라디오는 어떻게 전파를 음성으로 바꾸나

안테나에는 여러 방송국의 전파가 들어온다. 그렇다면 그 여러 전파 중에서 자신이 희망하는 방송만을 선택하려면 어떻게 해야 할까. 그림에서 보면 안테나를 통해 들어온 전파는 동조회로(同調回路)를 거치게 되어 있다. 동조회로는 코일과 콘덴서로 구성된 공진회로(共振回路)로 특정한 주파수가 흐르기 쉬운 성질을 가지고 있다.
동조회로는 이 공진회로의 성질을 이용하여 구체적으로는 그림에서 보듯이 안테나와 어스를 고주파 트랜스의 1차 쪽에 연결하고 2차 쪽에 가변 콘덴서(바리콘)와 코일을 조합시킨다. 바리콘을 조정해서 동조주파수를 희망하는 국의 주파수에 맞춤으로써 선국하는데, 이것을 동조(튜닝)라고 한다. 동조회로에 의해 하나의 전파가 선정되면 고주파 상태 그대로 한번 증폭한다. 그런 다음 고주파 전류를 중간 주파수라는 455㎑로 낮추어서 증폭해주는 방법을 사용하고 있다. 이렇게 하면 선국 때의 혼신이 줄어들고, 분리가 잘 되기 때문이다. 이 방식을 수퍼 헤테로다인 방식이라고 한다. 즉 주파수변환을 하는 것으로, 이를 위해 내부 발진회로에서 발진시킨 981~2052㎑의 고주파를 혼합시킴으로써 주파수 변환을 행하는 것이다. 이것을 중간주파 증폭회로에 보내서 다시 증폭해 주면 충실한 음이 얻어진다. 다음에 검파회로(檢波回路)로 보내지면 여기에서 음성전류가 선별된다. 검파의 구조는 원리적으로는 정류회로와 같다. 다이오드와 콘덴서로 구성된 검파회로에 음성전류가 포함된 고주파가 들어오면 다이오드에 의한 반파정류파(半波整流波)가 얻어진다. 이 전파에서 음성전류 이외의 고주파 성분을 빼내는 작용을 하는 것이 콘덴서의 역할이다. 콘덴서는 고주파는 쉽게 통과시키고, 저주파는 잘 통과시키지 않는 성질을 가지고 있다. 그 때문에 고주파는 콘덴서로 흐르고, 음성전류와 같은 저주파는 저항 쪽으로 흐른다. 이렇게 해서 저항의 양 끝에서 음성전류를 출력으로 빼낼 수 있는 것이다. 이 음성전류는 다시 저주파 증폭회로에서 증폭되어 스피커로 보내져서 음성이 된다.

라디오나 텔레비전의 경우, 자신이 좋아하는 프로를 듣거나 보기 위해서는 튜너의 다이얼이나 채널을 돌려야 하는데, 다이얼이나 채널이 제 역할을 하기 위해서는 코일이나 콘덴서가 필수적이다.
또한, 코일이나 콘덴서는 전기적으로 반대의 성질을 가지고 있어 세력 경쟁을 하고 있는 셈이지만, 이 두 개가 협력만 한다면 여러 가지 작용이 가능하다. 만일 코일과 콘덴서의 리액턴스를 같게 해주면 회로의 임피던스(코일과 콘덴서의 리액턴스에 의해서 생기는 저항)는 최소가 된다. 즉 이때는 코일과 콘덴서의 작용이 상쇄되어 회로에는 저항만 존재하는 것과 마찬가지가 되어 회로에는 최대의 전류가 흐르게 된다. 이것을 공진(共振)이라 하며, 이러한 회로를 공진회로, 그때의 주파수를 공진주파수(共振周波數)라고 한다. 여기서 회로의 저항 R(Ω)이 적으면 공진곡선이 아주 예리하게 된다.
충전한 콘덴서에 코일을 연결해 스위치를 넣으면, 이 회로에는 진동하는 전류가 생기는데, 이런 현상은 다음과 같이 일어난다. 전하가 모인 콘덴서를 코일에 연결하면, 전류가 흐르기 시작하나, 콘덴서에 모인 전하가 없어져도 코일은 자기 유도에 의해 전류를 계속 흘리려는 성질이 있으므로 전류는 바로 정지되지 않는다. 그 때문에 콘덴서의 극판에는 처음과는 반대의 전하가 모이게 돼 전류는 제로가 되지만 그때 콘덴서에는 가장 많은 전하가 모이게 되는 것이다. 여기에서 최초와는 반대의 방향으로 전류가 흐르기 시작한다. 이러한 변화가 되풀이돼 전류의 진동이 일어나는데 이러한 현상을 전기진동이라고 한다.
여기에서 L(H)와 C(F)의 값을 적당히 고르면, 수십 헤르쯔의 저주파에서 수백 헤르쯔의 고주파까지 넓은 범위의 공진회로를 만들 수가 있다. 특정 주파수의 교류를 수신하는 라디오나 텔레비전의 선국 회로인 튜너는 이 원리를 이용한 것이다.