Phổ vô tuyến hoạt động như thế nào
Hiểu về phổ vô tuyến: con đường vô hình cho mọi liên lạc không dây của chúng ta.
Bạn có thể đã nghe nói đến radio AM và FM, truyền hình VHF và UHF, radio cộng đồng, radio sóng ngắn, v.v. Bạn đã bao giờ tự hỏi những cái tên này có nghĩa là gì chưa? Sự khác biệt giữa hai cái tên này là gì?
Sóng vô tuyến là sóng điện từ được lan truyền bởi ăng-ten. Sóng vô tuyến có nhiều tần số khác nhau và bằng cách điều chỉnh máy thu vô tuyến của bạn đến một tần số cụ thể, bạn có thể nhận được các tín hiệu cụ thể.
Tại Hoa Kỳ, FCC (Ủy ban Truyền thông Liên bang) quyết định ai có thể sử dụng tần số nào cho mục đích nào và cấp giấy phép cho các đài phát thanh sử dụng tần số cụ thể.
Khi bạn nghe một đài phát thanh và người thông báo nói, "Bạn đang nghe 91,5 FM WRKX The Rock!", ý của người thông báo là bạn đang nghe một đài phát thanh phát tín hiệu Radio điều chế tần số (FM) ở tần số 91,5 megahertz, với các ký tự gọi của FCC là WRKX. Megahertz là viết tắt của "hàng triệu chu kỳ mỗi giây", vì vậy "91,5 megahertz" có nghĩa là máy phát tại đài phát thanh đang dao động ở tần số 91.500.000 chu kỳ mỗi giây. Đài FM của bạn được điều chỉnh đến tần số cụ thể đó và sẽ cung cấp cho bạn tín hiệu rõ ràng cho đài đó. Tất cả các đài phát thanh FM đều truyền trong băng tần từ 88 megahertz đến 108 megahertz. Băng tần này của phổ vô tuyến không được sử dụng cho bất kỳ mục đích nào khác ngoài mục đích phát sóng radio FM.
Tương tự như vậy, radio điều chế biên độ (AM) bị giới hạn ở băng tần từ 535 kHz đến 1.700 kHz (kilo có nghĩa là "nghìn", tức là 535.000 đến 1.700.000 chu kỳ mỗi giây). Do đó, một đài phát thanh AM nói rằng "Đây là AM 680 WPTF" có nghĩa là đài phát thanh đang phát tín hiệu radio AM ở tần số 680 kHz và các ký tự gọi của FCC là WPTF.
Ở trang tiếp theo, bạn sẽ tìm hiểu thêm về các băng tần và tần số mà các thiết bị thường sử dụng.
Danh sách tần số vô tuyến
Các dải tần số vô tuyến phổ biến như sau:
- Đài phát thanh AM: 535 kHz đến 1,7 MHz
- Vô tuyến sóng ngắn: Băng tần từ 5,95 MHz đến 26,10 MHz.
- Đài phát thanh CB (Dải tần Citizen): 26,965 MHz đến 27,405 MHz
- Đài truyền hình: 54 đến 88 MHz cho kênh 2 đến 6
- Đài FM: 88 MHz đến 108 MHz
- Đài truyền hình: 174 đến 220 MHz cho Kênh 7 đến 13
Điều buồn cười là mọi công nghệ không dây mà bạn có thể nghĩ đến đều có băng thông nhỏ riêng của nó gồm hàng trăm băng tần. Ví dụ:
- Thiết bị mở cửa nhà để xe và hệ thống báo động: khoảng 40 MHz
- Điện thoại không dây: Dải tần số 43 đến 50 MHz, 900 MHz, 1,9 GHz, 2,4 GHz và 5,8 GHz.
- Điện thoại di động: 824 đến 849 MHz
- Màn hình theo dõi trẻ em: 49MHz/\r\n/
- Máy bay điều khiển vô tuyến: Khoảng 72 MHz/\r\n/
- Xe điều khiển bằng sóng vô tuyến: khoảng 75 megahertz/\r\n/
- Vòng cổ theo dõi động vật hoang dã: 215 đến 220 MHz/\r\n/
- Radar kiểm soát không lưu: 960 đến 1.215 MHz/\r\n/
- Hệ thống định vị toàn cầu: 1.227 và 1.575 MHz
- Truyền thông vô tuyến không gian sâu: 2290 MHz đến 2300 MHz/\r\n/
Tại sao radio AM lại nằm trong dải tần 550 kHz đến 1.700 kHz, trong khi radio FM lại nằm trong dải tần 88 đến 108 MHz? Điều này hoàn toàn vô lý và chủ yếu là mang tính lịch sử.
Đài phát thanh AM đã tồn tại lâu hơn nhiều so với đài phát thanh FM. Chương trình phát thanh đầu tiên diễn ra vào năm 1906 và việc phân bổ tần số cho đài phát thanh AM diễn ra vào những năm 1920 (nguyên mẫu của nó là FCC, được Quốc hội thành lập vào năm 1927). Vào những năm 1920, khả năng phát thanh và điện tử khá hạn chế, vì vậy đài phát thanh AM sử dụng tần số tương đối thấp.
Các đài truyền hình hầu như không tồn tại cho đến năm 1946, khi FCC phân bổ tần số phát sóng thương mại cho truyền hình. Đến năm 1949, hơn một triệu người sở hữu tivi và đến năm 1951 đã có 10 triệu tivi ở Mỹ.
Đài phát thanh FM được phát minh bởi Edwin Armstrong để có thể phát nhạc với độ trung thực cao (và không bị nhiễu). Ông đã tạo ra đài phát thanh đầu tiên vào năm 1939, nhưng FM không thực sự phát triển cho đến những năm 1960, vì vậy đài phát thanh FM sử dụng tần số cao hơn.
Máy quét tần số vô tuyến
Hầu hết các loại radio mà bạn thấy trong cuộc sống hàng ngày đều là radio đơn mục đích. Ví dụ, radio AM có thể nghe bất kỳ đài phát thanh AM nào trên băng tần từ 535 kilohertz đến 1,7 megahertz, nhưng không thể nghe bất kỳ băng tần nào khác. Radio FM có thể nghe bất kỳ đài phát thanh FM nào trên băng tần từ 88 đến 108 megahertz, và không thể nghe bất kỳ băng tần nào khác. Radio CB có thể nghe 40 kênh dành riêng cho radio cộng đồng, và không thể nghe bất kỳ băng tần nào khác. Máy quét thì khác.
Máy quét là máy thu vô tuyến có dải tần số rất rộng, do đó bạn có thể nghe được mọi loại tín hiệu vô tuyến. Máy quét thường được sử dụng để dò sóng vô tuyến của cảnh sát, cứu hỏa và khẩn cấp tại địa phương (do đó có thuật ngữ "máy quét cảnh sát"), nhưng bạn có thể sử dụng máy quét để nghe mọi loại cuộc trò chuyện. Nhìn chung, bạn sẽ có thể thực hiện những điều sau:
- Thiết lập máy quét để quét (chuyển đổi giữa) toàn bộ dải tần số, sau đó dừng quét khi phát hiện tín hiệu trên bất kỳ tần số nào mà nó đang quét. Nếu bạn muốn biết cảnh sát đang làm gì, bạn có thể quét tần số vô tuyến của cảnh sát trong khu vực của mình. Khi xe tuần tra gọi đến để báo cáo sự cố, máy quét sẽ dừng ở tần số đó và cho bạn nghe cuộc trò chuyện.
- Đặt máy quét của bạn ở tần số cụ thể và nghe kênh đó. Ví dụ, giả sử bạn muốn nghe các cuộc truyền giữa tháp kiểm soát và máy bay tại một sân bay địa phương. Bạn có thể làm điều này bằng cách nghe tần số cụ thể được sử dụng tại sân bay. Vì máy quét có dải tần số rất rộng, bạn có thể cài đặt để nhận hầu như mọi thứ được phát sóng.