Προσθήκη αγαπημένου Ορισμός αρχικής σελίδας
Θέση:Αρχική >> Νέα >> Έργα

τα προϊόντα της κατηγορίας

προϊόντα Ετικέτες

Fmuser τοποθεσίες

Διαμόρφωση πλάτους σε RF: Θεωρία, Τομέας χρόνου, Τομέας συχνότητας

Date:2020/5/22 12:05:57 Hits:



"Η ραδιοσυχνότητα (RF) είναι ο ρυθμός ταλάντωσης ενός εναλλασσόμενου ηλεκτρικού ρεύματος ή τάσης ή ενός μαγνητικού, ηλεκτρικού ή ηλεκτρομαγνητικού πεδίου ή μηχανικού συστήματος στο εύρος συχνοτήτων από περίπου 20 kHz έως περίπου 300 GHz. ----- FMUSER"



Περιεχόμενο

Διαμόρφωση ραδιοσυχνοτήτων
● Τα μαθηματικά
● Ο τομέας του χρόνου

● Ο τομέας συχνότητας
● Αρνητικές συχνότητες

● Χαρακτηριστικά


Διαμόρφωση ραδιοσυχνοτήτων
Μάθετε για τον πιο απλό τρόπο κωδικοποίησης πληροφοριών σε μια κυματομορφή φορέα.

Έχουμε δει ότι η διαμόρφωση RF είναι απλώς η σκόπιμη τροποποίηση του πλάτους, της συχνότητας ή της φάσης ενός ημιτονοειδούς σήματος φορέα. Αυτή η τροποποίηση πραγματοποιείται σύμφωνα με ένα συγκεκριμένο σχήμα που εφαρμόζεται από τον πομπό και κατανοείται από τον δέκτη. Διαμόρφωση πλάτους - που φυσικά είναι η προέλευση του όρου "ραδιόφωνο AM" - μεταβάλλει το πλάτος του φορέα ανάλογα με τη στιγμιαία τιμή του σήματος βάσης.

Τα μαθηματικά
Η μαθηματική σχέση για τη διαμόρφωση πλάτους είναι απλή και διαισθητική: πολλαπλασιάζετε τον φορέα με το σήμα βάσης. Η συχνότητα του ίδιου του φορέα δεν μεταβάλλεται, αλλά το πλάτος θα ποικίλλει συνεχώς ανάλογα με την τιμή της βασικής ζώνης. (Ωστόσο, όπως θα δούμε αργότερα, οι παραλλαγές πλάτους εισάγουν νέα χαρακτηριστικά συχνότητας.) Η μία λεπτή λεπτομέρεια εδώ είναι η ανάγκη αλλαγής του σήματος βάσης. το συζητήσαμε στην προηγούμενη σελίδα. Εάν έχουμε μια κυματομορφή βασικής ζώνης που κυμαίνεται μεταξύ –1 και +1, η μαθηματική σχέση μπορεί να εκφραστεί ως εξής:

Δείτε επίσης: >>Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ραδιοφώνου AM και FM;


όπου xAM είναι η κυματομορφή διαμόρφωσης πλάτους, το xC είναι ο φορέας και το xBB είναι το σήμα βασικής ζώνης. Μπορούμε να το κάνουμε ένα βήμα παραπέρα εάν θεωρούμε ότι ο φορέας είναι ένα ατελείωτο ημιτονοειδές σταθερού πλάτους, σταθερής συχνότητας. Εάν υποθέσουμε ότι το πλάτος του φορέα είναι 1, μπορούμε να αντικαταστήσουμε το xC με sin (ωCt).



Μέχρι στιγμής τόσο καλό, αλλά υπάρχει ένα πρόβλημα με αυτήν τη σχέση: δεν έχετε κανέναν έλεγχο για την «ένταση» της διαμόρφωσης. Με άλλα λόγια, η σχέση αλλαγής βάσης-σε-φορέα-πλάτους-αλλαγής είναι σταθερή. 



Δεν μπορούμε, για παράδειγμα, να σχεδιάσουμε το σύστημα έτσι ώστε μια μικρή αλλαγή στην τιμή της βασικής ζώνης να δημιουργήσει μια μεγάλη αλλαγή στο πλάτος του φορέα. Για την αντιμετώπιση αυτού του περιορισμού, παρουσιάζουμε το m, γνωστό ως δείκτης διαμόρφωσης.


Δείτε επίσης: >>Πώς να Εξάλειψη θορύβου στα AM και δέκτη FM 


Τώρα, με μεταβολή του m μπορούμε να ελέγξουμε την ένταση της επίδρασης του σήματος βάσης στο πλάτος του φορέα. Παρατηρήστε, ωστόσο, ότι το m πολλαπλασιάζεται με το αρχικό σήμα βάσης, όχι με την μετατοπισμένη ζώνη βάσης. 


Επομένως, εάν το xBB εκτείνεται από –1 έως +1, οποιαδήποτε τιμή m μεγαλύτερη από 1 θα προκαλέσει (1 + mxBB) να επεκταθεί στο αρνητικό τμήμα του άξονα y - αλλά αυτό ακριβώς προσπαθούσαμε να αποφύγουμε μετατοπίζοντας αρχικά προς τα πάνω. Επομένως, θυμηθείτε, εάν χρησιμοποιείται δείκτης διαμόρφωσης, το σήμα πρέπει να μετατοπιστεί με βάση το μέγιστο πλάτος mxBB και όχι xBB.

>>Επιστροφή στην κορυφή

Ο τομέας του χρόνου
Εξετάσαμε τις κυματομορφές τομέα τομέα AM στην προηγούμενη σελίδα. Εδώ ήταν η τελική πλοκή (μπέιζμπολ με κόκκινο χρώμα, κυματομορφή AM με μπλε χρώμα):




Τώρα ας δούμε την επίδραση του δείκτη διαμόρφωσης. Εδώ είναι μια παρόμοια πλοκή, αλλά αυτή τη φορά μετατόπισα το σήμα της μπάντας προσθέτοντας 3 αντί για 1 (το αρχικό εύρος παραμένει –1 έως +1).




Τώρα θα ενσωματώσουμε ένα ευρετήριο διαμόρφωσης. Το ακόλουθο οικόπεδο είναι με m = 3.




Το πλάτος του μεταφορέα είναι πλέον «πιο ευαίσθητο» στη διαφορετική τιμή του σήματος βάσης. Η μετατοπισμένη βάση δεν εισέρχεται στο αρνητικό τμήμα του άξονα y επειδή επέλεξα την μετατόπιση DC σύμφωνα με τον δείκτη διαμόρφωσης.

Ίσως αναρωτιέστε για κάτι: Πώς μπορούμε να επιλέξουμε τη σωστή μετατόπιση DC χωρίς να γνωρίζουμε τα ακριβή χαρακτηριστικά πλάτους του σήματος βάσης; Με άλλα λόγια, πώς μπορούμε να διασφαλίσουμε ότι η αρνητική ταλάντευση της κυματομορφής της βασικής ζώνης εκτείνεται ακριβώς στο μηδέν; 


Απάντηση: Δεν χρειάζεται. Οι δύο προηγούμενες γραφικές παραστάσεις είναι εξίσου έγκυρες κυματομορφές AM. το σήμα βάσης μεταφέρεται πιστά και στις δύο περιπτώσεις. Οποιαδήποτε μετατόπιση DC που παραμένει μετά την αποδιαμόρφωση αφαιρείται εύκολα από έναν πυκνωτή σειράς. (Το επόμενο κεφάλαιο θα καλύψει την αποδιαμόρφωση.)

>>Επιστροφή στην κορυφή


Δείτε επίσης: >>Ποια είναι η διαφορά μεταξύ AM και FM;


Ο τομέας συχνότητας
Όπως συζητήσαμε προηγουμένως, η ανάπτυξη RF χρησιμοποιεί εκτεταμένη ανάλυση συχνότητας-τομέα. Μπορούμε να επιθεωρήσουμε και να αξιολογήσουμε ένα πραγματικό σήμα διαμορφωμένο με τη μέτρησή του με έναν αναλυτή φάσματος, αλλά αυτό σημαίνει ότι πρέπει να γνωρίζουμε πώς πρέπει να είναι το φάσμα.

Ας ξεκινήσουμε με την αναπαράσταση συχνότητας-τομέα ενός σήματος φορέα:




Αυτό ακριβώς περιμένουμε για τον μη διαμορφωμένο φορέα: μία μόνο ακίδα στα 10 MHz. Τώρα ας δούμε το φάσμα ενός σήματος που δημιουργείται από το πλάτος διαμόρφωσης του φορέα με ημιτονοειδές σταθερής συχνότητας 1 MHz.






Εδώ βλέπετε τα τυπικά χαρακτηριστικά μιας κυματομορφής διαμόρφωσης πλάτους: το σήμα βασικής ζώνης έχει μετατοπιστεί σύμφωνα με τη συχνότητα του φορέα. 


Δείτε επίσης: >>Φίλτρο RF Βασικά Tutorial 


Θα μπορούσατε επίσης να το σκεφτείτε ως «προσθήκη» των συχνοτήτων βάσης στο σήμα φορέα, πράγμα που κάνουμε όταν χρησιμοποιούμε διαμόρφωση πλάτους - η συχνότητα φορέα παραμένει, όπως μπορείτε να δείτε στις κυματομορφές του τομέα χρόνου, αλλά Οι παραλλαγές πλάτους αποτελούν νέο περιεχόμενο συχνότητας που αντιστοιχεί στα φασματικά χαρακτηριστικά του σήματος βάσης.

Εάν κοιτάξουμε πιο προσεκτικά το διαμορφωμένο φάσμα, μπορούμε να δούμε ότι οι δύο νέες κορυφές είναι 1 MHz (δηλαδή, η συχνότητα βασικής ζώνης) παραπάνω και 1 MHz κάτω από τη συχνότητα φορέα:



(Σε περίπτωση που αναρωτιέστε, η ασυμμετρία είναι ένα τεχνούργημα της διαδικασίας υπολογισμού. Αυτά τα γραφήματα δημιουργήθηκαν χρησιμοποιώντας πραγματικά δεδομένα, με περιορισμένη ανάλυση. Ένα εξιδανικευμένο φάσμα θα ήταν συμμετρικό.)


>>Επιστροφή στην κορυφή


Αρνητικές συχνότητες
Για να συνοψίσουμε, λοιπόν, η διαμόρφωση πλάτους μεταφράζει το φάσμα βασικής ζώνης σε μια ζώνη συχνοτήτων που επικεντρώνεται γύρω από τη συχνότητα φορέα. Υπάρχει κάτι που πρέπει να εξηγήσουμε, ωστόσο: Γιατί υπάρχουν δύο κορυφές - μία στη συχνότητα φορέα συν τη συχνότητα βασικής ζώνης και μια άλλη στη συχνότητα φορέα μείον τη συχνότητα βασικής ζώνης; 


Δείτε επίσης: >>Τι είναι η διαμόρφωση συχνότητας εύρους ζώνης, Spectrum και πλευρικές ζώνες συχνοτήτων;

Η απάντηση γίνεται σαφής αν θυμόμαστε απλώς ότι ένα φάσμα Fourier είναι συμμετρικό σε σχέση με τον άξονα y. παρόλο που εμφανίζουμε συχνά μόνο τις θετικές συχνότητες, το αρνητικό τμήμα του άξονα x περιέχει αντίστοιχες αρνητικές συχνότητες. 


Αυτές οι αρνητικές συχνότητες αγνοούνται εύκολα όταν ασχολούμαστε με το αρχικό φάσμα, αλλά είναι σημαντικό να συμπεριληφθούν οι αρνητικές συχνότητες όταν αλλάζουμε το φάσμα.

Το ακόλουθο διάγραμμα πρέπει να διευκρινίσει αυτήν την κατάσταση.



Όπως μπορείτε να δείτε, το φάσμα βασικής ζώνης και το φάσμα φορέα είναι συμμετρικά σε σχέση με τον άξονα y. Για το σήμα της βασικής ζώνης, αυτό οδηγεί σε ένα φάσμα που εκτείνεται συνεχώς από το θετικό τμήμα του άξονα Χ έως το αρνητικό τμήμα. για τον μεταφορέα, έχουμε απλά δύο αιχμές, μία στα + ωC και μία στους –ωC. Και το φάσμα AM είναι, για άλλη μια φορά, συμμετρικό: το μεταφρασμένο φάσμα βασικής ζώνης εμφανίζεται στο θετικό και στο αρνητικό τμήμα του άξονα Χ.


>>Επιστροφή στοp


Και εδώ είναι ένα ακόμη πράγμα που πρέπει να θυμάστε: η διαμόρφωση πλάτους προκαλεί την αύξηση του εύρους ζώνης κατά έναν συντελεστή 2. Μετράμε το εύρος ζώνης χρησιμοποιώντας μόνο τις θετικές συχνότητες, επομένως το εύρος ζώνης βασικής ζώνης είναι απλά BWBB (δείτε το παρακάτω διάγραμμα). Αλλά μετά τη μετάφραση ολόκληρου του φάσματος (θετικές και αρνητικές συχνότητες), όλες οι αρχικές συχνότητες γίνονται θετικές, έτσι ώστε το διαμορφωμένο εύρος ζώνης να είναι 2BWBB.




Χαρακτηριστικά
* Η διαμόρφωση πλάτους αντιστοιχεί στον πολλαπλασιασμό του φορέα με το μετατοπισμένο σήμα βασικής ζώνης.


* Ο δείκτης διαμόρφωσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κάνει το πλάτος του φορέα περισσότερο (ή λιγότερο) ευαίσθητο στις διακυμάνσεις στην τιμή του σήματος βασικής ζώνης.


* Στον τομέα της συχνότητας, η διαμόρφωση πλάτους αντιστοιχεί στη μετάφραση του φάσματος βασικής ζώνης σε μια ζώνη που περιβάλλει τη συχνότητα φορέα.


* Επειδή το φάσμα της βασικής ζώνης είναι συμμετρικό σε σχέση με τον άξονα y, αυτή η μετάφραση συχνότητας οδηγεί σε αύξηση του εύρους ζώνης κατά 2-παράγοντα.


>>Επιστροφή στοp




Αφήστε μήνυμα 

Όνομα *
Ηλεκτρονική Διεύθυνση (Email) *
Τηλέφωνο Επικοινωνίας
Διεύθυνση
Κώδικας Δείτε τον κωδικό επαλήθευσης; Κάντε κλικ στο κουμπί ανανέωση!
Μήνυμα
 

Λίστα μηνυμάτων

Σχόλια Loading ...
Αρχική| Σχετικά με μας| Προϊόντα| Νέα| Λήψη| Υποστήριξη| Ανατροφοδότηση| Επικοινωνία| Υπηρεσία

Επικοινωνία: Zoey Zhang Web: www.fmuser.net

Whatsapp / Wechat: +86 183 1924 4009

Skype: tomleequan Email: [προστασία μέσω email] 

Facebook: FMUSERBROADCAST Youtube: FMUSER ZOEY

Διεύθυνση στα Αγγλικά: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., Guangzhou, China, 510620 Διεύθυνση στα κινέζικα: 广州市天河区黄埔大道西273尘