রেডিও কি করে কাজ করে?

রেডিও কি? আপনি নিশ্চয় মনে করেন যে “রেডিও” শুধুমাত্র একটি গ্যাজেট যা দ্বারা আপনি মিউজিক উপভোগ করেন, কিন্তু ব্যাস্তবে এটি আরো বেশি কিছু। রেডিও মানে হলো তরঙ্গের সাহায্যে এনার্জিকে পাঠিয়ে দেওয়া। এক কথায় বলতে, এটি এমন একটি পদ্ধতি যা ব্যবহার করে কোন প্রকার তার ছাড়ায় ইলেকট্রিকাল এনার্জিকে এক স্থান থেকে আরেক স্থানে প্রেরন করা হয়—আর এই জন্যই একে বলা হয়ে থাকে ওয়্যারলেস (তার বিহীন)। যে উপকরণ দ্বারা এই তরঙ্গ প্রেরন করা হয়ে থাকে তা ট্রান্সমিটার নামে পরিচিত। বেতার তরঙ্গ এই ট্রান্সমিটার দ্বারা বাতাসে প্রেরন করা হয়ে থাকে। আর এই তরঙ্গ ছড়িয়ে পরে পৃথিবীর এক প্রান্ত হতে আরেক প্রান্ত পর্যন্ত—আর এই তরঙ্গের অভিযান তখন সমাপ্ত হয়ে থাকে যখন একটি ছোট্ট বাক্স এই তরঙ্গ গ্রহন করে—যা রিসিভার নামে পরিচিত। যখন আপনি রিসিভারের অ্যান্টেনাকে টেনে লম্বা করে দেন তখন তা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক এনার্জিকে টেনে গ্রহন করতে থাকে। আর যখন আপনি কোন চ্যানেল টিউন করেন তখন এর ভেতরে থাকা একটি ইলেক্ট্রনিক সার্কিট শুধু সেই প্রোগ্রামটি শোনাতে থাকে যা ঠিক আপনি শুনতে চান। কিন্তু এটি কীভাবে ঘটে থাকে? চলুন আরো গভীরে প্রবেশ করি। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক এনার্জি— ইলেক্ট্রিসিটি এবং ম্যাগ্নেটিজমে মিশ্রিত একটি এনার্জি যা আমাদের চারপাশে সমুদ্রের মতো বিরাজমান। আর একেই বলা হয়ে থাকে বেতার তরঙ্গ। সমুদ্রের ঢেউ এর মতোই বেতার তরঙ্গেরও রয়েছে একটি নির্দিষ্ট গতি, দৈর্ঘ্য, এবং ফ্রিকোয়েন্সি (কম্পাঙ্ক)। তরঙ্গ গতি নির্দেশ করে যে এটি একটি স্থান থেকে আরেকটি স্থানে কোন দ্রুত যেতে পারবে। আর একটি তরঙ্গ শিখর থেকে আরেকটি তরঙ্গ শিখরের দূরত্ব নির্দেশ করে তরঙ্গদৈর্ঘ্য, যেখানে ফ্রিকোয়েন্সি মানে হলো প্রত্যেক সেকেন্ডে কতোগুলো তরঙ্গ পৌঁছাতে পারে তার নাম্বার। ফ্রিকোয়েন্সি পরিমাপ করার এককের নাম হলো হার্জ (hertz)। অর্থাৎ এক সেকেন্ডে যদি ৭টি তরঙ্গ এসে পৌঁছায় তবে আমরা একে বলবো ৭ হার্জ (7 Hz)। এবার আবার ভাবুন সমুদ্র ঢেউ এর কথা—সমুদ্র ঢেউ কয়েক সেকেন্ড পরপর সমুদ্র কিনারায় গিয়ে আছড়ে পড়ে। একই ঢেউ শুধু কিছু সময়ের ব্যাবধানে বারবার আসে। ঠিক একই ভাবে এখানে ফ্রিকোয়েন্সি মানে হলো একই তরঙ্গ প্রত্যেক সেকেন্ডে ফিরে আসা। তো আপনার বেতার যন্ত্রটি যখন টেবিলের উপর রাখা থাকে তখন সেটি আপনার ঘরে আসা বেতার তরঙ্গকে ধরার চেষ্টা করে। বেতার তরঙ্গ সমুদ্র ঢেউ এর তুলনায় অনেক বেশি দ্রুতগামী, প্রশস্ত, এবং বেশি ফ্রিকোয়েন্সি ওয়ালা। যাই হোক, বেতার তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্য সাধারনত কয়েকশত মিটার হয়ে থাকে— সুতরাং এটিই হলো একটি তরঙ্গ শিখর থেকে আরেকটি তরঙ্গ শিখরের দূরত্ব। কিন্তু বেতার তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি কয়েক মিলিয়ন হার্জ হতে পারে— সুতরাং এক সেকেন্ডে বহুত মিলিয়ন রেডিও তরঙ্গ পৌঁছানো যেতে পারে। এখন প্রশ্ন হচ্ছে, যদি বেতার তরঙ্গ মাত্র কয়েকশত মিটার লম্বা হতে পারে তবে এতো মিলিয়ন রেডিও তরঙ্গ প্রতি সেকেন্ডে কীভাবে পৌঁছানো সম্ভব? উত্তরটা কিন্তু খুবই সহজ, কেনোনা বেতার তরঙ্গ অনেক দ্রুতগামী হয়ে থাকে। এর গতি প্রায় আলোর গতির সমান হয়ে থাকে (৩০০,০০০ কিলোমিটার বা ১৮৬,০০০ মাইল প্রতি সেকেন্ড)। . অ্যানালগ রেডিও সমুদ্র তার ঢেউ গুলোকে উপর নিচ করিয়ে এনার্জি বহন করে এবং ঢেউকে অসম্ভব শক্তির সাথে তীরে আছড়ে ফেলে। আর অনেকটা একই উপায়ে বেতার তরঙ্গও ইলেক্ট্রিসিটি এবং ম্যাগ্নেটিজমের একটি অদৃশ্য উপর নিচ ঢেউ খেলিয়ে এনার্জি বহন করে। বেতার স্টেশনের সাথে সংযুক্ত থাকা একটি বিশাল আকারের অ্যান্টেনার সাহায্যে বেতার তরঙ্গ ছড়িয়ে পড়ে কোন নির্দিষ্ট প্রোগ্রাম সাথে নিয়ে। এবং আপনার বেতার যন্ত্রটিতে একই প্রকারের কিন্তু ছোট আকারের একটি অ্যান্টেনা লাগানো থাকে, যা এই তরঙ্গকে ধরে ফেলে। বেতার তরঙ্গের সাথে একটি অনুষ্ঠানকে যুক্ত করার মাধ্যমে কোন অনুষ্ঠান প্রেরন করা হয়ে থাকে—একে কারিয়ার (carrier) বলা হয়ে থাকে। আর এই সম্পূর্ণ প্রসেসটিকে বলা হয় মডুলেশন (modulation)। মাঝেমাঝে একটি বেতার অনুষ্ঠানকে কারিয়ারের সাথে এমনভাবে যুক্ত করা হয়ে থাকে যাতে সেই অনুষ্ঠানটির সিগন্যাল কারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সিতে তরঙ্গ উঠানামা করাতে পারে। আর এই পদ্ধতিকে বলা হয়ে থাকে ফ্রিকোয়েন্সি মডুলেশন (এফএম) [frequency modulation (FM)]। বেতার সিগন্যাল প্রেরন করার আরেকটি পদ্ধতি হলো কারিয়ার তরঙ্গ শিখরকে বৃহত্তর অথবা ক্ষুদ্রতর বানিয়ে। যেখানে এই তরঙ্গ সাইজকে বলা হয়ে থাকে ঐ তরঙ্গের প্রশস্ততা বা অ্যামপ্লিটিউড (amplitude)। আর এই উপায়ে কাজ করার প্রসেসটিকে বলা হয়ে থাকে অ্যামপ্লিটিউড মডুলেশন (এএম) [amplitude modulation (AM)]। এএম (AM) এবং এফএম (FM) এর মধ্যে পার্থক্য চলুন এই বিষয়টি কোন টেকনিক্যাল ভাবে না বুঝিয়ে সহজ করার জন্য একটি ব্যাস্তব জীবনের উদাহরণ দিয়ে বোঝানো যাক। মনে করুন আমি সমুদ্রের মধ্যে একটি বড় নৌকায় অবস্থান করছি এবং এখানে আমাকে একটি বেতার ট্রান্সমিটার হিসেবে ধরুন—এবং মনে করুন আপনি সমুদ্রের তীরে অবস্থান করছেন এবং আপনি একটি বেতার রিসিভার। এখন মনে করুন আমি আপনার কাছে বড় বড় ঢেউ পাঠাতে চাচ্ছি, তাহলে আমাকে আমার নৌকাটি যতোবেশি সম্ভব পানিতে দোলাতে হবে— যাতে বড় আকারের ঢেউ আপনার পর্যন্ত পৌঁছাতে পারি। এখন যদি সমুদ্রে আগে থেকেই ঢেউ থাকে এবং সেগুলো যদি তীরে অর্থাৎ আপনার কাছে ধেয়ে যেতে থাকে তবে আমার নৌকা দুলিয়ে ঢেউ তৈরি করার মাধ্যমে সমুদ্রে আগে থেকেই থাকা ঢেউকে আরো বড় এবং শক্তিশালী করতে সাহায্য করবে। এই অবস্থায়, আমি সিগন্যাল পাঠাতে তরঙ্গ বৃদ্ধি করে কারিয়ারের মতো কাজ করছি, কেনোনা আমি তরঙ্গের উচ্চতা পরিবর্তন করে দিচ্ছি। এবং এই অবস্থায় আমি আমার সিগন্যালকে প্রেরন করার জন্য তা প্রশস্ত করছি ফলে এই প্রক্রিয়াটি হবে অ্যামপ্লিটিউড মডুলেশন (এএম)। অন্যদিকে, এবার ধরুন আমি আমার নৌকাকে উপর নিচে না দুলিয়ে আমি আমার হাত পানিতে দিলাম এবং খুব জোরে জোরে আগে পিছে নাড়াতে থাকলাম। এর ফলে আমি এখন ঢেউ এর ভ্রমন আরো বাড়িয়ে ফেলবো এবং একাধিক ঢেউ তৈরি করতে পারবো (কেনোনা হাত নাড়ানতে অনেক ঢেউ সৃষ্টি হবে)। এখানে আমি ঢেউ এর ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধি করছি। এবং এই ক্ষেত্রে আমার প্রেরন করা সিগন্যাল ফ্রিকোয়েন্সি মডুলেশন (এফএম) পদ্ধতিতে ভ্রমন করবে। কোন তরঙ্গের আকার পরিবর্তন করে তথ্য পাঠানো হলো অ্যানালগ প্রযুক্তির উদাহরণ। এর মানে হলো আপনি যে তথ্যটি পাঠাতে চাচ্ছেন তা রূপান্তরিত করার জন্য কোন কিছুর সরাসরি ফিজিক্যাল পরিবর্তন করছেন। এএম এবং এফএম নিয়ে সবচাইতে বড় সমস্যা হলো প্রোগ্রাম সিগন্যালটি ঐ তরঙ্গের একটি অংশে পরিণত হয় যে তরঙ্গে সিগন্যালটি বহন হচ্ছে। সুতরাং, যদি ঐ তরঙ্গের প্রবাহে কিছু ঘটে তবে প্রোগ্রাম সিগন্যাল সহজেই হারিয়ে যেতে পারে। আর এই সিগন্যালকে ফেরত পাওয়ার আর কোন অপশন থাকে না। আচ্ছা চলুন, ব্যাপারটি আরেকটি উদাহরণ দিয়ে বোঝাবার চেষ্টা করি। মনে করুন আমি নৌকা থেকে তীরের দিকে ঢেউ তৈরি করে পাঠাচ্ছি—এই অবস্থায় আমার নৌকা এবং তীরের মধ্যে দিয়ে যদি কোন স্পীড বোট পার হয়ে যায় তবে আমার তৈরি করা ঢেউ স্পীড বোটের সাথে ধাক্কা লেগে বিলীন হয়ে যাবে। আর এই জন্যই কোন সিগন্যাল সমস্যা হলে অ্যানালগ রেডিও গুলোতে শব্দ আটকে আটকে যায় (বিশেষ করে গাড়ীতে বেতার সোনার সময়)। ডিজিটাল রেডিও এই সমস্যাকে সমাধান করার জন্য বেতার সম্প্রচারকে একটি কোডে পরিণত করে প্রেরন করে—আলাদা নাম্বারিক কোডে সিগন্যাল প্রেরন করার জন্য তা বাঁধা প্রাপ্ত হয়ে হারিয়ে যায় না। চলুন এবার এ নিয়ে বিস্তারিত তথ্য জেনে নেওয়া যাক। . https://bn.techubs.net/রেডিও-এবং-ডিজিটাল-রেডিও/