Radio, forstavelse, alminnelig betegnelse på radiomottager. Også brukt som betegnelse på radiosender, større radiostasjoner og kringkastingsinstitusjoner (f.eks. Bergen Radio, Sveriges Radio). Radio er i videste forstand en fellesbetegnelse for overføring av informasjon (tale, musikk, data osv.) ved hjelp av elektromagnetiske bølger (radiobølger).

Radiomottakeren har som oppgave å fange opp radiosignaler fra radiosendere, forsterke signalene og trekke ut selve informasjonen samt overføre denne til høyttaler eller øretelefon. Signalet fra senderen som man ønsker å motta, velges ut ved å avstemme et filter i mottakeren til ønsket frekvens. Filteret slipper bare gjennom det begrensede frekvensbånd, som utgjør båndbredden til signalet. Dette bidrar også til å begrense støyen inn på mottakeren. Mottakerens evne til å motta signal fra en ønsket stasjon og avvise signaler fra stasjoner som ligger nær i frekvens, angis som mottakerens selektivitet.

Signalene fra antennen kan være meget svake. En del mottakere inneholder derfor på inngangen forsterkere med lav egenstøy. Disse forsterkerne er avstemt til ønsket stasjon.

Det meste av forsterkningen i en radiomottaker foregår i forsterkertrinn som er avstemt til et fast frekvensbånd rundt mellomfrekvensen. Mellomfrekvensen, som fremkommer ved at signalet fra en lokaloscillator i mottakeren blandes med det mottatte signal, er frekvensdifferensen mellom lokaloscillator og mottatt signal. Verdien på mellomfrekvensen avhenger av den modulasjonstypen som er benyttet. For FM er mellomfrekvensen 10,7 MHz, og for AM ligger den i området 450–475 kHz.

Lokaloscillatoren innstilles slik at differansen mellom frekvensen for ønsket signal og frekvensen for lokaloscillatoren alltid er konstant. Dette kalles superheterodynprinsippet og har den fordel at alle forsterkerne har faste båndbredder mens stasjonsvalget skjer ved å variere frekvensen for lokaloscillatoren. Det lokale signalet genereres ofte med en frekvenssyntetisator, som styrt av en krystalloscillator, kan levere et stort antall frekvenser med stor nøyaktighet. Disse kan forhåndsinnstilles til stasjoner man ønsker å motta. Fordelene er at mellomfrekvensforsterkerne kan avstemmes til et fast frekvensbånd en gang for alle, og at signalet er konvertert til et lavere frekvensområde som kan være enklere å håndtere.

I FM-mottakere følger så et begrensertrinn som fjerner variasjoner i signalstyrken og dermed mye av støyen, etterfulgt av demodulator (diskriminator) som omvandler frekvensvariasjonene til det opprinnelige lavfrekvenssignalet. I stereomottakere følger stereodekoderen, lavfrekvensforsterkere og høyttalere for de to kanalene. Se figur.

Radiosenderen har til oppgave å frembringe høyfrekvente elektriske svingninger som utsendes fra en antenne i form av elektromagnetiske bølger, samt å prege (modulere) disse bølgene med den informasjon som skal overføres. En radiosender inneholder en oscillator som leverer høyfrekvente elektriske svingninger. Disse forsterkes opp til et passende nivå. Deretter kodes og moduleres det høyfrekvente signalet med informasjonssignalet, etterfulgt av en sluttforsterkning før utstråling fra antennen.

I virkemåte skiller sendere seg fra hverandre særlig ved den modulasjonsmetoden som anvendes. De eldste senderne var beregnet for telegrafi, og modulatoren var ganske enkelt en nøkkel som kuttet opp det utsendte signalet i takt med morsetegnene. Senere kom amplitude- og frekvensmodulasjon med kringkasting som et stort anvendelsesområde. I maritim kommunikasjon har enkel sidebåndsmodulasjon (SSB) vært mye brukt for å spare frekvensplass.

I nyere radiosystemer blir ofte informasjonen digitalisert før moduleringen. Andre modulasjonsprinsipper kommer da til anvendelse (se modulasjon). Det benyttes her oftest ulike former for fasemodulasjon, kombinert med kodingssystemer for å utnytte frekvensspekteret bedre og for å bedre overføringskvaliteten.

De fleste sendere for lydkringkasting er i dag frekvensmodulerte, men AM benyttes for sending på lavere frekvenser som går over større avstander. FM-sendingene overfører vanligvis stereofonisk lyd.

En FM-kringkaster benytter en bærefrekvens i 100 MHz-området, og den maksimale frekvenssving (deviasjonen) er fastsatt til ±75kHz. Det er et krav at bærefrekvensen er stabil, slik at man benytter krystallstyrte oscillatorer. Disse kan ikke moduleres direkte til ønsket frekvenssving. I et Armstrong FM-system moduleres derfor en 500 kHz oscillator til ±14,47 Hz deviasjon. Det ønskede utgangssignal, f.eks. 96 MHz, fremkommer ved at oscillatorsignalet multipliseres 81 ganger (40,5 MHz±1,172 kHz). I et blandetrinn subtraheres dette med et lokaloscillatorsignal 42,0 MHz, før signalet multipliseres 64 ganger og blir det ønskede utgangssignal, 96 MHz med ±75 kHz deviasjon. Før signalet går ut på antennen, sendes det gjennom en effektforsterker. Se figur.

Radiosender til bruk på radioamatørbåndene, se transceiver.

Radiobølger ble først benyttet til telegrafi, men oppfinnelsen av radiorøret i 1907 gjorde det mulig å generere sinusformede radiobølger hvor informasjon i form av tale og musikk kunne preges inn på radiosignalet.

I de første systemene ble styrken på radiosignalet brakt til å variere i takt med tale- eller musikksignalet (amplitudemodulasjon, AM). Dette systemet kan benyttes ved relativt lave radiofrekvenser (150 kHz–30 MHz) fordi båndbredden er liten (2 ganger modulasjonsbåndbredden). Radiobølgene ved disse frekvensene har stor rekkevidde, bl.a. ved ionosfærisk refleksjon. Det kan benyttes enkle mottakere, men metoden er følsom for støy fordi denne blir overlagret informasjonssignalet.

E. H. Armstrong utviklet i 1936 et system hvor frekvensen bringes til å variere i takt med lydsignalet (frekvensmodulasjon, FM). Det har siden blitt det dominerende system innen lydkringkasting. FM-signalet er mindre følsomt for støy. Fordi båndbredden er høyere enn for AM, må høyere frekvens benyttes (87,5–108 MHz). Ionosfæren reflekterer ikke signaler ved så høye frekvenser slik at rekkevidden blir begrenset pga. Jordens krumning.

Programmene tas opp ved bruk av mikrofoner, og mikrofonspenningene overføres på linje til senderstasjoner, der de etter forsterkning modulerer høyfrekvenssvingningene som genereres i senderen. Høyfrekvenssvingningene stråles ut fra senderantennen og bærer med seg lydsvingningene fra mikrofonen frem til publikum via mottakerantenne og mottaker (se kringkasting).

Overføring av lydsignalene i fjernsynssendinger, se fjernsyn (prinsipp, virkemåte).

Lyden overføres både som monosignal og stereosignal. To separate mikrofoner, L og R, benyttes ved opptak, og monosignalet (L + R) i frekvensbåndet 30 Hz–15 kHz dannes ved å summere disse. Differansesignalet (L – R) amplitudemoduleres på en hjelpebærebølge på 38 kHz, hvoretter hjelpebærebølgen undertrykkes, og man står tilbake med et øvre og nedre sidebånd. Man setter også til en pilottone på 19 kHz til bruk som referansesignal ved dekodingen. Dette sammensatte signalet overføres i FM-systemet ved at det frekvensmoduleres på FM-bærebølgen.

Stereodekoderen i mottakeren behandler signalene slik at man får generert et monosignal (L + R) samt et L- og et R-signal som forsterkes og sendes ut på hver sin høyttaler. (L + R)-signalet kan benyttes til monomottaking i monomottakere eller dersom mottakingsforholdene er dårlige.

Den økte båndbredden ved stereosending gir økt støy i mottakerne. For god stereomottagning kreves derfor høyere feltstyrke enn ved monomottaging. Videre kan refleksjoner fra f.eks. bygninger og fjellsider virke forstyrrende, og det er viktig å ha god mottakerantenne.

Ny teknologi har gjort det mulig å addere datasignaler til FM lydkringkastingssignaler. Datasignalene benyttes til å identifisere mottatt program og vise programnavnet på en tegnrute. Se RDS.

Det europeiske samarbeidsprosjektet Eureka 147 ble etablert i 1986 for å utvikle et system for digital kringkasting av lydprogram fra satellitt til mobile mottakere. Systemet, som betegnes Digital Audio Broadcasting, DAB, har siden vist seg godt egnet for jordbunden kringkasting. Systemet gir en lydkvalitet på nivå med CDer, det gir en langt bedre utnyttelse av frekvensspekteret enn FM og er svært godt egnet for mobil mottaging.

Kildekodingen omsetter lydsignalet til et digitalt signal og fjerner overflødig (redundant) informasjon i signalet. Samtidig fjernes deler av signalet som øret ikke er i stand til å oppfatte. En digitalisert stereo lydkanal uten koding krever en overføringshastighet på 1,5 Mbit/s, noe som er for mye i forhold til tilgjengelig frekvensplass. Kildekodingen som benyttes i DAB, reduserer hastigheten til 192 kbit/s.

Svakheter ved FM-kringkasting hvor båndbredden på signalet er stor, er interferensproblemer og forstyrrelser grunnet refleksjoner og fading. Disse problemene er i hovedsak eliminert i DAB ved at digitalteknikken gjør det mulig å benytte avanserte modulasjons- og kodingsteknikker. I DAB omgjøres informasjonssignalet på 192 kbit/s til en sum av et større antall delsignaler med lav datahastighet. Disse sendes samtidig ut på hver sine bærebølger. Grunnet den lave datahastigheten blir båndbredden rundt hver bærebølge smal, og frekvensavstanden mellom hver bærebølge kan velges liten. Modulasjons- og kodingsmetodene som benyttes gjør det mulig å demodulere delsignalet i hver enkelt bærebølge uten interferens fra de øvrige delsignaler. En avansert feilrettende kode samt bit- og frekvensfletting (interleaving) sikrer mot feil under særlig vanskelige mottakingsforhold. Kodings- og multipleksingssystemet betegnes COFDM (Coded Orthogonal Freqency Division Multiplexing). De enkelte bærebølger moduleres med firefase skiftnøkling (QPSK) (se modulasjon).

Flere frekvensbånd er aktuelle for bruk i DAB. Landsdekkende sendinger vil benytte VHF-båndet, mens høyere frekvensområder er aktuelle for regionale sendinger og satellittkringkasting. I VHF-båndet vil utsendt signal fra hver sender inneholde seks samtidige programmer. For dette benyttes 1536 bærebølger med en frekvensavstand 1 kHz, hvor bærebølgene for forskjellige programmer er flettet inn i hverandre. Båndbredden blir da 1,536 MHz. I høyere frekvensområder er antall bærebølger per sender mindre.

Fordi symbolene som overføres over hver bærebølge har lang varighet i tillegg til at det er lagt inn en tidsluke mellom hvert symbol, vil i praksis hovedsignalet og reflekterte signaler nå mottakeren mens den er i ferd med å detektere ett og samme utsendte symbol. Direkte og reflekterte signaler vil derfor ikke virke forstyrrende inn på hverandre, men derimot addere seg konstruktivt til hverandre slik at nyttesignalet blir større. DAB vil derfor gi radikalt bedre kvalitet enn FM ved mobil mottaking.

På samme måte vil signalene fra to sendere som ligger i rimelig nærhet av hverandre, gi nyttig interferens, forutsatt at de to senderne sender ut nøyaktig samme signal med identisk frekvens og modulasjon. Dette gir mulighet for å bygge et landsdekkende nett med sendere som alle sender samme signal og som i den grad de overlapper, interfererer konstruktivt, såkalte énfrekvensnett. Innenfor en båndbredde på 1,75 MHz vil dette gi seks landsdekkende programmer, dvs. ca. 0,3 MHz per program. Til sammenligning vil ett landsdekkende program som sendes på FM, kreve en båndbredde på 3–4 MHz, bl.a. fordi alle sendere innenfor et område må sende på forskjellige frekvenser. DAB gir således mer enn ti ganger bedre utnyttelse av frekvensbåndet enn FM.

Første generasjons forbrukermottakere kom på markedet i 1997, og man regner med et markedsmessig gjennombrudd rundt årtusenskiftet. Digital lydkringkasting er under utprøving i en rekke land.

Etter at FM-sendinger i VHF-båndet tok til rundt 1960, har AM-sendere gradvis blitt nedlagt. AM-sendinger er nå i hovedsak begrenset til stasjoner på Kvitsøy og Sveio. Mellombølgesendinger fra Kvitsøy dekker handels- og fiskeriflåten i Nordsjøen samt land i Europa. Kortbølgesendere på Kvitsøy og Sveio dekker verden for øvrig med spesielle sendinger.

Landbasert lydkringkasting er basert på FM i VHF-båndet 87,5–108 MHz. Det var opprinnelig fire landsdekkende programmer: NRK-programmene P1, P2 og P3 samt det reklamefinansierte P4. Programmene ble sendt fra 45 høyeffekts hovedsendere og over 1600 laveffekt frekvensomformere.

I det som nå betegnes det riksdekkende nettet, men som ikke dekker hele landet for alle kanalene, kan man motta NRK P1, P2, P3, Alltid Nyheter, Alltid Klassisk, Alltid Storting, Samiradio og P4 Radio Hele Norge og Kanal 24. Med utbygging av DAB som gir flere radiokanaler, og med distribusjon av radioprogrammer via Internett har begrepet landsdekkende lydkringkasting mistet sin betydning. I 2006 er dekningen med DAB 60 %, og det planlegges full utbygging innen 2012 slik at de analoge FM-kanalene kan «slukkes» i 2014.

Radiokommunikasjon omfatter alle telekommunikasjonstjenester som benytter radiofrekvenser og er godkjent av den internasjonale teleunion, ITU. Disse radiotjenestene omfatter i tillegg til kringkasting av radio- og fjernsynsprogrammer bl.a. radiolinje, faste satellitt-tjenester, mobile radiotjenester, radionavigasjon, meteorologisk radiotjeneste, standard tids- og frekvenstjeneste, radioamatørvirksomhet og radioastronomi. Det vil være store forskjeller i de forskjellige senderes utstrålte effekt, fra 0,1 watt for enkelte mobile samband til over 1000 kilowatt ved de største stasjonene for kringkasting. Sendefrekvensen kan variere over et bredt bånd, fra noen titalls kHz til i overkant av 30 GHz. Utforming og anvendt teknologi i ulike typer sendere vil derfor variere sterkt.

Allerede i 1906 ble det opprettet et radiosamband mellom Røst og Sørvågen i Lofoten, og to år senere åpnet Sørvågen telegrafstasjon for kommunikasjon med skip. I 1918 kom «Amerikatelegrafen», et samband mellom Stavanger Radio og USA. I 1923 startet privat kringkasting.

Se også radiolinje, radiotelefoni, satellittkommunikasjon, mobiltelefon, radioastronomi.

1873 J. C. Maxwell publiserer teorien for forplantning av elektromagnetiske bølger
1888 H. R. Hertz konstruerer utstyr som genererer elektromagnetiske bølger og verifiserer eksperimentelt Maxwells teorier
1894 O. Lodge demonstrerer bruk av radiobølger til overføring av meldinger mellom en sender og en mottaker
1901 G. M. Marconi etablerer en transatlantisk radiotelegrafiforbindelse ved å benytte refleksjoner fra ionosfæren. Radiotelegrafi tas i bruk i maritim kommunikasjon
1906 Nord-Europas første sivile radiotelegrafiforbindelse blir opprettet 1. mai mellom Sørvågen i Lofoten og Røst
1906 Tre-element-radiorøret, trioden, utvikles av L. D. Forest til bruk i detektorer, forsterkere og oscillatorer
1909 G. M. Marconi og F. Braun tildeles Nobelprisen i fysikk for eksperimenter med radiokommunikasjon
1915 Trådløs radiotelefoniforbindelse etableres mellom Virginia, USA, og Paris, Frankrike
1920 Radioprogrammer kringkastes med bruk av amplitudemodulasjon
1928 Det første mobilradiosystemet tas i bruk av Detroit-politiet i USA
1931 Den første mikrobølge-radiolinje settes i drift over Engelske kanal
1936 E. H. Armstrong utvikler et system for FM-kringkasting. Det første praktiske radarsystem produseres av Sir R. Watson-Watt
1958 Den første aktive satellitt for radiokommuikasjon, SCORE, skytes opp. Er utstyrt med to båndopptakere og kan ta opp og spille tilbake meldinger på inntil 4 minutter.
1962 Første transatlantiske TV-forbindelse opprettes ved hjelp av satellitten Telstar (11. juli). Første telefonsamtale formidles av en satellitt i rommet samme dag.
1979 Den internasjonale maritime satellittorganisasjon INMARSAT etableres for å tilby maritime satellittbaserte radiotjenester
1982 Det analoge mobilradiosystemet NMT 450 blir åpnet i Sverige og Norge
1991 Det europeiske digitale mobilradiosystemet GSM settes i kommersiell drift
1997 Et digitalt system for jordbundet lydkringkasting, DAB, lanseres
2004 Telenor åpner det første UMTS-mobilnettet i Norge
2004 Stortinget sier ja til digitalt bakkenett for TV-kringkasting
2010 DAB+ innføres i Norge.
2017 NRK og kommersielle radiostasjoner i storbyene går over til utelukkende digital kringkasting (DAB+) og slukker sine sendinger.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

9. oktober 2014 skrev Knut A Rosvold

Artikkelen starter med 3 lenker som alle er døde.

22. juni 2015 svarte Guro Djupvik

Takk skal du ha, her har det falt ut noen bilder.
Jeg er på saken!
Vennlig hilsen Guro

22. januar 2016 skrev Are Hegrand

Råtten lenke (funker ikke):
radio (FM-sender) (bilde)

25. januar 2016 svarte Guro Djupvik

Hei Are, takk for at du gjorde oss oppmerksomme på det. Har nå fjernet lenken.

Vennlig hilsen Guro i redaksjonen

22. januar 2016 skrev Are Hegrand

Ingen av FM-lenkene fungerer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.