Radio – Wikipedia
Hopp til innhald
Frå Wikipedia – det frie oppslagsverket
For andre tydingar av oppslagsordet, sjå
Radio (fleirtyding)
Fig. 1 Berbart
radioapparat
med
antenne
høgtalar
og moglegheit til å stilla inn
mottakarfrekvensen
(radiokanal).
Foto: Stefan Kühn
Radio
, eller
radiokommunikasjon
, er
trådlaus
kommunikasjon
, der ein overfører
informasjon
ved hjelp av
elektromagnetiske bølgjer
Kommunikasjonen forgår ved at ei
berebølgje
, som er ei elektromagnetisk bølgje med konstant
frekvens
, vert
modulert
av
informasjonssignalet
som skal overførast. Informasjonen ein ynskjer å overføra kan vera
tale
musikk
, eller vilkårleg data.
Radiosamband vert nytta til mange ulike føremål, som
kringkasting
walkie-talkie
naudsamband
mobiltelefon
, for å kommunisera med
fly
skipstrafikk
romskip
og så vidare. Kvar sendar var tildelt eit frekvensområde, kalla ein
kanal
som dei må halda seg innanføre.
Teknologi
endre
endre wikiteksten
Kanalar og modulasjon
endre
endre wikiteksten
Fig. 2 Radiokanalar, med
bandbreidd
Når informasjon skal overførast via radio må signalet som skal overførast flyttast til eit frekvensområde der det er praktisk mogeleg å overføra det. Grunnen til dette er at dei fysiske dimensjonane på antenna må stå i høve til
bølgjelengda
{\displaystyle \lambda }
til signalet som skal overførast. Bølgjelengda
{\displaystyle \lambda }
(eining
) er forholdet mellom utbreiingshastigheita og frekvensen til signalet som skal overførast. Bølgjelengda er gitt som
{\displaystyle \lambda =c/f}
der
10
{\displaystyle c=3\cdot 10^{8}}
m/s er
utbreiingshastigheita
til elektromagnetiske bølgjer i
vakum
pg
luft
, og
er frekvensen
Hz
. Lengda til antenna kan vera lik bølgjelengda, men
{\displaystyle \lambda /2}
(halvbølgjeantenne) eller
{\displaystyle \lambda /4}
(kvartbølgjeantenne) er meir vanleg.
Om ein skulle overføra ein tone på 100
Hz ville ei kvarbølgjeantenne ha ei lengd på 750
km
, noko som ville vera særs upraktisk! Det er difor naudsynt å flytta signalet til eit høgare frekvensområde. Om ein flyttar 100
Hz tonen til 50
MHz for eksempel vert lengda på kvarbølgjeantenna berre 1,5 m og flyttar ein signalet til 1
GHz vert lengda på ei kvartbølgjeantenne berre 7,5
cm.
Det er dessutan naudsynt at dei ulike radiosambanda nyttar kvart sitt frekvensområde, slik at dei ikkje forstyrrar kvarandre. Det elektromagnetiske spekteret er difor delt inn i ulike frekvensområde, kalla
kanalar
, som illustrert i Fig. 2. Desse vert tildelte av internasjonal standardiseringsorgan som
ITU
og andre. Operasjonen som flyttar eit signal til eit anna frekvensområde vert det kalla
modulasjon
Modulasjon
endre
endre wikiteksten
Hovudartikkel:
Modulasjon
Fig. 3 Radiosamband.
Fig. 4
Amplitude-
og
frekvensmodulerte
signal, i
tidsplanet
Øvst: Informsjonsignalet
I midten: AM-modulert signal
Nedst: FM-modulert signal.
For å flytta signalet opp til rett frekvensområde (kanal) vert det modulert. I blokkdiagrammet i Fig. 3 er det blokka til venstre, merka «Modulator», som utfører denne oppgåva. I
tidsplanet
kan det spenninga til det modulerte signalet uttrykkast som:
cos
{\displaystyle v(t)=A\cdot \cos(\omega _{c}t+\phi ),\,}
der
{\displaystyle v(t)}
er
spenninga
på utgangen av modulatoren,
er tid (eining
),
er amplituden,
{\displaystyle \omega _{c}}
er
vinkelfrekvensen
(eining
rad
) og
{\displaystyle \phi }
er
fasen
i høve til den umodulerte berebølgja (eining rad). Frekvensen kan òg uttrykkast i eininga
Hz
{\displaystyle f_{c}=\omega _{c}/2\pi }
Ein har difor tre parameterar ein kan lata informasjonssignalet modulera (endra proporsjonalt med amplituden til informasjonsignalet)
amplitudemodulasjon
(AM-modulasjon)
{\displaystyle \omega _{c}}
frekvensmodulasjon
(FM-modulasjon)
{\displaystyle \phi }
fasemodulasjon
(PM-modulasjon)
Til dømes nyttar
lang-
og
mellombølgjekringkasting
AM-modulasjon, medan FM-kringkasting, naturleg nok, nyttar FM-modulasjon.
Ein skil mellom
analog
og
digital
modulasjon. Det modulerte signalet som vert overført som elektromagnetiske bølgjene er alltid eit
analoge signal
, medan informasjonssignalet kan vera eit analogt signal eller ein
digital bitstraum
(som kan representera vilkårleg informasjon). Når informasjonssignalet er eit analogt signal, som tale eller musikk, vert radioen kalla
analog radio
og når informasjonssignalet er ein digital bitstraum vert han kalla
digital radio
. Typiske døme på analog radio er AM- og FM-
kringkasting
og kortbølgje
sambandsradio
. Analog TV nyttar òg analog modulasjon for å overføra bileteinformasjon;
PAL
og
NTSC
nyttar AM-modulasjon, medan
SECAM
nyttar FM-modulasjon. Døme på digital radio er
GSM
for mobiltelefon,
DAB
DVB
trådlause nett
Blåtann
og så vidare.
Kanaleigenskapar
endre
endre wikiteksten
Når det modulerte signalet vert utstråla frå sendeantenna forplantar det seg som elektromagnetiske bølgjer gjennom (tilnærma)
vakuum
(til dømes frå ei romsonde) eller
luft
. Radiobølgjene kan anten nå
radiomottakarane
direkte, eller bli vidaresende gjennom
refleksjon
frå atmosfæren eller frå landskapsformasjonar. Radiobølgjene kan òg i nokon grad forplanta seg gjennom veggar i bygningar, men dette fører til at dei vert svekka.
Effekta
i dei elektromagnetiske bølgjene som vert stråla ut frå sendarantenna vert spreidd ut over eit stort geografisk område, så
Intensiteten
(effekt per areal) i signalet som når fram til mottakarantenna er svært liten. I tillegg til ein sterkt svekka versjon av det utstråla signalet frå sendarantenna vil signalet som mottakarantenna fangar opp innehalda
støy
og
interferens
frå anna radiokommunikasjon, industri,
hushandmingsapparat
og så vidare. Typen og graden av støy og interferense varierer frå frekvensområde til frekvensområde, over tid og frå stad til stad. Ulike radiokanalar (stasjonar) vert difor mottekne med ulik kvalitet på signalet på ulike stadar og til ulike tider på døgeret. AM-modulerte signal er mykje meir følsam for slike forstyrringar enn FM-modulerte signal
. Dei kan òg verta reflekterte frå landskapsformasjonar, bygningar og liknande, noko som kan føra til
multibaneproblem
. Dette ser ein til dømes som fleire kopiar av bilete på analogt TV, der dei ulike kopiane av biletet er forskyvd i høve til kvarandre på skjermen. Dette er ei direkte fylje av at mottakaren mottek fleire reflekterte kopiar av signalet, med ulik forseinking.
Mottaking av radiosignal
endre
endre wikiteksten
I ein
radiomottakar
vert det
elektriske feltet
i radiobølgjene fanga opp av ei
mottakarantenne
og forsterka, som illustrert med det triangulære symbolet til høgre i Fig. 3. Det vert så filtrert for å fjerna støy og interferens som ligg utanfor det frekvensområdet rin er interessert i. Det filtrerte signalet vert så flytta med ned til det opphavleg frekvensområdet. Denne oppgåva vert utført av
demodulatoren
, Fig. 3, som utfører den motsette operasjonen av modulatoren i sendaren.
Nikola Tesla
demonstrer trådlaus bølgjeoverføring i 1891.
Soge
endre
endre wikiteksten
Frå tidleg på 1800-talet hadde ein brukt
elektrisitet
til
telegrafi
. Grunnlaget for bruk av
radiobølgjer
til kommunikasjon blei lagd av ei rekkje vitskapsfolk, ingeniørar og forretningsfolk i ulike land på slutten av 1800-talet. Medan
Maxwell
hadde lagt fram teorien om
elektromagnetisme
i 1864 og
David E. Hughes
hadde overført radiobølgjer i 1879, overtydde
Heinrich Hertz
vitskapen gjennom ei rekke forsøk i 1880-åra om at det fanst elektromagnetiske bølgjer.
Nikola Tesla
demonstrerte overføring av radiofrekvensar over korte avstandar i 1891, og føreslo at informasjon kunne oversendast trådlaust
Radiosendarane i
Poldhu
Cornwall
, som
Marconi
brukte til å senda radiosignal over Atlanterhavet i 1901.
Franske
Édouard Branly
utvikla ein radiomottakar kalla
koherar
rundt 1890.
Russiske
Aleksandr Popov
bygde radiomottakarar med koherar i 1894 og indiske
Jagadish Chandra Bose
demonstrerte overføring av radiobølgjer i 1894 eller -95.
Den britiske marineoffiseren
Henry Jackson
utførte forsøk med overføring over lengre avstandar i 1895 og 96.
Tyske
Adolf Slaby
oppretta verdas til då lengste radiosamband på 2,1 mil i 1897.
Italienske
Augusto Righi
fann ut ein måte å endra
bølgjelengda
til radiobølgjene på, og gav tidleg hjelp til
Guglielmo Marconi
. Marconi er rekna som opphavsmannen til radiomediet etter å ha utvikla kommersiell radiotelegrafi med
eit radioselskap
i 1897, og demonstrerte transatlantisk radiooverføring over 350 mil i 1901. Han fekk
Nobelprisen i fysikk
i 1909 for utviklinga av trådlaus kommunikasjon saman med
Karl Ferdinand Braun
, oppfinnaren av
krystallmottakaren
Amatørradiostasjon
på
Lésvos
i Hellas.
Foto: Henryk Kotowski
Medan det stadig kom teknologiske nyvinningar tok
radioamatørar
i bruk det nye kommunikasjonsmiddelet.
Reginald Fessenden
frå
Massachusetts
utførte det som kanskje var verdas første
kringkasting
då han overførte eit
juleprogram
med opplesing og musikk julaftan 1906. Den første amatørradioklubben blei stifta i USA i 1909. Radiokommunikasjon spelte raskt ei rolle innan
skipsfart
, mellom anna av
den japanske marinen
slaget ved Tsushima
i 1905, og i samband med det kjende forliset til
RMS «Titanic»
i 1912.
Radioselskap
endre
endre wikiteksten
Første verdskrigen
stimulerte til vidare utvikling, særleg i samband med det nye
flyvåpenet
, og
radiorøyret
blei forbetra. Etter krigen kunne militær ekspertise brukast til å utvikla private radioselskap og
offentleg radio
. I USA blei
Radio Corporation of America
(RCA) grunnlagd i 1919 for å sikra samarbeid mellom amerikanske radioprodusentar som hadde ulike
patent
på radioteknologien. Den første faste radiostasjonen er gjerne rekna som
KDKA
frå radioprodusenten
Westinghouse Corporation
East Pittsburgh
, som starta sendingar 2. november 1920. Det første radionettverket,
National Broadcasting Company
(NBC), blei starta i 1926. Etter at det kom til fleire hundretals radiostasjonar som skapte kaos og
interferens
, måtte staten gripa inn og regulera stasjonar gjennom
Federal Radio Commission
(FRC), grunnlagd i 1927. Same året blei det private
British Broadcasting Company
, stifta i 1922, gjort om til det statleg eigde
British Broadcasting Corporation
i Storbritannia.
Den første radiosendinga i Noreg var ei overføring av opera frå prøvestudioet til Marconi i London i 1920. Dei første prøvesendingane blei halde av Telegrafstyret frå 1923, og dei første offentlege radiosendingane blei sende frå
Tryvann
av
Telegrafverket
for det private
Kringkastingsselskapet AS
den 29. april 1925. Blant dei faste sendingane var
Lørdagsbarnetimen
, som 75 år seinare var blitt verdas eldste
radioprogram
. Sendingane blei overført over kort avstand, og i dei påfølgjande åra blei det grunnlagd kringkastingsselskap i Bergen, Tromsø og Ålesund. I 1933 blei dei private
lokalradioane
erstatta av
Norsk rikskringkasting
som skulle driva allmennkringkasting i heile Noreg.
Amerikansk propagandaplakat frå andre verdskrigen.
Medan radio blei mykje brukt til å senda underhalding som musikk og
høyrespel
, blei radio raskt også ein del av
propaganda
og informasjonskrig. I
Noreg under andre verdskrigen
brukte
Quisling
radioen til å meddela at
Nasjonal samling
hadde teke over styringa av landet den 9. april 1940, medan ein frå 1941 forbod andre enn NS-medlemmer å ha radio for å hindra dei i å få informasjon frå
dei allierte
. Under
den kalde krigen
blei det vanleg å senda radio, som
Radio Free Europe
, gjennom «
jernteppet
» og å bruka
støysendarar
for å forstyrra signala frå slike kanalar frå den andre sida. På 1960-talet voks også talet på «
piratradioar
» som sende radio utan
konsesjon
, anten frå skip, som
Radio Mercur
, eller frå andre land, som
Radio Luxembourg
Forsøk med overføringar av levande bilete på 1920-talet førte til utviklinga av
fjernsynssendingar
på 1940-talet. Samstundes utvikla ein radioapparat som var mindre, og på 1950-talet blei det innført berbare
transistorradioar
Utviklinga av
kommunikasjonssatellittar
rundt 1960 gjorde det mogleg å senda radiobølgjer kvar som helst på jorda.
Radionavigasjon
med satellitt blei kraftig utvikla til
GPS
blei innført i 1987.
Digitalisering
endre
endre wikiteksten
Sist på 1960-talet tok ein i bruk
digital radio
for å utvikla eit digitalt telefonnettverk i USA. På 1990-talet tok også radioamatørar i bruk
pcar
med
lydkort
til å omforma radiosignal. I 1994 utvikla
den amerikanske hæren
og
DARPA
Software-Defined Radio
(SDR) som bruker datamaskinar til å omforma og avkoda radiosignal. Standardiserte digitale radiosendingar, som
DAB
, tok til på slutten av 1990-talet.
Det er også blitt vanleg å senda radioprogram med
internetteknologi
Nettradio
kan vera
strøymande program
eller
podkast
frå vanlege eller nye, berre nettbaserte,
radiostasjonar
Kjelder
endre
endre wikiteksten
Carlson, A.B.,
Communication systems
, 3. utg., McGraw-Hill, 1986.
Schwartz, M.,
Information transmission, modulation, and noise
, 3. utg., McGraw-Hill, 1981.
Taub, H. og Schilling, D.L.,
Principles of communication systems
, McGraw-Hill, 1986.
Deffree, S.,
Tesla gives 1st public demonstration of radio, March 1, 1893
, EDN Network, 1/3-2013.
W. D. Hackmann "radio and television".
The Oxford Companion to the History of Modern Science
. J. L. Heilbron, ed., Oxford University Press 2003. Oxford Reference Online. Lesen 26. mai 2009.
Christopher H. Sterling "Radio".
The Oxford Companion to United States History
. Paul S. Boyer, ed. Oxford University Press 2001. Oxford Reference Online. Oxford University Press. Lesen 26. mai 2009.
«1925 - 1933 Miraklenes tid - lyd gjennom lufta!»
ved nrk.no. Lesen 26. mai 2009.
Delar av denne artikkelen bygger på «
Radio
» frå
Wikipedia på engelsk
, den 26. mai 2009.
Bakgrunnsstoff
endre
endre wikiteksten
Autoritetsdata
Store norske leksikon
LCCN
BNF
BNF (data)
NKC
NDL
WorldCat
Henta frå «
Kategoriar
Radio
Telekommunikasjon
Gøymd kategori:
Artiklar med autoritetsdata
Radio
Nytt emne