Que é Frequency Modulation ancho de banda, Spectrum e Sidebands?

Por Ian Poole

- Notas e detalle de frecuencia de modulación de ancho de banda, espectro e bandas laterais, eo seu impacto sobre o uso de FM.

O ancho de banda, espectro e bandas laterais son de gran importancia cando se usa modulación de frecuencia.

As bandas laterais dun sinal modulado de frecuencia estenden para fóra de cada lado do transportista principal, e facer que o ancho de banda do sinal xeral para aumentar o ben que ademais da onda portadora non modulada.

Como a modulación da portadora varía, así como as bandas laterais e, en consecuencia, o ancho de banda e espectro global do sinal.

Funcións de Bessel e bandas laterais de modulación de frecuencia

Calquera sinal que é modulado produce bandas laterais. No caso dun sinal de amplitude modulada que son fáciles de determinar, pero por modulación de frecuencia, a situación non é tan sinxelo. . Son dependentes non só a desviación, pero tamén o nivel de desvío, ou sexa, o índice de modulación M. O espectro total é unha serie infinita de compoñentes espectrais distintas expresadas por unha fórmula complexa usando funcións de Besel da primeira especie.

 
O espectro total se pode ver consistir do transportista un número infinito de bandas laterais que espalla para fóra en ambos os dous lados do transportista en múltiples enteiros da frecuencia de modulación. Os niveis relativos de bandas laterais pode ser obtido por referencia a unha táboa de funcións de Besel. Se pode ver a partir da imaxe que os niveis relativos subir e baixar de acordo cos distintos valores de índice de modulación.

 

niveis relativos de operador e pistas laterais a un sinal de frecuencia modulada

Para pequenos valores de índice de modulación, cando a usar-FM de banda estreita, eo sinal de FM consiste no transportista e as dúas bandas laterais superiores na frecuencia de modulación de ambos os dous lados do transportista. Este parece ser o mesmo que un sinal AM, pero a diferenza é que a banda lateral inferior está fóra de fase por 180 graos.

Como o índice de modulación aumenta verificar que outras bandas laterais en dúas veces a frecuencia de modulación comezan a aparecer. A medida que o índice é aumentado adicionalmente outros bandas laterais pode ser visto.

 

Spectra dun sinal FM con diferentes niveis de índice de modulación

En certos niveis de modulación, onde o índice de modulación é igual a figuras de 2.41, 5.53, 8.65 e outros niveis específicos, a transportadora factuais caídas a un valor de cero, o sinal a ser comprendido simplemente das bandas laterais.

ancho de banda de modulación de frecuencia

No caso dun sinal de amplitude modulada o ancho de banda necesaria é dúas veces a frecuencia máxima de modulación. Mentres que o mesmo é certo para un sinal de banda estreita de FM, a situación non é certo para un sinal de banda ancha de FM. Aquí, o ancho de banda necesaria pode ser moito maior, con bandas laterais detectables estendendo-se grandes cantidades do espectro de frecuencias. Normalmente, é necesario limitar o ancho de banda dun sinal de xeito que non interferir indebidamente coas estacións de ambos os dous lados.

Como un sinal de frecuencia modulada ten bandas laterais que se estenden para fóra para o infinito, é práctica aceptada normais para determinar o ancho de banda como a que contén aproximadamente 98% da potencia do sinal.

Unha regra de polgar, frecuentemente denominado Regra de Carson afirma que 98% da potencia de sinal está contido dentro dunha largura de banda igual ao desvío de frecuencia, máis a miúdo de modulación dobrou, isto é:

 

Normalmente, o ancho de banda dun sinal de banda ancha FM é limitado a límite de Regra do Carson - este reduce a interferencia e non introduce ningún distorsión indebida do sinal. Noutras palabras, para unha estación de transmisión VHF FM Este debe ser (2 75 x) + 15 kHz, é dicir, 175 kHz. En vista diso, dun total de 200 kHz adoita permitido, permitindo estacións de ter unha pequena banda de garda e as súas frecuencias centrais en números enteiros de 100 kHz.

Puntos clave para o ancho de banda de modulación de frecuencia e bandas laterais

Hai algúns puntos interesantes de resumo con respecto á ancho de banda de modulación de frecuencia:

• O ancho de banda dun sinal de frecuencia modulada varía tanto co desvío de frecuencia e modular.

• aumento da frecuencia de modulación reduce o índice de modulación - el reduce o número de pistas laterais con amplitude significativo e, polo tanto, o ancho de banda.

• Aumentar a frecuencia de modulación aumenta a separación de frecuencias entre bandas laterais.

• A frecuencia de modulación de ancho de banda aumenta coa frecuencia de modulación, pero non é directamente proporcional a el.

ancho de banda de modulación de frecuencia é de importancia como é con calquera outra forma de sinal. Coa crecente ocupación banda, e presión sobre o espazo de espectro, é necesario para garantir o ancho de banda dunha frecuencia de sinal modulado cae dentro do seu subsidio especificado. Calquera sinal de difusión indebida fóra desta é susceptible de causar interferencia en outros usuarios.

Deixar unha mensaxe 

Lista de mensaxes