Wat is frekwensiemodulasie bandwydte, Spektrum en zijbanden?

Deur Ian Poole

- Notas en besonderhede van frekwensiemodulasie bandwydte, spektrum en zijbanden, en die impak daarvan op die gebruik van FM.

Die bandwydte, spektrum en zijbanden is van groot belang by die gebruik van frekwensiemodulasie.

Die zijbanden van 'n frekwensie gemoduleerde sein uit te brei uit weerskante van die vernaamste draer, en veroorsaak dat die bandwydte van die algehele sein ver buite dié van die unmodulated draer te verhoog.

Soos die modulasie van die draer wissel, so doen die zijbanden en vandaar die bandwydte en algehele spektrum van die sein.

Frekwensie modulasie Bessel funksies en sybande

Enige sein wat gemoduleerde produseer zijbanden. In die geval van 'n amplitude gemoduleerde sein is hulle maklik om te bepaal nie, maar vir frekwensiemodulasie die situasie is nie heeltemal so eenvoudig. . Hulle is afhanklik van die nie net die afwyking nie, maar ook die vlak van afwyking, naamlik die modulasie indeks M. Die totale spektrum is 'n oneindige reeks diskrete spektrale komponente deur 'n komplekse formule gebruik te maak van Besselfunksies van die eerste soort uitgespreek.

 
Die totale spektrum kan gesien word as bestaande uit die draer plus 'n oneindige aantal zijbanden sprei aan weerskante van die draer by integrale veelvoude van die modulerende frekwensie. Die relatiewe vlakke van die zijbanden kan verkry word deur te verwys na 'n tafel van Besselfunksies. Dit kan gesien word uit die onderstaande dat die relatiewe vlakke styg en val volgens die verskillende waardes van modulasie indeks beeld.

 

Relatiewe vlakke van draer en zijbanden vir 'n frekwensie gemoduleerde sein

Vir klein waardes van modulasie indeks, by die gebruik van smal band FM, en FM sein bestaan ​​uit die draer en die twee zijbanden gespasieer op die modulasie frekwensie weerskante van die draer. Dit lyk na dieselfde as 'n AM-sein, maar die verskil is dat die laer syband is uit fase deur 180 grade.

Soos die modulasie indeks verhoog word gevind dat ander zijbanden teen dubbel die modulasie frekwensie begin om te verskyn. As die indeks verhoog verder ander zijbanden kan ook gesien word.

 

Spektra van 'n FM sein met verskillende vlakke van modulasie indeks

Op sekere vlakke van modulasie, waar die modulasie indeks gelyk figure van 2.41, 5.53, 8.65 en ander hoër spesifieke vlakke, die draer die werklikheid val om 'n syfer van nul, die sein wat bestaan ​​bloot van die zijbanden.

Frekwensiemodulasie bandwydte

In die geval van 'n amplitude gemoduleerde sein die bandwydte nodig is twee keer die maksimum frekwensie van die modulasie. Terwyl die Dieselfde geld vir 'n narrow FM sein, die situasie is nie waar vir 'n wyeband FM sein. Hier is die vereiste bandwydte kan baie groter, met waarneembaar zijbanden versprei oor groot hoeveelhede van die frekwensiespektrum wees. Gewoonlik is dit nodig om die bandwydte van 'n sein te beperk sodat dit nie onnodig inmeng met stasies weerskante.

As 'n frekwensie gemoduleerde sein het zijbanden wat uit te brei na oneindigheid, dit is normaal aanvaarde praktyk om die bandwydte as wat ongeveer 98% van die sein krag bevat bepaal.

'N reël, dikwels genoem Carson se reël bepaal dat 98% van die sein krag is vervat in 'n bandwydte gelyk aan die afwyking frekwensie, plus die modulasie frekwensie verdubbel, dit wil sê:

 

Gewoonlik die bandwydte van 'n wyeband FM sein is beperk tot die Carson se reël limiet - dit verminder inmenging en geen onnodige verwarring van die sein te stel. Met ander woorde vir 'n VHF FM uitsending stasie moet dit (2 x 75) + 15 kHz, dit wil sê 175 kHz. In die lig hiervan 'n totaal van 200 kHz word gewoonlik toegelaat, sodat stasies om 'n klein lyfwag band en hul sentrum frekwensies op integrale nommers van 100 kHz het.

Belangrike punte vir frekwensiemodulasie bandwydte en zijbanden

Daar is 'n paar interessante punte van opsomming met betrekking tot frekwensiemodulasie bandwydte:

• Die bandwydte van 'n frekwensie gemoduleerde sein wissel met beide afwyking en modulering frekwensie.

• Die verhoging van modulering frekwensie verminder modulasie indeks - dit verminder die aantal zijbanden met 'n beduidende amplitude en vandaar die bandwydte.

• Die verhoging van modulering frekwensie verhoog die frekwensie skeiding tussen zijbanden.

• Die frekwensie modulasie bandwydte verhoog met modulasie frekwensie maar dit is nie direk eweredig aan dit.

Frekwensiemodulasie bandwydte is van belang aangesien dit met enige ander vorm van sein. Met orkes besetting groei, en druk op spektrum ruimte, is dit nodig om die bandwydte van 'n frekwensie gemoduleerde sein binne sy bepaalde toelae val verseker. Enige onnodige sein verspreiding buite dit is geneig om steuring vir ander gebruikers veroorsaak.

Los 'n boodskap 

boodskap Lys