How big is Våglängd för FM-radio?

FM-radiostationer sänder på radiovågor som är ungefär 3 meter långa. Den längden är vågens våglängd: avståndet från en vågtopp till nästa. FM står för frekvensmodulering, den metod som de här vågorna använder för att bära ljud.

Våglängd

Radiovågor är elektromagnetiska vågor, samma sorts vågor som ljus, och radiostationer skapar dem med elektriska strömmar i ledningar och kretsar. En vågs frekvens är antalet vågtoppar som passerar en punkt varje sekund, räknat i hertz. Alla radiovågor färdas med ljusets hastighet, ungefär 300 000 kilometer per sekund, så en vågs längd är den hastigheten delad med frekvensen. Ju högre frekvens, desto kortare våg.

I USA har federala regler avsatt 88–108 megahertz för FM-sändningar, uppdelade i 100 kanaler. En megahertz är en miljon vågtoppar per sekund. Internationella teleunionen (ITU), som samordnar radioanvändningen i världen, anger något olika gränser för olika delar av världen: FM-bandet börjar vid 87, 87,5 eller 88 megahertz och slutar vid 108 megahertz.

De här frekvenserna ger våglängder på 2,78–3,45 meter, och en station på 100 megahertz sänder ut vågor som är 3,00 meter långa. ITU kallar alla frekvenser från 30 till 300 megahertz, med våglängder på 1–10 meter, ”metervågor”, eller mycket hög frekvens (VHF). FM-radio ligger inom det här bandet, och det gör även vissa tv-kanaler.

Storleksjämförelser

En FM-våg på 3 meter är ungefär 1,8 gånger så lång som en person som är 1,7 meter lång.
En station mitt i bandet, på 98 megahertz, sänder ut vågor som är 3,06 meter långa. Det är nästan exakt höjden på ringen på en korg för basketboll, som sitter 3,05 meter över golvet.
AM-radiovågor i USA är 176–560 meter långa, ungefär 60–190 gånger så långa som FM-vågor.
En FM-våg är ungefär 300 gånger så lång som den mikrovåg på 1 centimeter som visas i utforskaren.

Så bär FM ljud

En radiostation sänder ut en bärvåg med sin egen frekvens, till exempel 105,1 megahertz. För att bära ljud förändrar stationen den vågen. I AM, kort för amplitudmodulering, ändrar ljudet vågens styrka. I FM flyttar ljudet vågens frekvens upp och ned medan styrkan förblir densamma.

Förändringarna är små. I USA och Västeuropa kan frekvensen flytta sig högst 75 kilohertz, alltså 75 000 vågtoppar per sekund, åt vardera hållet. En mottagare som är inställd på stationen omvandlar de här förändringarna tillbaka till ljud.

FM påverkas mindre av brus än AM. Elektriskt brus läggs till vågens styrka, inte till dess frekvens. En AM-mottagare hör bruset som en del av ljudet, men en FM-mottagare kan bortse från ändringar i styrka och lyssna bara efter ändringar i frekvens.

Antenner och räckvidd

Den mest effektiva längden för en rak antenn är hälften av våglängden. För FM-vågor på 3 meter blir det ungefär 1,5 meter. AM-vågor är hundratals meter långa, så för att sända dem väl krävs mycket stora antenner.

Våglängden påverkar också hur långt en signal når. Långa AM-vågor kan böja sig över och runt stora hinder, till exempel byggnader och kullar. FM-signaler tas emot bäst längs en fri siktlinje, så FM-antenner placeras högt upp, ofta på mycket höga master.