FM tai Taajuusmodulaatio on ollut saatavilla suunnilleen AM: n jälkeen ( Amplitudimodulaatio ), vaikka sillä on vain joitain asioita. Itse FM: llä ei ollut ongelmaa, emmekä voineet tunnistaa FM-lähettimen potentiaalia. Aikaisempana aikana langaton kommunikaatio , mitattiin, että tämän vaadittu kaistanleveys oli kapeampi ja välttämätön melun ja häiriöiden vähentämiseksi. Tällaisen toimenpiteen aikana taajuusmodulaatio kärsi, kun taas AM lisääntyi. Sen jälkeen amerikkalainen insinööri - Edwin Armstrong ”Päätti tietoisen yrityksen löytää FM-lähettimien voimakkuus. Edwin aloitti FM-lähetyksen suunnittelun, joka ei kannattanut suuntausta tuolloin.

Mikä on taajuusmodulaatio?

taajuusmodulaatio voidaan määritellä siten, että kantoaaltosignaalin taajuus vaihtelee verrannollisesti (moduloivan) tulosignaalin amplitudiin. Tulo on yksisävyinen siniaalto. Kantoaalto ja FM-aaltomuodot on myös esitetty seuraavassa kuvassa.

Taajuusmodulaation generointi

Kantoaallon (fc) taajuus kasvaa moduloivan (tulosignaalin) amplitudin kasvaessa. Kantoaaltotaajuus on suurin (fc max), kun tulosignaali on huipussaan. Kantaja poikkeaa maksimiarvosta normaaliarvostaan . Kantoaallon taajuus pienenee, kun moduloivan (tulosignaalin) amplitudi pienenee. Kantoaaltotaajuus on pienin (fc min), kun tulosignaali on matalimmillaan. Kantaja poikkeaa minimiarvosta normaaliarvostaan. Kantoaallon taajuus on normaaliarvollaan (vapaa käynti) fc, kun tulosignaalin arvo on 0 V. Kantajalla ei ole poikkeamaa. Kuvassa näkyy FM-aallon taajuus, kun tulo on maksimissaan, 0 V ja min.

Taajuuden poikkeama

Tulon moduloivan signaalin amplitudin tuottaman kantotaajuuden muutoksen määrää kutsutaan taajuuspoikkeama .
Kantoaaltotaajuus vaihtelee fmax: n ja fmin: n välillä, kun tulo vaihtelee amplitudissaan.
Fmax: n ja fc: n välinen ero tunnetaan taajuuspoikkeamana. fd = fmax - fc
Vastaavasti fc: n ja fmin: n välinen ero tunnetaan myös taajuuspoikkeamana. fd = fc –fmin
Se on merkitty Δf: llä. Siksi Δf = fmax - fc = fc - fmin
Siksi fd = fmax - fc = fc - fmin

Moduloiva signaalin amplitudi	Kuljettajan taajuus	Poikkeama
0 V	100 MHz	Nolla (keskitaajuus)
+2 V “mittaukseen käytetään yleismittaria ”	105 MHz	+ 5 MHz
- 2 V	95 MHz	- 5 MHz

Taajuuden poikkeama = 105-100 = 5 MHz (tai) Taajuuden poikkeama = 95-100 = -5 MHz

“kotitekoinen sähköaita -auton akku ”

Taajuusmodulaatio Yhtälö

FM-yhtälö Sisällytä seuraavat

v = A sin [wct + (Δf / fm) sin wmt]

= Synti [wct + mf sin wmt]

A = FM-signaalin amplitudi. Δf = taajuuspoikkeama

mf = FM-modulaatioindeksi

mf = ∆f / fm

mf kutsutaan taajuusmodulaation modulaatioindeksiksi.

wm = 2π fm wc = 2π fc

Mikä on taajuusmodulaation modulaatioindeksi?

FM: n modulaatioindeksi Määritetään kantoaallon taajuuspoikkeaman suhde moduloivan signaalin taajuuteen

mf = FM: n modulaatioindeksi = ∆ f / fm

Taajuusmodulaatiosignaalin kaistanleveys

Muistathan, että monimutkaisen signaalin, kuten FM, kaistanleveys on ero sen korkeimman ja matalimman taajuuden välillä komponentit , ja se ilmaistaan hertseinä (Hz). Kaistanleveys koskee vain taajuuksia. AM: llä on vain kaksi sivukaistaa (USB ja LSB) ja kaistanleveyden todettiin olevan 2 fm.

FM: ssä se ei ole niin yksinkertaista. FM-signaalispektri on melko monimutkainen ja sillä on ääretön määrä sivukaistoja, kuten kuvassa on esitetty . Tämä kuva antaa idean kuinka spektri laajenee modulointihakemuksen kasvaessa. Sivuhihnat erotetaan kantajasta fc ± fm, fc ± 2fm, fc ± 3fm ja niin edelleen.

FM-signaalin kaistanleveys

Vain muutamat ensimmäiset sivukaistat sisältävät suurimman osan teho (98% kokonaistehosta) ja siksi vain näitä muutamia kaistoja pidetään merkittävinä sivukaistoina.

Nyrkkisääntönä, jota usein kutsutaan Carsonin säännöksi, 98% FM-signaalin tehosta sisältyy kaistanleveydelle, joka on yhtä suuri kuin poikkeamataajuus, plus modulointitaajuus kaksinkertaistui.

Carsonin sääntö : FM BWFM: n kaistanleveys = 2 [Δf + fm] .

“mikä on vertailupiiri ”

= 2 fm [mf + 1]

FM tunnetaan vakiokaistanleveysjärjestelmänä. Miksi?

Taajuusmodulaatio tunnetaan nimellä a jatkuva kaistanleveysjärjestelmä ja alla on esimerkki tästä järjestelmästä.

Δf = 75 KHz fm = 500 Hz BWFM = 2 [75 + (500/1000)] KHz = 151,0 KHz
Δf = 75 KHz fm = 5000 Hz BWFM = 2 [75 + (5000/1000)] KHz = 160,0 KHz
Δf = 75 KHz fm = 10000 Hz BWFM = 2 [75 + (10000/1000)] KHz = 170,0 KHz
Vaikka moduloiva taajuus kasvoi 20 kertaa (50 Hz - 5000 Hz), poikkeama kasvoi vain marginaalisesti (151 KHz - 170 KHz). Siksi FM tunnetaan vakiokaistanleveysjärjestelmänä.
Kaupallinen FM (Carsonin sääntö).
Suurin taajuuspoikkeama = 75 KHz
Suurin moduloiva taajuus = 15 KHz
BWFM = 2 [75 + 15] = 180,0 KHz

AM: n ja FM: n ero

Pää ero AM: n ja FM: n välillä Sisällytä seuraavat.

Yhtälö FM: lle: V = A sin [wct + Δf / fm sin wmt] = A sin [wct + mf sin wmt]
Yhtälö AM = Vc (1 + m sin ωmt) sin ωct, jossa m annetaan m = Vm / Vc
FM: ssä modulaatio Indeksin arvo voi olla suurempi kuin 1 tai pienempi kuin yksi
AM: ssä modulaatioindeksi on välillä 0 ja 1
FM: ssä kantoaallon amplitudi on vakio.
Siksi lähetetty teho on vakio.
Lähetetty teho ei riipu modulaatioindeksistä
Lähetetty teho riippuu modulointihakemistosta
PYhteensä = Pc [1+ (m2 / 2)]
Merkittävien sivukaistojen määrä FM: ssä on suuri.
Vain kaksi sivuhihnaa AM: ssä
TO FM-kaistanleveys riippuu FM: n modulaatioindeksistä
Kaistanleveys ei riipu AM-modulaatioindeksistä. Aina 2 sivuhihnaa. AM: n BW on 2 fm
FM: llä on parempi melunkesto, FM on kestävä / kestävä melua vastaan. FM: n laatu on hyvä myös melussa.
AM-tilassa melu vaikuttaa vakavasti laatuun
FM: n vaatima kaistanleveys on melko korkea. FM-kaistanleveys = 2 [Δf + fm].
AM: n vaatima kaistanleveys on pienempi (2 fm)
Piirit FM-lähettimelle ja vastaanotin ovat hyvin monimutkaisia ja erittäin kalliita.
AM-lähettimen ja -vastaanottimen piirit ovat yksinkertaisia ja halvempia

Näin ollen kyse on kaikesta taajuusmodulaatio . taajuusmodulaation sovellukset sisällyttää FM-radiolähetys , tutka, seisminen etsintä, telemetria ja imeväisten tarkkailu takavarikoimiseksi EEG: n, musiikkisynteesin, kaksisuuntaisten radiojärjestelmien, magneettinauhojen tallennusjärjestelmien, videolähetysjärjestelmien jne. kautta. Edellä olevista tiedoista voidaan lopuksi päätellä, että taajuuksina modulointi, sekä hyötysuhteet että kaistanleveys riippuvat suurimmasta modulaatioindeksistä ja modulointitaajuudesta. Verrattuna amplitudimodulaatioon, taajuusmodulointisignaalilla on suurempi kaistanleveys, erinomainen hyötysuhde ja parempi immuniteetti kohinaa vastaan. Mitä ovat erityyppiset modulaatiotekniikat viestintäjärjestelmässä?