Τι είναι η διαμόρφωση συχνότητας εύρους ζώνης, Spectrum και πλευρικές ζώνες συχνοτήτων;

Με Ian Poole

- Σημειώσεις και λεπτομέρειες για τη συχνότητα διαμόρφωσης εύρους ζώνης, το φάσμα και πλευρικές ζώνες, και τις επιπτώσεις τους για τη χρήση των FM.

Το εύρος ζώνης, το φάσμα και πλευρικών έχουν μεγάλη σημασία όταν χρησιμοποιούν διαμόρφωση συχνότητας.

Οι πλευρικές ζώνες ενός διαμορφωμένου σήματος συχνότητας εκτείνονται έξω εκατέρωθεν της κύριας φορέα, και να προκαλέσει το εύρος ζώνης του σήματος συνολικής να αυξηθεί πέρα ​​από εκείνη του αδιαμόρφωτο φορέα.

Καθώς η διαμόρφωση του φορέα ποικίλει, το ίδιο κάνουν και οι πλευρικές ζώνες και, ως εκ τούτου το εύρος ζώνης και η συνολική φάσμα του σήματος.

Διαμόρφωση συχνότητας Λειτουργίες Bessel & πλευρικές ζώνες

Κάθε σήμα που διαμορφώνεται παράγει πλευρικές ζώνες. Στην περίπτωση ενός σήματος με διαμόρφωση πλάτους είναι εύκολο να προσδιοριστεί, αλλά για διαμόρφωση συχνότητας, η κατάσταση δεν είναι τόσο απλή. . Είναι εξαρτώνται από την όχι μόνο την απόκλιση, αλλά και το επίπεδο της απόκλισης, δηλαδή ο δείκτης διαμόρφωσης M. Το σύνολο του φάσματος είναι μια άπειρη σειρά διακριτών φασματικών στοιχείων που εκφράζονται από ένα πολύπλοκο μαθηματικό τύπο που χρησιμοποιούν Bessel λειτουργίες του πρώτου είδους.

 
Το συνολικό φάσμα μπορεί να θεωρηθεί ότι αποτελείται από το φορέα συν έναν άπειρο αριθμό πλευρικές ζώνες άπλωμα σε κάθε πλευρά του φορέα σε ακέραια πολλαπλάσια της συχνότητας διαμόρφωσης. Τα σχετικά επίπεδα των πλευρικών μπορεί να ληφθεί με αναφορά σε έναν πίνακα των λειτουργιών Bessel. Μπορεί να φανεί από την εικόνα παρακάτω ότι τα σχετικά επίπεδα άνοδο και την πτώση ανάλογα με τις διαφορετικές τιμές του δείκτη διαφοροποίησης.

 

Σχετικά επίπεδα του φορέα και πλευρικών για ένα σήμα με διαμόρφωση συχνότητας

Για μικρές τιμές του δείκτη διαμόρφωσης, όταν χρησιμοποιεί στενής ζώνης FM, και το σήμα FM αποτελείται από το φορέα και τις δύο πλευρικές ζώνες απέχουν μεταξύ τους κατά τη συχνότητα διαμόρφωσης είτε πλευρά του φορέα. Αυτό φαίνεται να είναι το ίδιο σαν ένα σήμα ΑΜ, αλλά η διαφορά είναι ότι το κάτω πλευρική ζώνη είναι εκτός φάσεως με 180 μοίρες.

Καθώς ο δείκτης διαμόρφωσης αυξάνει διαπιστώνεται ότι άλλες πλευρικές ζώνες στο διπλάσιο της συχνότητα διαμόρφωσης αρχίζουν να εμφανίζονται. Καθώς ο δείκτης αυξάνεται περαιτέρω άλλες πλευρικές ζώνες μπορεί επίσης να θεωρηθεί.

 

Φάσματα ενός σήματος FM με διαφορετικά επίπεδα του δείκτη διαμόρφωσης

Σε ορισμένα επίπεδα της διαμόρφωσης, όπου ο δείκτης διαμόρφωσης ισούται με τα στοιχεία του 2.41, 5.53, 8.65 και άλλες ανώτερες συγκεκριμένα επίπεδα, ο μεταφορέας actuals πέφτει στο ποσό των μηδέν, το σήμα που αποτελείται απλώς από τις πλευρικές ζώνες.

εύρος ζώνης διαμόρφωση συχνότητας

Στην περίπτωση ενός σήματος με διαμόρφωση πλάτους το εύρος ζώνης που απαιτείται είναι διπλάσιο από το μέγιστο συχνότητα της διαφοροποίησης. Ενώ το ίδιο ισχύει και για ένα σήμα στενής ζώνης FM, η κατάσταση δεν είναι αληθές για ένα σήμα ευρείας ζώνης FM. Εδώ το απαιτούμενο εύρος ζώνης μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερη, με ανιχνεύσιμο πλευρικές ζώνες άπλωμα σε μεγάλες ποσότητες του φάσματος συχνοτήτων. Συνήθως είναι αναγκαίο να περιορίσει το εύρος ζώνης ενός σήματος έτσι ώστε να μην παρεμβαίνει αδικαιολόγητα με σταθμούς κάθε πλευρά.

Όπως ένα σήμα συχνότητας διαμορφωμένο έχει πλευρικές ζώνες που εκτείνονται στο άπειρο, είναι φυσιολογικό αποδεκτή πρακτική για τον προσδιορισμό του εύρους ζώνης, όπως εκείνη που περιέχει περίπου 98% της ισχύος του σήματος.

Ένας γενικός κανόνας, που συχνά αποκαλείται Κανόνας Carson δηλώνει ότι 98% της ισχύος του σήματος περιέχεται μέσα σε ένα εύρος ζώνης ίσο με τη συχνότητα απόκλισης, καθώς και η συχνότητα διαμόρφωσης διπλασιαστεί, δηλαδή:

 

Κανονικά το εύρος ζώνης του σήματος ευρείας ζώνης FM περιορίζεται σε όριο κανόνα του Carson - αυτό μειώνει τις παρεμβολές και δεν εισάγει καμία αθέμιτη στρέβλωση του σήματος. Με άλλα λόγια, για ένα σταθμό εκπομπής VHF FM Αυτό πρέπει να είναι (2 75 x) + 15 kHz, δηλαδή 175 kHz. Με βάση τα ανωτέρω συνολικά 200 kHz είναι συνήθως επιτρέπεται, επιτρέποντας σταθμούς για να έχουν ένα μικρό συγκρότημα φρουράς και των συχνοτήτων τους κέντρο για αναπόσπαστο αριθμούς των 100 kHz.

Βασικά σημεία για το εύρος ζώνης διαμόρφωσης συχνότητας και πλευρικές ζώνες

Υπάρχουν μερικά ενδιαφέροντα σημεία της περίληψης σε σχέση με το εύρος ζώνης διαμόρφωση συχνότητας:

• Το εύρος ζώνης ενός σήματος διαμορφωμένης συχνότητας μεταβάλλεται τόσο με απόκλιση και τη συχνότητα διαμόρφωσης.

• Αύξηση της συχνότητας διαμόρφωσης μειώνει δείκτη διαμόρφωσης - αυτό μειώνει τον αριθμό των πλευρικών ζωνών με σημαντικές πλάτος και ως εκ τούτου το εύρος ζώνης.

• Αύξηση της συχνότητας διαμόρφωσης αυξάνει το διαχωρισμό συχνοτήτων μεταξύ πλευρικές ζώνες.

• Η συχνότητα εύρος ζώνης διαμόρφωσης αυξάνει με την συχνότητα διαμόρφωσης, αλλά δεν είναι ευθέως ανάλογη προς αυτό.

εύρος ζώνης διαμόρφωσης συχνότητας έχει σημασία, δεδομένου ότι είναι με οποιαδήποτε άλλη μορφή σήματος. Με χωρητικότητα μπάντα καλλιέργεια, και η πίεση στο χώρο του φάσματος, είναι απαραίτητο να εξασφαλιστεί το εύρος ζώνης της συχνότητας διαμορφωμένο σήμα εμπίπτει καθορίζεται αποζημίωση του. Κάθε αδικαιολόγητη εξάπλωση του σήματος έξω από αυτό είναι πιθανό να προκαλέσει παρεμβολές σε άλλους χρήστες.

Αφήστε μήνυμα 

Λίστα μηνυμάτων