How big is Długość fali radiowej FM?

Stacje radiowe FM nadają na falach radiowych o długości około 3 metrów. Ta długość to długość fali: odległość od jednego grzbietu fali do następnego. Skrót FM pochodzi od angielskiego „frequency modulation”, czyli modulacji częstotliwości, sposobu, w jaki te fale przenoszą dźwięk.

Długość fali

Fale radiowe są falami elektromagnetycznymi, tego samego rodzaju co światło, a stacje radiowe wytwarzają je za pomocą prądów elektrycznych płynących w przewodach i obwodach. Częstotliwość fali to liczba grzbietów, które mijają dany punkt w każdej sekundzie, liczona w hercach. Wszystkie fale radiowe poruszają się z prędkością światła, około 300 000 kilometrów na sekundę, więc długość fali to ta prędkość podzielona przez częstotliwość. Im wyższa częstotliwość, tym krótsza fala.

W Stanach Zjednoczonych przepisy federalne przeznaczają na nadawanie FM pasmo od 88 do 108 megaherców, podzielone na 100 kanałów. Jeden megaherc to milion grzbietów fali na sekundę. Międzynarodowa Unia Telekomunikacyjna (ITU), która koordynuje korzystanie z radia na całym świecie, podaje nieco inne granice dla różnych części świata: pasmo FM zaczyna się od 87, 87,5 lub 88 megaherców i kończy się na 108 megahercach.

Tym częstotliwościom odpowiadają fale o długości 2,78–3,45 metra, a stacja nadająca na 100 megahercach wysyła fale o długości 3,00 metra. ITU nazywa wszystkie częstotliwości od 30 do 300 megaherców, którym odpowiadają fale o długości 1–10 metrów, „falami metrowymi”, czyli falami o bardzo wysokiej częstotliwości (VHF). Radio FM mieści się w tym paśmie, podobnie jak niektóre kanały telewizyjne.

Porównania rozmiarów

Fala FM o długości 3 metrów jest około 1,8 raza dłuższa niż wzrost osoby o wzroście 1,7 metra.
Stacja w środku pasma, nadająca na 98 megahercach, wysyła fale o długości 3,06 metra. To prawie dokładnie wysokość, na jakiej wisi obręcz kosza do koszykówki: 3,05 metra nad podłogą.
Fale radiowe AM w Stanach Zjednoczonych mają długość 176–560 metrów, czyli są około 60–190 razy dłuższe niż fale FM.
Fala FM jest około 300 razy dłuższa niż mikrofala o długości 1 centymetra, pokazana w eksploratorze.

Jak FM przenosi dźwięk

Stacja radiowa wysyła falę nośną o własnej częstotliwości, na przykład 105,1 megaherca. Aby przenosić dźwięk, stacja zmienia tę falę. W AM, skrócie od angielskiego „amplitude modulation”, czyli modulacji amplitudy, dźwięk zmienia siłę fali. W FM dźwięk przesuwa częstotliwość fali w górę i w dół, a jej siła się nie zmienia.

Te zmiany są niewielkie. W Stanach Zjednoczonych i Europie Zachodniej częstotliwość może odchylić się co najwyżej o 75 kiloherców, czyli 75 000 grzbietów na sekundę, w górę lub w dół. Odbiornik nastrojony na stację zamienia te zmiany z powrotem w dźwięk.

Odbiór FM jest mniej zakłócany trzaskami niż odbiór AM. Szum elektryczny zmienia siłę fali, a nie jej częstotliwość. Odbiornik AM słyszy ten szum jako część dźwięku, a odbiornik FM może zignorować zmiany siły i nasłuchiwać wyłącznie zmian częstotliwości.

Anteny i zasięg

Najbardziej wydajna długość prostej anteny to połowa długości fali. Dla fal FM o długości 3 metrów jest to około 1,5 metra. Fale AM mają setki metrów długości, więc dobre ich nadawanie wymaga bardzo dużych anten.

Długość fali wpływa też na to, dokąd może dotrzeć sygnał. Długie fale AM potrafią uginać się nad dużymi przeszkodami i wokół nich, takimi jak budynki i wzgórza. Sygnały FM odbiera się najlepiej wzdłuż niezasłoniętej linii widoczności, dlatego anteny FM umieszcza się wysoko, często na bardzo wysokich wieżach.