या जो भी हो सकता है), इसे साइन वेव पर एन्कोड करता है और इसे रेडियो तरंगों के साथ प्रसारित करता है। रिसीवर रेडियो तरंगों को प्राप्त करता है और इसे प्राप्त होने वाली साइन तरंग से संदेश को डीकोड करता है। ट्रांसमीटर और रिसीवर दोनों रेडियो सिग्नल को विकिरण और कैप्चर करने के लिए एंटेना का उपयोग करते हैं

रेडियो मूल बातें: वास्तविक जीवन के उदाहरण

एक ठेठ बेबी मॉनिटर, बाईं ओर रिसीवर और दाईं ओर ट्रांसमीटर: ट्रांसमीटर बच्चे के कमरे में बैठता है और अनिवार्य रूप से एक छोटा "रेडियो स्टेशन" होता है। बच्चे को सुनने के लिए माता-पिता रिसीवर को घर के चारों ओर ले जाते हैं। विशिष्ट संचरण दूरी लगभग 200 फीट (61 मीटर) तक सीमित है।

एक बेबी मॉनिटर लगभग उतना ही सरल है जितना कि रेडियो तकनीक को मिलता है। एक ट्रांसमीटर है जो बच्चे के कमरे में बैठता है और एक रिसीवर जो माता-पिता बच्चे को सुनने के लिए उपयोग करते हैं। यहाँ एक विशिष्ट बेबी मॉनिटर की कुछ महत्वपूर्ण विशेषताएं दी गई हैं:

  • मॉडुलन: आयाम मॉडुलन (एएम)
  • फ़्रिक्वेंसी रेंज: 49 मेगाहर्ट्ज
  • आवृत्तियों की संख्या: 1 या 2
  • ट्रांसमीटर शक्ति: 0.25 वाट

(चिंता न करें अगर "मॉड्यूलेशन" और "फ़्रीक्वेंसी" जैसे शब्दों का अभी कोई मतलब नहीं है - हम उन्हें एक पल में प्राप्त करेंगे।)

एक सेल फोन भी एक रेडियो है और एक बहुत अधिक परिष्कृत उपकरण है ( विवरण के लिए देखें कि सेल फ़ोन कैसे काम करते हैं)। एक सेल फोन में ट्रांसमीटर और रिसीवर दोनों होते हैं, दोनों का एक साथ उपयोग कर सकते हैं, सैकड़ों विभिन्न आवृत्तियों को समझ सकते हैं, और स्वचालित रूप से आवृत्तियों के बीच स्विच कर सकते हैं। यहाँ एक विशिष्ट एनालॉग सेल फोन की कुछ महत्वपूर्ण विशेषताएं दी गई हैं:

  • मॉडुलन: आवृत्ति मॉडुलन (एफएम)
  • फ़्रिक्वेंसी रेंज: 800 मेगाहर्ट्ज
  • आवृत्तियों की संख्या: 1,664 (832 प्रति प्रदाता, प्रति क्षेत्र दो प्रदाता)
  • ट्रांसमीटर शक्ति: 3 वाट
एक विशिष्ट सेल फोन में एक ट्रांसमीटर और एक रिसीवर दोनों होते हैं, और दोनों अलग-अलग आवृत्तियों पर एक साथ काम करते हैं। एक सेल फोन एक सेल फोन टॉवर के साथ संचार करता है और 2 या 3 मील (3-5 किमी) संचारित कर सकता है।

सरल ट्रांसमीटर

बैटरी और तार के टुकड़े से शुरू करके आप एक विचार प्राप्त कर सकते हैं कि रेडियो ट्रांसमीटर कैसे काम करता है। में कैसे विद्युत चुम्बकों काम , आप देख सकते हैं एक बैटरी एक तार के माध्यम से बिजली (इलेक्ट्रॉनों की एक धारा) भेजता है कि यदि आप बैटरी के दो टर्मिनलों के बीच तार कनेक्ट। गतिमान इलेक्ट्रॉन तार के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, और वह क्षेत्र एक कंपास को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त मजबूत होता है ।

मान लीजिए कि आप एक और तार लेते हैं और उसे बैटरी के तार के समानांतर रखते हैं लेकिन उससे कई इंच (5 सेमी) दूर। यदि आप बहुत संवेदनशील वोल्टमीटर को तार से जोड़ते हैं, तो निम्न होगा: हर बार जब आप बैटरी से पहले तार को कनेक्ट या डिस्कनेक्ट करते हैं, तो आप दूसरे तार में एक बहुत छोटा वोल्टेज और करंट महसूस करेंगे; कोई भी बदलते चुंबकीय क्षेत्र एक कंडक्टर में एक विद्युत क्षेत्र को प्रेरित कर सकता है - यह किसी भी विद्युत जनरेटर के पीछे मूल सिद्धांत है। इसलिए:

  • बैटरी पहले तार में इलेक्ट्रॉन प्रवाह बनाती है।
  • गतिमान इलेक्ट्रॉन तार के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं।
  • चुंबकीय क्षेत्र दूसरे तार तक फैला हुआ है।
  • जब भी पहले तार में चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन होता है तो दूसरे तार में इलेक्ट्रॉन प्रवाहित होने लगते हैं।

ध्यान देने वाली एक महत्वपूर्ण बात यह है कि दूसरे तार में इलेक्ट्रॉन तभी प्रवाहित होते हैं जब आप बैटरी को कनेक्ट या डिस्कनेक्ट करते हैं। एक चुंबकीय क्षेत्र एक तार में इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह का कारण नहीं बनता है जब तक कि चुंबकीय क्षेत्र नहीं बदल रहा हो । बैटरी को जोड़ने और डिस्कनेक्ट करने से चुंबकीय क्षेत्र बदल जाता है (बैटरी को तार से जोड़ने से चुंबकीय क्षेत्र बनता है, जबकि डिस्कनेक्ट करने से क्षेत्र ढह जाता है), इसलिए उन दो क्षणों में दूसरे तार में इलेक्ट्रॉन प्रवाहित होते हैं।

सरल ट्रांसमीटर: अपना खुद का बनाएं

जब आप बैटरी कनेक्ट करते हैं, तो तार में वोल्टेज 1.5 वोल्ट होता है, और जब आप इसे डिस्कनेक्ट करते हैं, तो वोल्टेज शून्य वोल्ट होता है। बैटरी को जल्दी से कनेक्ट और डिस्कनेक्ट करके, आप एक वर्गाकार तरंग बनाते हैं जो 0 और 1.5 वोल्ट के बीच में उतार-चढ़ाव करती है।

एक साधारण रेडियो ट्रांसमीटर बनाने के लिए, आप जो करना चाहते हैं वह एक तार में तेजी से बदलते विद्युत प्रवाह का निर्माण करना है । आप बैटरी को तेजी से कनेक्ट और डिस्कनेक्ट करके ऐसा कर सकते हैं, जैसे:

एक बेहतर तरीका यह है कि एक तार में लगातार बदलती विद्युत धारा बनाई जाए। लगातार बदलती लहर का सबसे सरल (और सबसे चिकना) रूप एक साइन लहर है जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

उदाहरण के लिए, 10 वोल्ट और -10 वोल्ट के बीच एक साइन लहर सुचारू रूप से उतार-चढ़ाव करती है।

एक साइन वेव बनाकर और इसे एक तार के माध्यम से चलाकर, आप एक साधारण रेडियो ट्रांसमीटर बनाते हैं। केवल कुछ इलेक्ट्रॉनिक घटकों के साथ साइन लहर बनाना बेहद आसान है - एक संधारित्र और एक प्रारंभ करनेवाला साइन लहर बना सकता है, और कुछ ट्रांजिस्टर लहर को एक शक्तिशाली सिग्नल में बढ़ा सकते हैं (देखें कि ऑसीलेटर विवरण के लिए कैसे काम करते हैं, और यहाँ एक साधारण ट्रांसमीटर योजनाबद्ध है)। उस सिग्नल को एंटीना को भेजकर, आप साइन वेव को अंतरिक्ष में संचारित कर सकते हैं।

सूचना प्रसारित करना

यदि आपके पास साइन वेव और ट्रांसमीटर है जो साइन वेव को एंटेना के साथ अंतरिक्ष में संचारित कर रहा है, तो आपके पास एक रेडियो स्टेशन है। एकमात्र समस्या यह है कि साइन वेव में कोई जानकारी नहीं होती है। आपको उस पर जानकारी को सांकेतिक शब्दों में बदलने के लिए किसी तरह से तरंग को संशोधित करने की आवश्यकता है । साइन वेव को मॉड्यूलेट करने के तीन सामान्य तरीके हैं:

पल्स मॉड्यूलेशन - पीएम में, आप बस साइन वेव को चालू और बंद कर देते हैं। मोर्स कोड भेजने का यह एक आसान तरीका है। पीएम इतना आम नहीं है, लेकिन इसका एक अच्छा उदाहरण रेडियो सिस्टम है जो संयुक्त राज्य अमेरिका में रेडियो-नियंत्रित घड़ियों को सिग्नल भेजता है । एक पीएम ट्रांसमीटर पूरे संयुक्त राज्य को कवर करने में सक्षम है!

एम्प्लिट्यूड मॉड्यूलेशन - AM रेडियो स्टेशन और टीवी सिग्नल के पिक्चर पार्ट दोनों ही जानकारी को एनकोड करने के लिए एम्पलीट्यूड मॉड्यूलेशन का उपयोग करते हैं। आयाम मॉडुलन में, साइन वेव का आयाम (इसकी पीक-टू-पीक वोल्टेज) बदल जाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, किसी व्यक्ति की आवाज़ से उत्पन्न साइन तरंग ट्रांसमीटर की साइन लहर पर उसके आयाम को बदलने के लिए मढ़ा जाता है।

फ़्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन - FM रेडियो स्टेशन और सैकड़ों अन्य वायरलेस प्रौद्योगिकियाँ ( टीवी सिग्नल के ध्वनि भाग , कॉर्डलेस फोन, सेल फोन, आदि सहित) फ़्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन का उपयोग करती हैं। FM का लाभ यह है कि यह काफी हद तक स्थैतिक से प्रतिरक्षित है। एफएम में, सूचना संकेत के आधार पर ट्रांसमीटर की साइन तरंग आवृत्ति बहुत कम बदलती है।

एक बार जब आप सूचना के साथ साइन वेव को संशोधित कर लेते हैं, तो आप सूचना प्रसारित कर सकते हैं!

आवृत्ति

साइन वेव की एक विशेषता इसकी आवृत्ति है । साइन वेव की आवृत्ति प्रति सेकंड ऊपर और नीचे दोलन करने की संख्या है। जब आप एएम रेडियो प्रसारण सुनते हैं, तो आपका रेडियो लगभग 1,000,000 चक्र प्रति सेकंड की आवृत्ति के साथ एक साइन लहर में ट्यून हो रहा है (चक्र प्रति सेकंड को हर्ट्ज के रूप में भी जाना जाता है )। उदाहरण के लिए, एएम डायल पर 680 प्रति सेकंड 680,000 चक्र है। FM रेडियो सिग्नल 100,000,000 हर्ट्ज़ की सीमा में काम कर रहे हैं, इसलिए FM डायल पर 101.5 एक ट्रांसमीटर है जो 101,500,000 चक्र प्रति सेकंड पर साइन वेव उत्पन्न करता है। विवरण के लिए देखें कि रेडियो स्पेक्ट्रम कैसे काम करता है।

AM सिग्नल प्राप्त करना

यहाँ एक वास्तविक दुनिया का उदाहरण है। जब आप अपनी कार के AM रेडियो को किसी स्टेशन पर ट्यून करते हैं - उदाहरण के लिए, AM डायल पर 680 - ट्रांसमीटर की साइन वेव 680,000 हर्ट्ज़ (साइन वेव प्रति सेकंड 680,000 बार दोहराती है) पर संचारित हो रही है। ट्रांसमीटर की साइन लहर के आयाम को बदलकर डीजे की आवाज उस वाहक तरंग पर संशोधित होती है। एक एम्पलीफायर एक बड़े AM स्टेशन के लिए सिग्नल को 50,000 वाट की तरह बढ़ाता है। फिर एंटीना रेडियो तरंगों को अंतरिक्ष में भेजता है।

तो आपकी कार का एएम रेडियो - एक रिसीवर - ट्रांसमीटर द्वारा भेजे गए 680,000-हर्ट्ज सिग्नल को कैसे प्राप्त करता है और उससे जानकारी (डीजे की आवाज) निकालता है? यहाँ कदम हैं:

  • जब तक आप ट्रांसमीटर के ठीक बगल में नहीं बैठे हैं, आपके रेडियो रिसीवर को ट्रांसमीटर की रेडियो तरंगों को हवा से बाहर निकालने में मदद करने के लिए एक एंटीना की आवश्यकता होती है । एएम ऐन्टेना बस एक तार या धातु की छड़ी है जो धातु की मात्रा को बढ़ाता है जिससे ट्रांसमीटर की तरंगें बातचीत कर सकती हैं।
  • आपके रेडियो रिसीवर को ट्यूनर की आवश्यकता है । एंटीना को हजारों साइन तरंगें प्राप्त होंगी। ट्यूनर का काम एंटीना को मिलने वाले हज़ारों रेडियो सिग्नलों से एक साइन वेव को अलग करना होता है। इस मामले में, ट्यूनर को 680,000-हर्ट्ज सिग्नल प्राप्त करने के लिए ट्यून किया गया है। ट्यूनर अनुनाद नामक सिद्धांत का उपयोग करके काम करते हैं । यही है, ट्यूनर एक विशेष आवृत्ति पर प्रतिध्वनित होते हैं, और बढ़ाते हैं और हवा में अन्य सभी आवृत्तियों को अनदेखा करते हैं। एक संधारित्र और एक प्रारंभ करनेवाला के साथ एक गुंजयमान यंत्र बनाना आसान है (देखें कि कैसे थरथरानवाला काम करता है यह देखने के लिए कि ट्यूनर बनाने के लिए इंडक्टर्स और कैपेसिटर एक साथ कैसे काम करते हैं)।
  • ट्यूनर रेडियो को केवल एक साइन वेव फ़्रीक्वेंसी (इस मामले में, 680,000 हर्ट्ज़) प्राप्त करने का कारण बनता है। अब रेडियो को उस साइन वेव से डीजे की आवाज निकालनी है। यह रेडियो के एक भाग के साथ किया जाता है जिसे डिटेक्टर या डिमोडुलेटर कहा जाता है । एएम रेडियो के मामले में, डिटेक्टर एक इलेक्ट्रॉनिक घटक के साथ बनाया जाता है जिसे डायोड कहा जाता है । एक डायोड करंट को एक दिशा में प्रवाहित होने देता है लेकिन दूसरी दिशा में नहीं, इसलिए यह लहर के एक तरफ से क्लिप करता है, जैसे:
  • रेडियो आगे क्लिप किए गए सिग्नल को बढ़ाता है और इसे स्पीकर (या हेडफ़ोन) को भेजता है । एम्पलीफायर एक या एक से अधिक ट्रांजिस्टर से बना होता है (अधिक ट्रांजिस्टर का अर्थ है अधिक प्रवर्धन और इसलिए वक्ताओं को अधिक शक्ति)।

आप वक्ताओं से जो सुनते हैं वह डीजे की आवाज है!

एक FM रेडियो में, डिटेक्टर अलग होता है, लेकिन बाकी सब कुछ समान होता है। एफएम में, डिटेक्टर आवृत्ति में परिवर्तन को ध्वनि में बदल देता है, लेकिन एंटीना, ट्यूनर और एम्पलीफायर काफी हद तक समान होते हैं।

सबसे सरल AM रिसीवर

एक मजबूत एएम सिग्नल के मामले में, यह पता चला है कि आप केवल दो भागों और कुछ तार के साथ एक साधारण रेडियो रिसीवर बना सकते हैं! प्रक्रिया अत्यंत सरल है -- यहाँ आपको जो चाहिए वह है:

  • एक डायोड - आप रेडियो झोंपड़ी में लगभग $1 में डायोड प्राप्त कर सकते हैं । भाग संख्या 276-1123 करेंगे।
  • तार के दो टुकड़े - आपको लगभग 20 से 30 फीट (15 से 20 मीटर) तार की आवश्यकता होगी। रेडियो झोंपड़ी भाग संख्या 278-1224 बढ़िया है, लेकिन कोई भी तार करेगा।
  • एक छोटी धातु की हिस्सेदारी जिसे आप जमीन में चला सकते हैं (या, यदि ट्रांसमीटर के पास एक गार्ड रेल या धातु की बाड़ है, तो आप उसका उपयोग कर सकते हैं)
  • एक क्रिस्टल इयरफ़ोन - दुर्भाग्य से, रेडियो झोंपड़ी एक नहीं बेचता है। हालाँकि, रेडियो झोंपड़ी एक क्रिस्टल रेडियो किट (भाग संख्या 28-178) बेचती है जिसमें ईयरफोन, डायोड, तार और एक ट्यूनर होता है (जिसका अर्थ है कि आपको काम करने के लिए ट्रांसमीटर के ठीक बगल में खड़े होने की आवश्यकता नहीं है), सभी $ 10 के लिए।

इसे काम करने के लिए अब आपको एएम रेडियो स्टेशन के ट्रांसमिटिंग टावर (एक मील/1.6 किमी या उससे अधिक के भीतर) खोजने और उसके पास रहने की जरूरत है। यहाँ आप क्या करते हैं:

  • हिस्सेदारी को जमीन में गाड़ दें, या एक सुविधाजनक धातु बाड़ पोस्ट खोजें। तार के 10-फुट (3-मीटर) टुकड़े के अंत से इन्सुलेशन को हटा दें और एक अच्छा ठोस कनेक्शन प्राप्त करने के लिए इसे पांच या 10 बार दांव/पोस्ट के चारों ओर लपेटें। यह जमीन का तार है।
  • डायोड को ग्राउंड वायर के दूसरे सिरे से अटैच करें।
  • तार का एक और टुकड़ा, 10 से 20 फीट लंबा (3 से 6 मीटर) लें, और इसके एक छोर को डायोड के दूसरे छोर से जोड़ दें। यह तार आपका एंटीना है। इसे जमीन पर बिछाएं, या किसी पेड़ में लटका दें, लेकिन सुनिश्चित करें कि नंगे सिरे जमीन को न छुएं।
  • इयरप्लग से दो लीड को डायोड के दोनों छोर से इस तरह कनेक्ट करें:

अब यदि आप अपने कान में इयरप्लग लगाते हैं, तो आपको रेडियो स्टेशन सुनाई देगा -- यह सबसे सरल संभव रेडियो रिसीवर है! यदि आप स्टेशन से बहुत दूर हैं तो यह सुपर-सिंपल प्रोजेक्ट काम नहीं करेगा, लेकिन यह प्रदर्शित करता है कि एक रेडियो रिसीवर कितना सरल हो सकता है।

यह ऐसे काम करता है। आपका वायर एंटीना सभी प्रकार के रेडियो सिग्नल प्राप्त कर रहा है, लेकिन क्योंकि आप किसी विशेष ट्रांसमीटर के इतने करीब हैं, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता। पास का सिग्नल बाकी सब चीजों को लाखों के कारक से प्रभावित करता है। क्योंकि आप ट्रांसमीटर के इतने करीब हैं, एंटीना भी बहुत ऊर्जा प्राप्त कर रहा है - एक ईयरफोन चलाने के लिए पर्याप्त है! इसलिए, आपको ट्यूनर या बैटरी या किसी अन्य चीज़ की आवश्यकता नहीं है। डायोड एएम सिग्नल के लिए एक डिटेक्टर के रूप में कार्य करता है जैसा कि पिछले खंड में वर्णित है। तो आप ट्यूनर और एम्पलीफायर की कमी के बावजूद स्टेशन को सुन सकते हैं!

क्रिस्टल रेडियो किट जिसे रेडियो झोंपड़ी बेचती है (28-178) में दो अतिरिक्त भाग होते हैं: एक प्रारंभ करनेवाला और एक संधारित्र । ये दो भाग एक ट्यूनर बनाते हैं जो रेडियो को अतिरिक्त रेंज देता है। विवरण के लिए देखें कि ऑसिलेटर्स कैसे काम करते हैं।

एंटीना मूल बातें

आपने शायद देखा होगा कि लगभग हर रेडियो जो आप देखते हैं (जैसे आपका सेल फोन, आपकी कार में रेडियो, आदि) में एक एंटीना होता है । एंटेना सभी आकारों और आकारों में आते हैं, यह उस आवृत्ति पर निर्भर करता है जिसे एंटेना प्राप्त करने का प्रयास कर रहा है। एंटीना एक लंबे, कड़े तार (ज्यादातर कारों पर एएम/एफएम रेडियो एंटेना के रूप में) से लेकर सैटेलाइट डिश के रूप में कुछ भी हो सकता है । रेडियो ट्रांसमीटर भी अपने संकेतों को प्रसारित करने के लिए बेहद ऊंचे एंटीना टावरों का उपयोग करते हैं।

रेडियो ट्रांसमीटर में एंटीना के पीछे का विचार रेडियो तरंगों को अंतरिक्ष में लॉन्च करना है। एक रिसीवर में, जितना संभव हो उतना ट्रांसमीटर की शक्ति लेने और ट्यूनर को आपूर्ति करने का विचार है। उन उपग्रहों के लिए जो लाखों मील दूर हैं, नासा 200 फीट (60 मीटर) व्यास तक के विशाल डिश एंटेना का उपयोग करता है!

एक इष्टतम रेडियो एंटीना का आकार उस सिग्नल की आवृत्ति से संबंधित होता है जिसे एंटीना संचारित या प्राप्त करने का प्रयास कर रहा है। इस संबंध का कारण प्रकाश की गति के साथ करना है , और इसके परिणामस्वरूप दूरी के इलेक्ट्रॉन यात्रा कर सकते हैं। प्रकाश की गति १८६,००० मील प्रति सेकंड (३००,००० किलोमीटर प्रति सेकंड) है। अगले पृष्ठ पर, हम इस संख्या का उपयोग वास्तविक जीवन के एंटेना आकार की गणना के लिए करेंगे।

एंटीना: वास्तविक जीवन के उदाहरण

मान लीजिए कि आप सुबह 680 बजे रेडियो स्टेशन के लिए एक रेडियो टावर बनाने की कोशिश कर रहे हैं। यह ६८०,००० हर्ट्ज़ की आवृत्ति के साथ एक ज्या तरंग संचारित कर रहा है। साइन वेव के एक चक्र में, ट्रांसमीटर एक दिशा में एंटीना में इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करने जा रहा है, स्विच करें और उन्हें वापस खींचें, स्विच करें और उन्हें बाहर धकेलें और स्विच करें और उन्हें फिर से वापस ले जाएं। दूसरे शब्दों में, साइन तरंग के एक चक्र के दौरान इलेक्ट्रॉन चार बार दिशा बदलेंगे। यदि ट्रांसमीटर 680,000 हर्ट्ज़ पर चल रहा है, तो इसका मतलब है कि प्रत्येक चक्र (1/680,000) 0.00000147 सेकंड में पूरा होता है। इसका एक चौथाई 0.0000003675 सेकेंड का है। प्रकाश की गति से इलेक्ट्रॉन 0.0000003675 सेकंड में 0.0684 मील (0.11 किमी) की यात्रा कर सकते हैं। इसका मतलब है कि ६८०,००० हर्ट्ज़ पर ट्रांसमीटर के लिए इष्टतम एंटीना आकार लगभग ३६१ फीट (११० मीटर) है। इसलिए AM रेडियो स्टेशनों को बहुत ऊंचे टावरों की जरूरत है।दूसरी ओर, ९००,०००,००० (९०० मेगाहर्ट्ज) पर काम करने वाले सेल फोन के लिए, इष्टतम एंटीना आकार लगभग ८.३ सेमी या ३ इंच है। यही कारण है कि सेल फोन में ऐसे छोटे एंटेना हो सकते हैं।

आपने देखा होगा कि आपकी कार का AM रेडियो एंटेना 300 फीट लंबा नहीं है - यह केवल दो फीट लंबा है। यदि आप एंटीना को लंबा बनाते हैं तो यह बेहतर होगा, लेकिन शहरों में एएम स्टेशन इतने मजबूत हैं कि इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि आपका एंटीना इष्टतम लंबाई है या नहीं।

आपको आश्चर्य हो सकता है कि, जब कोई रेडियो ट्रांसमीटर कुछ प्रसारित करता है, तो रेडियो तरंगें प्रकाश की गति से एंटीना से दूर अंतरिक्ष में फैलना चाहती हैं। रेडियो तरंगें लाखों मील की यात्रा क्यों कर सकती हैं? ऐन्टेना के पास ऐन्टेना के पास एक चुंबकीय क्षेत्र क्यों नहीं है, जैसा कि आप बैटरी से जुड़े तार के साथ देखते हैं? इसके बारे में सोचने का एक सरल तरीका यह है: जब करंट एंटीना में प्रवेश करता है, तो यह एंटीना के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। हमने यह भी देखा है कि ट्रांसमीटर के पास रखे एक अन्य तार में चुंबकीय क्षेत्र एक विद्युत क्षेत्र (वोल्टेज और करंट) बनाएगा। यह पता चला है कि, अंतरिक्ष में, एंटीना द्वारा बनाया गया चुंबकीय क्षेत्र अंतरिक्ष में एक विद्युत क्षेत्र को प्रेरित करता है। यह विद्युत क्षेत्र बदले में अंतरिक्ष में एक और चुंबकीय क्षेत्र को प्रेरित करता है, जो एक अन्य विद्युत क्षेत्र को प्रेरित करता है, जो एक अन्य चुंबकीय क्षेत्र को प्रेरित करता है,और इसी तरह। ये विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र (विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र) प्रकाश की गति से अंतरिक्ष में एक दूसरे को प्रेरित करते हैं, एंटीना से बाहर की ओर यात्रा करते हैं।

रेडियो और संबंधित विषयों पर अधिक जानकारी के लिए, अगले पृष्ठ पर लिंक देखें।

मूल रूप से प्रकाशित: ७ दिसंबर २०००

रेडियो अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या मैं अपने कंप्यूटर पर रेडियो सुन सकता हूँ?
आप अपने कंप्यूटर पर रेडियो सुन सकते हैं, हालांकि यह आपके इंटरनेट कनेक्शन के माध्यम से डिजिटल रूप से स्ट्रीम किया जाता है। यह देखने के लिए कि क्या आप इसकी वेबसाइट से ट्यून कर सकते हैं, अपने पसंदीदा स्टेशन के लिए ऑनलाइन खोजें। यदि आप सुनिश्चित नहीं हैं कि स्टेशन को क्या कहा जाता है या आप विभिन्न स्टेशनों को ब्राउज़ करना चाहते हैं, तो शहर, ज़िप कोड, कॉल लेटर, प्रारूप, या देश के आधार पर खोजने के लिए www.radio-locator.com देखें (यदि आप देख रहे हैं अंतरराष्ट्रीय रेडियो के लिए)।
क्या मैं अपने फोन पर रेडियो सुन सकता हूँ?
कुछ रेडियो स्टेशनों के पास स्मार्टफोन के माध्यम से सुनने के लिए अपने स्वयं के ऐप हैं। ट्यूनइन ऐप लोकप्रिय रेडियो स्टेशनों को ब्राउज़ करने और सुनने का एक शानदार तरीका है। आप मुफ़्त संस्करण का उपयोग कर सकते हैं और विज्ञापनों को सुन सकते हैं या मुफ़्त 7-दिवसीय परीक्षण के बाद $9.99/माह के लिए विज्ञापन-मुक्त अनुभव का भुगतान कर सकते हैं।
क्या रेडियो मर चुका है?
इस बारे में काफी बहस चल रही है कि रेडियो चल रहा है या नहीं। स्ट्रीमिंग संगीत ने पारंपरिक रेडियो को कुछ कड़ी प्रतिस्पर्धा प्रदान की है। हालाँकि, यदि आप Apple के लोकप्रिय Apple Music 1 जैसी किसी चीज़ को देखते हैं, तो ऐसा प्रतीत होता है कि शायद रेडियो का प्रारूप बस बदल रहा है, न कि लोगों की खपत।

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