Què és la freqüència de modulació d'ample de banda, Spectrum i bandes laterals?

Per Ian Poole

- Notes i detalls de la freqüència de modulació d'ample de banda, l'espectre i bandes laterals, i el seu impacte en l'ús de FM.

L'ample de banda, l'espectre i bandes laterals són de gran importància quan s'utilitza la modulació de freqüència.

Les bandes laterals d'un senyal modulat en freqüència s'estenen cap a fora a cada costat de la portadora principal, i causen que l'ample de banda del senyal global per augmentar molt més enllà de la del portador no modulada.

A mesura que la modulació de la portadora varia, també ho fan les bandes laterals i per tant l'ample de banda i d'espectre global del senyal.

Modulació de freqüència Funcions i bandes laterals de Bessel

Qualsevol senyal que es modula produeix bandes laterals. En el cas d'un senyal modulat en amplitud que són fàcils de determinar, però per a la modulació de freqüència, la situació no és tan senzill. . Ells depenen de la no només la desviació, sinó també el nivell de desviació, és a dir, l'índex de modulació M. L'espectre total és una sèrie infinita de components espectrals discrets expressades per una fórmula complexa utilitzant les funcions de Bessel de primera espècie.

 
L'espectre total pot ser vist a consistir en el portador a més d'un nombre infinit de bandes laterals estenent-se a cada costat de la portadora en múltiples sencers de la freqüència de modulació. Els nivells relatius de les bandes laterals es poden obtenir per referència a una taula de funcions de Bessel. Es pot observar a partir de la imatge de sota que els nivells relatius pugen i baixen d'acord amb els diferents valors d'índex de modulació.

 

Els nivells relatius de portadora i les bandes laterals d'un senyal de freqüència modulada

Per a valors petits d'índex de modulació, quan s'utilitza de banda estreta FM, i el senyal de FM es compon de la portadora i les dues bandes laterals espaiades a la freqüència de modulació cada costat del portador. Això sembla ser el mateix que un senyal d'AM, però la diferència és que la banda lateral inferior està fora de fase per 180 graus.

A mesura que l'índex de modulació augmenta s'ha trobat que altres bandes laterals en dues vegades la freqüència de modulació comencen a aparèixer. A mesura que augmenta l'índex més altres bandes laterals també es poden veure.

 

Els espectres d'un senyal de FM amb diferents nivells d'índex de modulació

A certs nivells de modulació, on l'índex de modulació és igual a figures de 2.41, 5.53, 8.65 i altres nivells més alts específiques, el transportista els actuals de caigudes a una figura de zero, el senyal que es compon simplement de les bandes laterals.

ample de banda de modulació de freqüència

En el cas d'un senyal modulat en amplitud l'ample de banda requerit és el doble de la freqüència màxima de la modulació. Mentre que el mateix és cert per un senyal de banda estreta FM, la situació no és cert per a un senyal de banda ampla FM. Aquí, l'ample de banda requerit pot ser molt més gran, amb bandes laterals detectables propagació al llarg de grans quantitats d'espectre de freqüències. En general, cal limitar l'ample de banda d'un senyal de manera que no interfereixi indegudament amb les estacions de tots dos costats.

Com un senyal de freqüència modulada té bandes laterals que s'estenen fins a l'infinit, és una pràctica acceptada normals per determinar l'ample de banda que el que conté aproximadament 98% de la potència del senyal.

Una regla d'or, sovint es denomina regla de Carson estableix que 98% de la potència del senyal està continguda dins d'un ample de banda igual a la desviació de freqüència, a més de la freqüència de modulació doble, és a dir:

 

Normalment, l'ample de banda d'un senyal de FM banda ampla es limita a límit de la regla de la Carson - això redueix la interferència i no introdueix cap distorsió indeguda del senyal. En altres paraules, per a una estació de radiodifusió en VHF i FM que això ha de ser (2 75 x) + 15 kHz, és a dir 175 kHz. En vista d'això en general es permet un total de 200 kHz, el que permet estacions de tenir una petita banda de protecció i les seves freqüències centrals dels nombres sencers de 100 kHz.

Punts clau per l'ample de banda de modulació de freqüència i bandes laterals

Hi ha alguns punts interessants de síntesi en relació amb l'ample de banda de modulació de freqüència:

• L'ample de banda d'un senyal modulat en freqüència varia tant amb la desviació i la freqüència de modulació.

• L'augment de la freqüència de la modulació redueix índex de modulació - redueix el nombre de bandes laterals amb amplitud significativa i per tant l'ample de banda.

• L'augment de la freqüència de modulació augmenta la separació de freqüències entre les bandes laterals.

• L'ample de banda de modulació de freqüència augmenta amb la freqüència de modulació, però no és directament proporcional a aquesta.

ample de banda de modulació de freqüència és d'importància com ho és amb qualsevol altra forma de senyal. Amb l'augment de l'ocupació de la banda, i la pressió en l'espai d'espectre, cal assegurar l'ample de banda d'un senyal modulat en freqüència cau dins de la seva assignació especificat. Qualsevol senyal de difusió indeguda, fora d'aquesta pugui causar interferència a altres usuaris.

Deixa un missatge 

Llista de missatges