Sunday, April 24, 2005

despre AM si FM (Anda)

Despre AM şi FM

Ca în orice comunicaţie radio, trebuie transmise două informaţii: o informaţie despre amplitudine (teoria semnalului) şi o informaţie despre frecvenţă (înălţimea semnalului).
La modulaţia în frecvenţă se intervine numai asupra frecvenţei purtătoare care variază într-o plajă  f în jurlul frecvenţei centrale.
O radiocomunicaţie cu modulaţie în frecvenţă este caracterizată de deviaţia în frecvenţă maximă f, care este abaterea maximă faţă de frecvenţa purtătoare numită şi frecvenţa centrală.

Modulaţia este procesul prin care spectrul unui semnal util, de joasă frecvenţă, este transpus în domeniul de frecvenţă al unei purtătoare cu frecvenţă ridicată, cu însuşiri bune de propagare într-un mediu dat.
În radiocomunicaţii, de regulă purtătoarea- care poate fi tensiunea sau intensitatea unui curent electric, intensitatea unui câmp electric, etc., este un semnal RF armonic.
Amplitudinea semnalului AM variază între valoarea maximă, la vârf pozitiv sau maxim de modulaţie şi valoarea minimă, la vârf negativ sau minim de modulaţie.
În general, amplitudinea semnalului modulator, deci şi gradul de modulaţie, variază în timp. Este utilă introducerea unui grad de modulaţie mediu, prin medierea lui m pe un timp t, îndelungat.
Deoarece gradul de modulaţie nu poate depăşi valoarea 1, gradul mediu este m med= 0,4- 0,35, rezultând că benzilor laterale- în care se află informaţia utilă, le revine în medie 0,08- 0,06 din puterea purtătoarei, respectiv 0,075- 0,058 din puterea emisă, adică foarte puţin. Acesta este unul dintre dezavantajele majore ale transmisiilor modulate în amplitudine.
Emiţătoarele modulate în amplitudine trebuie să poată emite 4P la vârfurile pozitive de modulaţie- care apar destul de rar, fiind solicitate în medie la (1,08- 1,06)P. Aceasta înseamnă o slabă eficienţă în utilizarea dispozitivelor active, mai ales cele din etajul final, acesta este alt dezavantaj major al transmisiilor AM.
Problema creşterii eficienţei energetice a emiţătoarelor AM se pune în toate cazurile, dar în mod deosebit la cele de radiodifuziune, care au puteri mari (zeci… mii de kW) şi la care contează orice procent din valoarea randamentului.
În prezent, creşterea eficienţei emiţătoarelor AM se face prin recuperarea puterii armonicelor semnalului de RF şi prin creşterea indicelui mediu de modulaţie. Prima metodă permite creşterea randamentului cu 5-10%, compensând, în cazul emiţătoarelor de puteri mari, cheltuielile datorate complicării circuitelor.
Din cauza dificultăţilor de menţinere a stabilităţii şi a acordului, procedeul este utilizabil numai la emiţătoare pe unde lungi şi medii, pe frecvenţe fixe.
Prin creşterea indicelui mediu de modulaţie, recepţionarea semnalelor poate fi îmbunătăţită, deci eficienţa transmisiei mărită, crescând puterea medie a benzilor laterale, mărind indicele mediu de modulaţie prin reducerea factorului de vârf p, şi aceasta fără a mări puterea emiţătorului.
Procedeul este utilizabil numai când prin aceasta nu se alterează esenţial calitatea recepţiei, adică transmisiile vocale (telefonie) şi numai în unele cazuri în transmisiile muzicale.
În radiocomunicaţiile cu FM se procedează frecvent la predistorsionarea semnalului util la emisie, prin creşterea componentelor spectrale de frecvenţă mai mare- proces numit accentuare. La recepţie, semnalul este refăcut prin atenuarea acestor componente, proces numit dezaccentuare. Aceste operaţii se execută pentru reducerea efectelor interferenţelor semnalului util cu alte semnale, efecte foarte neplăcute şi care depind de natura modulaţiei.
Semnalele FM pot fi generate prin două metode directe sau indirecte.
În metodele directe, semnalul util se aplică direct în circuitul oscilatorului de RF, modificându-i frecvenţa.

Generarea directă a semnalelor cu FM se poare face:
- prin modelarea ecuaţiei integro- diferenţiale a semnalelor FM;
- prin modelarea ecuzţiei cvasistaţionare a semnalelor FM, prin introducerea în circuitul acordat al oscilatorului a unui generator comandat de curent sau de tensiune;
- prin utilizarea generatoarelor de semnale triunghiulare sau dreptunghiulare, cu frecvenţă comandată în tensiune sau curent.
Principalul dezavantaj al metodelor directe constă în dificultatea menţinerii frecvenţei centrale în limitele admise, adesea circuitele anexă destinate stabilizării frecvenţei medii sunt mai complicate decât ale generatorului propriu- zis.
În metodele indirecte semnalul FM se obţine modulând în fază, într-un etaj separat de al oscilatorului de purtătoare, semnalul de RF cu integrala semnalului util. În acest caz se poate asigura cu uşurinţă stabilitatea frecvenţei centrale. În schimb, indicele de modulaţie în frecvenţă şi deviaţia maximă a frecvenţei nu pot fi prea mari.


AM sau FM?
În cazul modulaţiei în amplitudine se transmit pe canalul de comunicare informaţii redundante. În transmisii speciale însă, se preferă transmiterea doar pe o singură bandă- bandă laterală unică.
În cazul modulaţiei de frecvenţă avem o singură bandă laterală, ceea ce înseamnă că pentru acelaşi interval alocat pe emisii pe axa frecvenţelor pot transmite o bandă de frecvenţă utilă mai mare.
În cazul transmisiilor FM se pot transmite simultan două semnale, ceea ce permite emisia şi recepţia stereofonică.
Fidelitatea transmisiilor cu FM se datorează faptului că perturbaţiile por fi mai uşor detectate, pentru că amplitudinea este constantă.

Vlad Cehan- Bazele radioemiţătoarelor, Editura MatrixRom,Bucureşti, 1997
Radu Ianculescu- Manualul radioemiţătorului începător, Editura Tehnică, Bucureşti, 1989

0 Comments:

Post a Comment

<< Home