無線電小常識：電台廣播的原理與應用

電台廣播（英語：Radio broadcasting），又稱無線電廣播、聲音廣播或收音機廣播，是以無線電波單向傳遞聲音信息的方式，一般是以高頻廣播。電台發送廣播頻率后，聽眾通過收音機來接收。依使用的技術不同，電台廣播可分為調幅廣播和調頻廣播。不同的電台廣播使用不同的的頻率範圍。大部分電台使用FM廣播，部分小規模電台則採用AM廣播。除大氣電波外，部分則通過有線網路、衛星和互聯網廣播。

電台主持人正在直播中

電台訪談類節目

發明

1873年，有「無線電之父」之稱的尼古拉·特斯拉的電磁理論指出荷電物質在空中運行跟在導線中運行的很相似，為人類提供了研究無線電波傳播的基礎。

1888年，德國科學家赫茲證明了電磁波的存在，並說了無線電波產生髮射和接收的辦法。為紀念他對人類的貢獻，1967年科學學界將他的名字赫茲定為電波頻率單位。

1906年，美國科學家弗萊斯特發明能使電波產生放大作用的三極真空管，並能產生高頻率無線電波，並在1910年成功的通過電波將歌聲傳出，世人尊稱他為廣播之父。

傳播方式

一般是普通收音機能接收的。

廣播原理

1.播音室

2.混音設備

3.音頻轉換器

4.無線電轉換器

5.無線電塔（發射塔）

6.用戶收音機

電台的種類廣泛，有由幾個人運作的業餘電台，亦有數以百計職員的商營、公營電台，或是軍用電台。在一些已發展國家，非牟利的校園電台亦甚為常見。電台廣播內容有新聞報告、音樂點播、人物專訪、戲曲欣賞、體育旁述、廣告時間等。電台節目可以直播形式，或採用預先錄音形式廣播。部分電台更採用全電腦控制形式，播放預先錄製的節目內容。

雖然現在傳統電台的光芒正在逐漸被網路電台所蓋過，但是仍有許多使用AM技術的短波頻率電台能在數千英里之外被接收到（除開夜晚）。比如說，BBC有一個完整的短波信號傳送時刻表。這些廣播對大氣狀況與太陽黑子非常敏感。

類型

Digital

數字聲音廣播（Digital Audio Broadcasting，DAB），亦稱尤里卡147（EUREKA 147），是目前用於某些國家的電台廣播的數字技術。自2006年，全世界有約1,000個電台採用DAB技術作廣播之用。

DAB技術於1980年代設計，幾年內許多國家已有其接收器。支持者聲稱這標準比模擬FM廣播較多好處，例如聲音保真度高，以及同一頻率可廣播更多電台通道，解決對噪音、多徑、廣播音量時強時弱和同頻率干擾的問題；但由英國、丹麥、挪威和瑞士的98%的電台進行的收聽測試實驗證明DAB的聲音質量比FM廣播差，原因是他們使用的比特率太低，導致質量上差異。

AM調幅廣播

AM 電台是最早的廣播電台，AM表示（Amplitude modulation），即幅度調諧（調幅），這是一種通過變化載波信號的幅度來調節信號的調製方法。

AM 廣播在全世界範圍內使用中波波段，歐洲也使用長波波段，由於20世紀80年代和90年代FM立體聲廣播電台的興起，一些北美電台也開始使用AM進行立體聲廣播，但是這一舉措沒有贏得很多用戶。

AM 的優勢之一是，它的信號可以使用簡單的設備探測到，如果一個信號強度足夠大，接收器甚至不需要電源；建設一個不需要電源的收音機也成為了早期 AM 廣播的夢想。

AM廣播起源於北美的中波射電系統，載波信號的頻段為 530 到 1700 kHz，在20世紀90年代，這個頻段有加入了九個頻道，它們的頻段為 1620 到 1700 kHz，在美國，每個頻道中間間隔 10 kHz，在其它地方大概是 9 kHz。

AM 信號容易受到來自閃電和其他電磁干擾的影響。

由於大氣電離層中D層對信號的強力吸收，AM發射系統無法發射球狀的電波，在夜間，這種吸收大幅減小，因此信號可以傳播至更遠的距離，但是，這也會造成一定的信號衰落，而且在一個頻道擁擠的情況下，這意味著佔據同一頻率的不同頻道必須在夜間減小信號功率，或者改變信號傳播方向來避免干擾，在北美，電台之間共享一個頻率。

AM 電波傳送裝置可以發射的信號頻率最多為 15 kHz（注意信號頻率和載波頻率是兩回事，收音機上的標識是載波頻率），但是大多數的接收器（收音機）只能接受最大5kHz的信號，在20世紀20年代，這是可以滿足當時需求的，因為當時的麥克風的保真度較低，磁帶的轉速為78轉每分鐘，擴音器的性能也很低，但隨著科技的發展，音頻設備的保真度大幅上升，而接收機的最大頻率還是 5 kHz，不同AM電台在同一個服務區內不準使用重疊的頻段，這避免了信號間的干擾，Bob Carver發明了 AM 立體聲調諧器，使得這些接收器的頻段可以超過 15 kHz，可是在幾年之後，這種調諧器沒有發展下去，再有就是，減小接收機的頻段減小了製造成本，而且也使它們更耐干擾，減小了開發商開發立體聲調諧器的積極性，因此AM的收聽效果現在一直不好，比不上具備立體聲的 FM。

FM調頻廣播

調頻廣播（英語：Frequency Modulation Broadcast，常縮寫為FM廣播）是一種以頻率調製技術來傳送高保真聲音的無線電廣播技術，由愛德溫·霍華·阿姆斯壯（Edwin Howard Armstrong）發明。

世界各國的FM廣播頻帶均位於無線電頻譜中的甚高頻（VHF）部分，一般在87.5至108.0兆赫之間。[1]但亦有些國家使用其他頻率：

• 在一些前蘇聯共和國，和前東方集團國（東德除外，東德使用87.5-100MHz），使用較舊的65.8–74MHz廣播，預設頻率間相距30千赫。這個頻帶有時稱為OIRT頻帶，很多國家正漸漸淘汰。中國也曾使用這一頻段，現已改為87-108MHz。其他國家使用的87.5-108.0兆赫頻帶有時會稱為CCIR頻帶。

• 日本使用76-90MHz的頻帶作調頻廣播。模擬電視停播之後，日本總務省於2014年開放90-95兆赫作為中波廣播的補充覆蓋頻率使用，即現在的76-95MHz。

相鄰的發射站頻率相距較大，以減低干擾的機會。

調頻廣播電台的頻率一般會設定為100千赫的倍數。在大部分美洲和加勒比海國家，只使用單數的倍數。在歐洲部分地區、格陵蘭和非洲，則只使用雙數倍數。在義大利，則不使用100千赫的倍數，而使用50千赫的倍數。除此以外，世界各處還使用其他標準，包括 0.001、0.01、0.03、0.074、0.5和0.3兆赫的倍數等，不一而足。即使技術上容許如此接近的頻率區隔，但為了減低頻道互相干擾，位處相近的電台發射站一般會區隔最少0.5兆赫的發射頻率。這樣的好處是把兩個相鄰發射站的區隔擴大，把中間的頻率留給較遠的發射站。當這個較遠的發射站的電波到達該處時，已遭衰減，以減低干擾的機會。

衛星電台

衛星廣播（satellite broadcasting）利用廣播衛星向地面轉播電視或聲音廣播信號，供一般公眾直接接收的廣播方式。自從1963年7月美國發射成功世界上第1顆同步通信衛星「同步Ⅱ號」后，衛星通信得到很快發展。到20世紀70年代中期，各國開始發射實驗用的廣播衛星。到80年代衛星廣播進入實用階段。

地面數字廣播

地下電台

地下電台是指未經所在地國家批准的電台。地下電台可以是一個由廣告支持的針對接受區的聽眾的商業企業，或是供於私人經營的娛樂，或是為了政治目的，一般情況下只在一個非常小的範圍下放送。

節目形式

電台節目形式依國家、監管和市場的不同而不同。