Radyoların çalışma prensibini anlatmaya başlarken öncelikle aşağıdaki blok diyagramına bir bakalım.
Temel olarak söyleyecek olursak radyonun çalışması yukarıdaki blok diyagramındaki gibi aşamalardan meydana gelmektedir.
Ayrıntıya girmeden önce radyo frekanslarının tiplerine değinmek istiyorum. İki tip frekans ile yayın yapılmaktadır bunlardan biri FM (Frequency Modulated) diğeri ise AM (Ampluted Modulated), yani FM sinyallerde taşıyıcı sinyalin frekansı değişirken AM sinyallerde ise taşıyıcı sinyalin Ampluted dediğimiz büyüklüğü değişmektedir.
Bahsettiğimiz bu durumu yukarıdaki resimde daha iyi görebilirsiniz.
Aslına bakacak olursak radyo yayını deyip geçtiğimiz şey bir çok şeye öncülük etmiştir. Cep telefonları, Televizyon yayınları, Wireless bağlantıları ve GPS sistemleri bunlara örnek gösterilebilirler.
Şimdi gelelim blog diagramımızdaki kısımları aşamalı olarak tanımaya;
1-Sesin havaya verilmesine kadar olan kısım
Bu kısımda ses mikrofona girer, modulasyona uğrar yükseltilip elektrik sinyaline döüşen ses verici direkten gönderilir. Aşamalarını inceleyecek olursak öncelikle mikrofondan başlayıp sesin nasıl dönüştüğünü bilmemiz gerekir.
Mikrofona konuştuğumuzda, ses dalgaları bir zarı titretir. Bu zar bu titreşimleri bobine iletir. Bobin ses dalgalarını yanında duran mıknatıs sayesinde değerleri titreşime bağlı olarak değişen alternatif elektrik akımına dönüştürür. Bu elektrik akımları yükselticide büyüyerek hoparlöre gelir. Hoparlöre gelen değişken elektrik akımları bobine gelir. Elektrik akımlarını alan bobin yanında duran mıknatıs sayesinde kendisine bağlı koninin titreşmesine neden olur. Titreşen bu konide hava yardımıyla tekrar ses dalgalarını oluşturur.
1.2-MODULATİON
Frekans modülasyonu (frequency modulation – FM), taşıyıcı dalga frekansının, bilgi sinyalinin frekans ve genliğine bağlı olarak değiştirilmesidir. Frekans modülasyonu, genlik modülasyonundan daha günceldir. Günümüzde, ticari amaçla yayın yapan FM vericiler 87,5 MHz -108 MHz arasında yayın yaparlar. Genlik modülasyomı ile yayın yapan A-M vericilerde orta, uzun ve kısa dalgalar kullanılır. Orta dalgadan yayın yapan A-M vericiler 550-1600 KHz, uzun dalgadan 150-350 KHz, kısa dalgadan ise 6-18 MHz arasında yayın yaparlar.
AM Sinyallerin modülasyon özellikleri;
1- Modülasyon anında taşıyıcının genliği değişir, frekansı ise sabittir.
2- Modülasyon anında, taşıyıcının altında ve üstünde olmak üzere iki adet kenar band oluşur.
3- BW, modüle eden sinyal frekansının iki katına eşittir.
4- A-M vericiler, güçlü vericilerdir.
5- A-M ’de önemli olan sinyalin uzak mesafelerde dinlenmesidir. Bu yüzden ses kalitesi düşüktür.
6- A-M yayınlan almak için ayrıca bir antene gerek yoktur.
7- A-M alıcıların ara frekansı 455 KHz. dir.
8- Modülasyon sinyal frekansının yükselmesi, taşıyıcı dalga genliğinin çok hızlı değişmesine neden olur.
9- Modülasyon sinyal genliğinin yükselmesi, taşıyıcı dalga genliğinin çok yükselmesine neden olur.
Fm sinyallerin modülasyon özellikleri:
1. Modülasyon anında, taşıyıcının frekansı değişir, genliği ise sabittir.
2. Modülasyon anında çok sayıda kenar bandları oluşur.
3. BW, modülasyon faktörüyle değişir.
4. F-M vericiler, A-M vericiler gibi çok güçlü değildir.
5- F-M ’de önemli olan sesin bozulmadan en uzak mesafelere gönderilmesidir. Sesin kalitesi yüksektir, stereo yayın yapılabilir.
6- F-M yayınları almak için bir antene ihtiyaç vardır.
7- F-M alıcılarda ara frekans değeri 10,7 MHz.dir.
8- Modülasyon sinyal frekansının yükselmesi, taşıyıcı frekansının değişme hızını arttırır.
9- Modülasyon sinyal genliğinin büyümesi, taşıyıcının frekans değişme sınırını genişletir.
1.3 up convertor
Bu adımda ise sinyal istenilen band aralıklarına çıkarılır.
1.4 Amplifier
Türkçede yükselteç olarak bildiğimiz bu adımda ise radyo sinyali yayın yapılacak şekilde güçlendirilir ve sinyalimiz antenden verilmeye hazır olacak büyüklüğe çıkarılır.
1.5 ANTENLER
Verici antenler kendisine gelen radyo sinyallerini elektromanyetik dalga şeklinde boşluğa yayarlar. peki ama nasıl oluyor da bu dalgalar üstü açık olan dünyada yok olmuyor ? yani antenden gönderdiğiniz sinyal düz mantık olarak düşünecek olursak neden üstü boş olan dünyanın üzerine çıkıp uzay boşluğunda kaybolmuyor ?
Bu soruyu cevaplarken aşağıdaki resim üzerinden daha iyi anlayabileceğimizi düşünüyorum.
Hani dedik ya üzeri boş olan dünya ! aslında dünyanın üzerinde atmosfer onun da üzerinde ionosphere dediğimiz bir katman var. Elektromanyetik de bir kanun vardır elektromanyetik dalga her hangi bir iletkene maruz kaldığında oradan yansıma yapar bunu tıpkı ışığın aynaya vurması ve yansıması gibi düşünebilirsiniz. Örneğin Ardahan dan AM olarak verilen elektromanyetik dalga önce atmosfere kadar çıkar daha sonra iletken gibi davranan ionosphere dediğimiz katmana çarparak tokyo dan bir radyo severin bu manyetik dalgayı alarak aşağıdaki aşamalardan geçtikten sonra radyodan dinlemesini sağlar. İonosfer neden iletken gibi davranır ? o da Allahın bir hikmeti. Bu arada bilim neden diye sormaz nasıl diye sorar nasıla cevap arar. Olurda neden diye soracak olursanız Allah dan başka kapıya çıkmaz bu soruların cevabı bu yüzden…
Buraya kadar ki aşamamızda mikrofondan isfihan kardeşimizin söylediği parçayı boşluğa gönderdik 🙂
Peki geri nasıl alacağız ?
2. Sesin havadan alınması ve duyulması
Gönderdiğimiz elektromanyetik dalgaları geri alma zamanı geldi 🙂
Bu aşamada dalgaları antenle alıp hoporlör den duyana kadar ki olan aşamaları anlatacağım.
2.1 Anten
Antenlerin ne olduğunu az önce sinyali gönderirken anlatmıştık yine aynı şekilde alıcı antenler elektromanyetik sinyali havadan alarak tuner kısmına gönderir.
2.2 Tuner
Tuner dediğimiz adımda antenden alınan RF Radio Frequency sinyali IF intermediate frequency sinyaline dönüştürülerek sinyali ayarlamamızı sağlar.
2.3 Demodulation
Demodülasyon dediğimiz aşamada ise modüle edip gönderdiğimiz sinyali eski haline getirip sese dönüştürüyoruz ve amplifier dediğimiz yükselticiye gönderiyoruz fakat tekrar amplifier kısmını anlatmaya gerek yok kısaca güçlendirme yapıyoruz.
2.4 Hoparlör
Hoparlöre gelen teller sabit bir mıknatısın kutupları arasına asılmış bir bobine bağlanır. Bu bobin bir elektromıknatıstır. Bu bobin, üzerinden elektrik akımı geçtikçe mıknatıs halini alır. Ve bobin sabit mıknatısa doğru çekilir. Bu çekim miktarı, bobinin manyetik alanının şiddetine veya bobinden geçen elektrik akımına bağlıdır. Bu elektrik akımının büyüklüğünü belirleyen ise ses dalgasının genliğidir. (mesela konuşan kişinin sesinin şiddeti gibi). Bobinin, ileri geri bir piston gibi hareket ederken çok veya az yer değiştirmesi sesin şiddetiyle ilgilidir. Bobinin titreşim temposunu ise sesin frekansı etkiler. (mesela konuşan kişinin sesinin perdesi -tiz veya bas oluşu-). Sonuç olarak, hoparlördeki bobin, zaman ve şiddete bağlı olarak ses sinyallerine göre titreşir.
Bobinin nasıl titreştiğini öğrendik. Peki bu titreşim ses dalgalarını nasıl oluşturuyor ona bakalım: Bobine bağlı bobinle birlikte hareket eden bir koni vardır. Bu koni sertleştirilmiş kumaştan, ince kağıttan veya ince bir metalden yapılmıştır. Bu koninin ileri geri hareketleri havayı titreştirir. Böylelikle elektriksel sinyaller ses dalgalarına dönüştürülmüş olur.
Böylelikle radyo başındaki isfihan’ın sesi önce epey yol gittikten sonra tekrar radyo dinleyicileri tarafından duyulur
