Ce este modulația de lățime de bandă, și spectrul de frecvențe Benzile laterale?

De Ian Poole

- Note și detalii cu privire la frecvența de modulare lățime de bandă, a spectrului și benzi laterale, precum și impactul acestora asupra utilizării FM.

Lățime de bandă, spectrul și benzile laterale sunt de o mare importanță atunci când se utilizează modulație de frecvență.

Benzile laterale ale unui semnal modulat de frecvență extind fiecare parte a suportului principal, și cauza lățimea de bandă a semnalului global pentru a crește cu mult dincolo de cea a transportatorului nemodulate.

În ceea ce modularea transportatorului variază, așa că face și, prin urmare, benzile laterale lățime de bandă și spectrul global al semnalului.

Modularea frecvenței Funcții și benzi laterale Bessel

Orice semnal care este modulat produce benzi laterale. În cazul unui semnal modulat în amplitudine acestea sunt ușor de determinat, dar pentru modulare de frecvență situația nu este destul de la fel de simplu. . Ele sunt dependente nu numai abaterea, ci și nivelul de deviere, adică indicele de modulație M. Spectrul total este o serie infinită de componente spectrale discrete exprimate printr-o formulă complexă cu ajutorul funcțiilor Bessel de primul tip.

 
Spectrul total pot fi văzute constau transportatorului, plus un număr infinit de benzi laterale răspândire pe fiecare parte a operatorului de transport la multipli întregi ai frecvenței modulatoare. Nivelurile relative de benzile laterale pot fi obținute prin referire la o tabelă de funcții Bessel. Se poate observa din imaginea de mai jos că nivelurile relative cresc și scad în funcție de diferitele valori ale indicelui de modulare.

 

nivelurile relative de purtător și pentru un semnal de benzi laterale de frecvență modulate

Pentru valori mici ale indicelui de modulare, atunci când se utilizează în bandă îngustă FM, iar semnalul FM este format din purtător și cele două benzi laterale distanțate la frecvența de modulare fiecare parte a suportului. Acest lucru pare să fie aceeași ca semnal AM, dar diferența este că laterală inferioară este defazată de 180 grade.

Pe măsură ce indicele de modulare crește, se constată că alte benzi laterale la de două ori frecvența de modulare a începe să apară. Deoarece indicele crește în continuare alte benzi laterale pot fi de asemenea observate.

 

Spectrul unui semnal FM cu niveluri diferite ale indicelui de modulare

La anumite niveluri de modulare, în cazul în care indicele de modulare este egal cu figuri de 2.41, 5.53, 8.65 și alte niveluri specifice mai mari, transportatorul actuals scade la o cifră de la zero, semnalul fiind alcătuit doar din benzile laterale.

Frecvența de modulare lățime de bandă

În cazul unui semnal modulat în amplitudine lățimea de bandă necesară este de două ori frecvența maximă a modulației. În timp ce același lucru este valabil și pentru un semnal de bandă îngustă FM, situația nu este adevărat pentru un semnal de bandă largă FM. Aici lățimea de bandă necesară poate fi mult mai mare, cu benzi laterale detectabile împrăștie peste cantități mari ale spectrului de frecvențe. De obicei, este necesară limitarea lățimii de bandă a unui semnal, astfel încât să nu afecteze în mod nejustificat stații ambele părți.

Ca un semnal modulat în frecvență are benzi laterale care se extind la infinit, este o practică acceptată normală pentru a determina latimea de banda cea care conține aproximativ 98% din puterea semnalului.

O regulă de degetul mare, de multe ori numit Regula Carson afirmă că 98% din puterea semnalului este conținută într-o lățime de bandă egală cu frecvența deviație, plus frecvența de modulare a dublat, și anume:

 

În mod normal, lățimea de bandă a unui semnal de bandă largă FM este limitată la limita regula Carson - aceasta reduce interferențele și nu introduce nici o denaturare excesivă a semnalului. Cu alte cuvinte, pentru un post de radio VHF FM acest lucru trebuie să fie (2 x 75) + 15 kHz, adică 175 kHz. Având în vedere acest lucru un total de 200 kHz, este de obicei permisă, permițând stații să aibă o bandă de mică și frecvențele lor centrale pe numerele integrale ale 100 kHz.

Puncte-cheie pentru lățime de bandă de modulație de frecvență și de benzi laterale

Există câteva puncte interesante de rezumat în raport cu lățime de bandă de modulație de frecvență:

• Lățimea de bandă a unui semnal modulat în frecvență variază atât cu deviație și frecvența de modulare.

• Creșterea frecvenței de modulare a reduce indicele de modulare - reduce numărul de benzi laterale cu amplitudine semnificativă și, prin urmare, de lățime de bandă.

• Creșterea frecvenței de modulare a crește frecvența de separare între benzi laterale.

• frecvența crește de modulare cu lățime de bandă de frecvență de modulare, dar aceasta nu este direct proporțională cu acesta.

modulație de frecvență lățime de bandă este de o importanță, deoarece este cu orice altă formă de semnal. Odată cu creșterea de ocupare trupa, si presiunea exercitata asupra spectrului de frecvențe spațiu, este necesar să se asigure lățimea de bandă a unui semnal modulat de frecvență intră în alocația specificata. Răspândirea semnal în afara nejustificată acest lucru este de natură să provoace interferențe cu alți utilizatori.

Lăsaţi un mesaj 

Lista de mesaje