Hvordan en radio virker

DET var omkring 1922 at de første officielle radioudsendelser foretoges i Danmark. I 1925 overtog staten rettighederne til radiospredning. Dengang var der kun ganske få radiomodtagere her i landet; men allerede i 1932 var der næsten en halv million licensbetalende lyttere. I 1945 var der over en million, og i dag betaler mere end halvanden million danske radiolyttere licens. Det vil sige at der i gennemsnit er mindst én radio i hver husstand. I De forenede Stater, hvor radioudsendelser påbegyndtes i 1920, mener man at der i dag findes 275 millioner radiomodtagere, eller mere end en for hver indbygger i landet! Selv om radioen er så udbredt véd de fleste mennesker alligevel ikke ret meget om hvordan den virker. Har De nogen sinde selv spekuleret på dét?

I øjeblikket sidder De måske i en magelig stol og læser mens radioen spiller i baggrunden. Lad os følge musikken på de forskellige trin af dens rejse fra radiostationen til Deres stue.

Radioudsendelse af musik

Musikken frembringes af et orkester, enten samtidig eller, som det ofte er tilfældet i dag, i forvejen ved indspilning på lydbånd eller grammofonplade. Musikken opsamles fra luften ved hjælp af en mikrofon. Lyden består egentlig af små variationer i lufttrykket. Øret opfatter variationerne så vi derved kan høre musikken. Mikrofonen opfatter også disse variationer i lufttrykket, og den omdanner disse lydbølger til elektriske impulser der svarer til lydbølgerne.

Ved at omdanne lyden til elektriske impulser er mikrofonen altså det første trin på vejen. Der findes mange former for mikrofoner, men vi vil her beskæftige os med svingspolemikrofonen. Illustrationen midt på siden giver en oversigt over dens forskellige dele.

Membranen er lavet af papir eller et andet let materiale der vibrerer i takt med lydbølgerne i musikken. Den lille spole, svingspolen, der er fastgjort på membranen, kommer derved til at bevæge sig frem og tilbage. Svingspolen passerer frem og tilbage gennem et stærkt magnetfelt der frembringes af den permanente magnet, og derved opstår i svingspolen nogle elektriske impulser der svarer til lydbølgerne. De elektriske impulser er på dette tidspunkt meget svage og må derfor forstærkes. Dette sker i vakuumrør (radiorør) eller transistorer.

Fra radiohusets kontrolrum føres de elektriske impulser videre til radiosenderen. I mindre radiostationer findes senderen måske i selve kontrolrummet. Men større stationer har som regel deres kraftige sendere uden for byen, langt væk fra højhuse og andet der kan forvrænge udsendelsen af radiobølgerne.

Senderen består af forskelligt elektrisk udstyr der frembringer radiobølger, og den kombinerer disse bølger med de elektriske impulser der kommer fra mikrofonen. Ved denne kombination kan man frembringe to forskellige slags radiobølger, amplitudemodulerede bølger (AM) og frekvensmodulerede bølger (FM).

Amplitudemodulation består i variation af radiobølgens styrke, hvorimod frekvensmodulation består i ændring af frekvensen eller svingningstallet. AM-bølgerne har den fordel at de kan nå over store afstande, da bølgerne er lange og følger jordens krumning. FM-bølgerne følger ikke jordens krumning og opfanges derfor kun inden for et mindre område. FM har den fordel fremfor AM at denne metode giver en næsten støjfri modtagelse.

Efter at radiosenderen har kombineret de elektriske impulser og radiobølgerne så der dannes modulerede bølger, gives de modulerede bølger videre til en sendemast. Disse master eller antenner er meget høje; nogle er helt op til 200 meter høje. Fra en sådan antenne sendes bølgerne ud i æteren, og de breder sig som de ringe der opstår når man kaster en sten i vandet. Disse modulerede bølger kan bære alle toner og nuancer i den musik der kommer fra radiostudiet.

Da der jo er mange tusind radiostationer der sender samtidig, kan man undre sig over hvordan bølgerne fra alle disse stationer kan holdes adskilt. I Danmark kontrolleres alle former for radioudsendelser af staten. Ved en europæisk konference i 1948 tildeltes de forskellige lande bestemte områder af bølgelængder som de kunne benytte. I U.S.A. oprettedes i 1927 en kommission der skulle forhindre interferens eller forstyrrelser mellem radiostationer; i 1934 blev denne kommission erstattet af Forbundskommissionen for Kommunikation.

Denne forbundskommission tildeler hver radiostation en bestemt kanal eller frekvens, og det er imod forbundsloven at benytte nogen anden frekvens end den tildelte. Denne frekvens kan som regel aflæses ud for stationens navn på skalaen foran på radiomodtageren. En station der sender på AM-området kan have en frekvens på et sted mellem 550 og 1600 kilohertz (1 kilohertz = 1000 svingninger pr. sekund).

Musikken modtages

Vi er omgivet af radiobølger fra sendestationer. Vi kan ikke se dem, men de er der. Hvordan kan modtagerapparatet da udvælge netop de bølger der bærer den musik vi lige ønsker at høre, og omdanne disse bølger til lyde? Lad os undersøge det nærmere.

Først må radioen opfange bølgerne. Dette sker gennem antennen. Den svarer til et menneskes ører. I dag har de fleste radioapparater indbyggede antenner, dog har bilradioer ofte udvendige antenner. Med en udvendig antenne opnår man en bedre modtagelse af de lidt svagere impulser.

De radiobølger der udsendes eller udstråler fra radiostationen frembringer en lille elektrisk impuls når de rammer radioantennen. Da radioen ustandselig modtager impulser fra utallige sendere, må de bølger der bærer den musik vi ønsker at høre, udvælges. Hvordan sker dette?

Det foregår ved hjælp af en radiodel der kaldes en drejekondensator. Når man skal indstille radioen på et bestemt program, udvælger man den kanal eller frekvens der benyttes af den station som udsender den ønskede musik. Ved at indstille drejekondensatoren udvælger man simpelt hen en enkelt frekvens og undgår at høre alle de andre. Men helt så nemt har det ikke altid været.

For år tilbage da radioteknikken ikke var så avanceret som i dag, var det et alvorligt problem at man ikke nøjagtigt kunne adskille frekvenserne. Når man prøvede at opfange SOS-signaler fra et skib i havsnød, måtte de andre radiostationer midlertidigt indstille udsendelserne så man kunne opfange signalerne uden forstyrrelser. Men i dag sker det sjældent at stationerne forstyrrer hinanden. Det skyldes at de fleste radioer anvender det såkaldte superheterodyn-princip, hvilket bevirker at man meget præcist kan adskille en station fra andre stationer med nærliggende bølgelængder.

Når bølgerne fra den ønskede station er blevet opfanget gennem kondensatoren, omformes de modulerede bølger ved hjælp af et radiorør eller en transistor til en lavere frekvens. Derefter forstærkes bølgerne af et andet radiorør eller en transistor der kaldes en mellemfrekvensforstærker.

Da de modulerede bølger nu er tilstrækkeligt forstærkede sendes de videre til en detektor. I dette rør fjernes den radiobølge som sendestationen udsendte og som lige indtil nu har båret den elektriske bølge. Nu er kun selve den elektriske bølge tilbage. Det er den samme bølge som musikkens svingninger frembragte i radiostudiets mikrofon.

Når bølgerne kommer ud fra detektoren er de meget svage og må igen forstærkes. De elektriske bølger ledes derfor ind i lavfrekvensforstærkeren — der findes i det samme rør som detektoren. Her forøges den elektriske spænding, og bølgerne ledes videre til det udgangsforstærkerrør der driver højttaleren.

Højttaleren er det sidste led i den kæde der forbinder svingningerne i radiostudiets mikrofon med lytteren. Den omdanner de elektriske bølger, der nu er meget kraftige, til mekaniske vibrationer. Det der sker i højttaleren er simpelt hen det modsatte af hvad der sker i mikrofonen.

I højttaleren findes en permanent magnet der fastholdes i stilling, samt en svingspole der er forbundet med udgangsforstærkerrøret. De elektriske impulser sendes igennem svingspolen som er monteret på spidsen af den kegleformede membran. Dette får membranen, der som regel er lavet af papir, til at vibrere. Disse vibrationer sætter så luften i svingninger der nøje svarer til de svingninger som musikken i radiostudiet frembringer.

Således går det til at man kan sidde mageligt i sin stol derhjemme og høre behagelig orkestermusik i baggrunden! Radioen er i sandhed en bemærkelsesværdig opfindelse.

[Diagram på side 17]

(Tekstens opstilling ses i den trykte publikation)

Svingspolemikrofon

Permanent magnet

Magnetkrans af blødt jern

Membran & svingspole

[Diagram på side 18]

(Tekstens opstilling ses i den trykte publikation)

Det indvendige af en radio set fra oven

Udgangsforstærkerrør

Detektor & lavfrekvensforstærker

Mellemfrekvensforstærker

Drejekondensator

Omformer

Højttaler

Ensretter

Antenne