Το νωρίτερο σήμα AM μεταδόθηκε το 1901 από έναν μηχανικό Ρέινγκαλντ Φέσεντεν . Είναι Καναδάς και πήρε ένα ασταμάτητη μετάδοση σπινθηρίσματος καθώς και ένα μικρόφωνο με βάση τον άνθρακα στο καλώδιο μιας κεραίας. Τα ηχητικά κύματα επηρεάζουν το μικρόφωνο αλλάζοντας την αντίσταση και την ένταση της μετάδοσης. Παρόλο που είναι πολύ απλά, τα σήματα ήταν εύκολο να ακουστούν σε απόσταση μερικών εκατοντάδων μέτρων, αν και υπήρχε ένας σκληρός ήχος θα εμφανιστεί με τη λάμψη. Μέχρι την έναρξη των σημάτων ημιτονοειδούς κύματος, η μετάδοση βελτιώθηκε εκτενώς και η διαμόρφωση πλάτους θα γίνει κοινή για τις μεταδόσεις φωνής. Επί του παρόντος, το εύρος χρησιμοποιείται για τη μετάδοση του ήχου στις βραχείες, μεγάλες μεσαίες ζώνες, καθώς και για αμφίδρομη ραδιοεπικοινωνία στο VHF που χρησιμοποιείται για αεροσκάφη.
Τι είναι η διαμόρφωση πλάτους;
ο ορισμός διαμόρφωσης πλάτους είναι, ένα πλάτος του φέροντος σήματος είναι ανάλογο (σύμφωνα με) το πλάτος του σήματος διαμόρφωσης εισόδου. Στο AM, υπάρχει ένα σήμα διαμόρφωσης. Αυτό ονομάζεται επίσης σήμα εισόδου ή σήμα βάσης (για παράδειγμα ομιλία). Αυτό είναι ένα σήμα χαμηλής συχνότητας, όπως έχουμε δει νωρίτερα. Υπάρχει ένα άλλο σήμα υψηλής συχνότητας που ονομάζεται φορέας. Ο σκοπός του AM είναι να μεταφράσει το σήμα βασικής ζώνης χαμηλής συχνότητας σε ένα σήμα υψηλότερης συχνότητας χρησιμοποιώντας τον φορέα . Όπως συζητήθηκε προηγουμένως, τα σήματα υψηλής συχνότητας μπορούν να μεταδοθούν σε μεγαλύτερες αποστάσεις από τα σήματα χαμηλότερης συχνότητας. ο παράγωγα της διαμόρφωσης πλάτους συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.
Κυματομορφές διαμόρφωσης πλάτους
Το διαμορφωτικό σήμα (σήμα εισόδου) Vm = Vm sin ωmt
Όπου το Vm είναι η στιγμιαία τιμή και το Vm είναι η μέγιστη τιμή του διαμορφωτικού σήματος (είσοδος).
fm είναι η συχνότητα του σήματος διαμόρφωσης (εισόδου) και ωm = 2π fm
Το σήμα μεταφορέα Vc = Vc χωρίς ωκ
Όπου Vc είναι η στιγμιαία τιμή και Vc είναι η μέγιστη τιμή του σήματος φορέα, fc είναι η συχνότητα του σήματος φορέα και ωc = 2π fc.
Ανάλυση κυματομορφής AM
ο εξίσωση διαμόρφωσης πλάτους είναι,
VAM = Vc + Vm = Vc + Vm sin ωmt
vAM = VAM sin θ = VAM χωρίς ωκ
= (Vc + Vm sin ωmt) sin ωκ
= Vc (1 + m sin ωmt) sin ωκ όπου m δίνεται από m = Vm / Vc
Δείκτης διαμόρφωσης
Ο Δείκτης Διαμόρφωσης ορίζεται ως ο λόγος του πλάτους του σήματος διαμόρφωσης και του πλάτους του σήματος φορέα. Συμβολίζεται με «m»
Δείκτης διαμόρφωσης m = Vm / Vc
Ο δείκτης διαμόρφωσης είναι επίσης γνωστός ως συντελεστής διαμόρφωσης, συντελεστής διαμόρφωσης ή βαθμός διαμόρφωσης
Το 'm' θα έχει τιμή μεταξύ 0 και 1.
'M' όταν εκφράζεται ως ποσοστό ονομάζεται% διαμόρφωση.
Vm = Vmax-Vmin / 2
Vc = Vmax-Vm
Vc = Vmax- (Vmax-Vmin / 2) = Vmax + Vmin / 2
Επομένως, Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin)
Κρίσιμη διαμόρφωση
Συμβαίνει όταν ο δείκτης διαμόρφωσης (m) = 1. Σημείωση, κατά την κρίσιμη διαμόρφωση Vmin = 0
Κρίσιμη διαμόρφωση
M = Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin) = (Vmax / Vmax) = 1
Αντικατάσταση V m = 0 Επομένως, σε κρίσιμη διαμόρφωση m = Vm / Vc
Υποκατάστατο m = 1. Επομένως, σε κρίσιμη διαμόρφωση Vm = Vc
Τι είναι το Over Modulation και το Sidebands of AM;
Αυτό μπορεί να συμβεί όταν m> 1
Αυτό είναι (Vm / Vc)> 1 . Επομένως Vm> Vc . Με άλλα λόγια, το σήμα διαμόρφωσης είναι μεγαλύτερο από το σήμα φορέα.
Το σήμα AM θα παράγει νέα σήματα που ονομάζονται πλευρικές ζώνες, σε συχνότητες διαφορετικές από τις fc ή fm.
Ξέρουμε ότι ΒΕΙΜΑΙ= (Vc + m Vm sin ωmt) sin ωκ
Το γνωρίζουμε επίσης m = Vm / Vc . Επομένως Vm = m.Vc
Πλευρικές ζώνες του AM
Επομένως,
Περίπτωση 1: Τόσο το σήμα εισόδου όσο και το σήμα φορέα είναι ημιτονοειδή κύματα.
ΒΕΙΜΑΙ= (Vc + m Vc sin ωmt) sin ωκ
= Vc sin ωκ + m Vc sin ωmt. Sin ωκ
Ανάκληση SinA SinB = 1/2 [cos (A-B) - cos (A + B)]
Επομένως VAM = Vc sin ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] ─ [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Που Vc sin ωκ είναι μεταφορέας
mVc / 2 cos (ωc - wm) t είναι χαμηλότερη πλευρική ζώνη
mVc / 2 cos (ωc + wm) t I δείπνο πλευρική ζώνη
Επομένως, το σήμα AM έχει τρία συστατικά συχνοτήτων, Carrier, Upper Sideband και Lower Side Band.
Περίπτωση 2: Τόσο το σήμα εισόδου όσο και το σήμα φορέα είναι κυματικά κύματα.
VAM = (Vc + m Vc cos ωmt) cos ωκ
= Vc cos ωκ + mVc cos ωmt. cos ωκ
Ανάκληση Cos A Cos B = 1/2 [cos (A ─B) + cos (A + B)]
Επομένως VAM = Vc cos ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] + [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Που Vc cos ωκ
mVc / 2 cos (ωc - wm) t είναι κάτω πλευρική ζώνη
mVc / 2 cos (ωc + wm) t δείπνο πλευρική ζώνη
Επομένως, το σήμα AM έχει τρία συστατικά συχνοτήτων, Carrier, Upper Sideband και χαμηλότερη πλευρική ζώνη
Εύρος ζώνης AM
Το εύρος ζώνης ενός σύνθετου σήματος όπως το AM είναι η διαφορά μεταξύ των συστατικών της υψηλότερης και της χαμηλότερης συχνότητας και εκφράζεται σε Hertz (Hz). Το εύρος ζώνης ασχολείται μόνο με συχνότητες.
Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα
Εύρος ζώνης = (fc - fm) - (fc + fm) = 2 fm
Τα επίπεδα ισχύος σε φορέα και πλευρικές ζώνες
Επίπεδα ισχύος σε Carrier και Sidebands
Υπάρχουν τρία στοιχεία στο κύμα AM. Μη διαμορφωμένος φορέας, USB & LSB.
Η συνολική ισχύς του AM είναι = Ισχύς στο
Μη διαμορφωμένος φορέας + Ισχύς σε USB + Ισχύς σε LSB
Εάν το R είναι το φορτίο, τότε Power in AM = V2c / R + VLSBδύο/ R + VUSB2/2
Ισχύς φορέα
Μέγιστη ισχύς φορέα = Vδύοc / R
Μέγιστη τάση = Vc, συνεπώς τάση RMS = Vc / √2
Ισχύς φορέα RMS = 1 / R [Vc / √2]δύο= Vδύοc / 2R
Ισχύς RMS σε πλευρικές ζώνες
PLSB = PUSB = VSB2 / R = 1 / R [mVc / 2 / √2]δύο
= μδύο(U)δύο/ 8R = mδύο/ 4 Χ Vδύοc / 2R
Ισχύς RMS σε πλευρικές ζώνες
Ξέρουμε ότι Βδύοc / 2R = τεμ
Επομένως ΠLSB= μδύο/ 4 x τεμ
Συνολική δύναμη = νδύοc / 2R + m2Vcδύο/ 8R + m2Vcδύο/ 8R
βδύοc / 2R [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)] = Pc [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)]
ΠΣύνολο = Pc [1 + mδύο/δύο ]
Δείκτης διαμόρφωσης σε όρους συνολικής ισχύος (PTotal) και Carrier Power (Pc)
PTotal = Pc [1 + mδύο/δύο]
PTotal / Pc = [1 + mδύο/δύο]
Μδύο/ 2 = ΡΣύνολο/ PC - 1
m = √2 (σελΣύνολο/ PC - 1)
Απόδοση μετάδοσης
Στο AM υπάρχουν τρία συστατικά ισχύος Pc, PLSB και PUSB
Από αυτά τα Pc υπάρχει ένας μη διαμορφωμένος φορέας. Είναι σπατάλη καθώς δεν φέρει καθόλου πληροφορίες.
Οι δύο πλευρικές ζώνες μεταφέρουν, όλες τις χρήσιμες πληροφορίες και συνεπώς η χρήσιμη ισχύς καταναλώνεται μόνο στις πλευρικές ζώνες
Απόδοση (η)
Μια αναλογία μεταδιδόμενης ισχύος που περιέχει τις χρήσιμες πληροφορίες (PLSB + PUSB) προς τη συνολική μεταδιδόμενη ισχύ .
Απόδοση μετάδοσης = (PLSB+ ΡUSB) / (Συνολικό)
η = Pc [mδύο/ 4 + μδύο/ 4] / Pc [1 = mδύο/ 2] = μδύο/ 2 + μδύο
η % = (mδύο/ 2 + μδύο) Χ 100
Αποδιαμόρφωση πλάτους
Το αντίστροφο του διαμορφωτή και ανακτά (αποκωδικοποιεί) το αρχικό σήμα (ποιο ήταν το σήμα διαμόρφωσης στο άκρο του πομπού) από το ληφθέν σήμα AM.
Ανιχνευτής φακέλων
Το AM είναι ένα απλό κύμα και ο ανιχνευτής είναι ένας αποδιαμορφωτής. Ανακτά το αρχικό σήμα (ποιο ήταν το σήμα διαμόρφωσης στο άκρο του πομπού) από το ληφθέν σήμα AM. ο ανιχνευτής αποτελείται από ένα απλό ανορθωτής μισού κύματος που διορθώνει το ληφθέν σήμα AM. Αυτό ακολουθείται από ένα φίλτρο χαμηλής διέλευσης η οποία αφαιρεί (παρακάμπτει) την κυματομορφή υψηλής συχνότητας του λαμβανόμενου σήματος. Η προκύπτουσα έξοδος του φίλτρου χαμηλής διέλευσης θα είναι το αρχικό σήμα εισόδου (διαμόρφωσης).
Ανιχνευτής φακέλων
Το εισερχόμενο σήμα AM είναι μετασχηματιστής που συνδέεται με τον ανορθωτή HW κατά τη διάρκεια θετικών κύκλων AM και διακόπτει αρνητικούς κύκλους AM. Φίλτρο πυκνωτή C φίλτρα (παράκαμψη) του φορέα υψηλής συχνότητας (fc) και επιτρέπει μόνο την χαμηλότερη συχνότητα (fm). Ετσι, το φίλτρο Η έξοδος είναι το αρχικό σήμα εισόδου (διαμόρφωσης).
Τύποι διαμόρφωσης πλάτους
Το διαφορετικό τύποι διαμορφώσεων πλάτους συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.
1) Διαμόρφωση διπλού πλευρικού εύκαμπτου φορέα (DSB-SC)
- Το μεταδιδόμενο κύμα αποτελείται μόνο από τις άνω και κάτω πλευρικές ζώνες
- Αλλά η απαίτηση εύρους ζώνης καναλιού είναι η ίδια όπως και πριν.
2) Διαμόρφωση μονής πλευρικής ζώνης (SSB)
- Το κύμα διαμόρφωσης αποτελείται μόνο από την άνω πλευρική ζώνη ή την κάτω πλευρική ζώνη.
- Για να μεταφράσετε το φάσμα του σήματος διαμόρφωσης σε μια νέα θέση στον τομέα συχνότητας.
3) Διαμόρφωση Vestigial sideband (VSB)
- Η μία πλευρική ζώνη περνά σχεδόν τελείως και διατηρείται μόνο ένα ίχνος της άλλης πλευρικής ζώνης.
- Το απαιτούμενο εύρος ζώνης καναλιού υπερβαίνει ελαφρώς το εύρος ζώνης του μηνύματος κατά ένα ποσό ίσο με το πλάτος της εμπιστευτικής πλευρικής ζώνης.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της διαμόρφωσης πλάτους
ο πλεονεκτήματα της διαμόρφωσης πλάτους συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.
- Η διαμόρφωση πλάτους είναι οικονομική και εύκολα προσβάσιμη
- Είναι τόσο απλό να εφαρμοστεί και χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα με λιγότερα συστατικά μπορεί να αποδιαμορφωθεί.
- Οι δέκτες του AM είναι φθηνοί επειδή δεν απαιτεί εξειδικευμένα εξαρτήματα.
ο μειονεκτήματα της διαμόρφωσης πλάτους συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.
- Η απόδοση αυτής της διαμόρφωσης είναι πολύ χαμηλή επειδή χρησιμοποιεί πολλή ισχύ
- Αυτή η διαμόρφωση χρησιμοποιεί συχνότητα πλάτους αρκετές φορές για να διαμορφώσει το σήμα από ένα σήμα φορέα.
- Αυτό μειώνει την αρχική ποιότητα σήματος στο άκρο λήψης και προκαλεί προβλήματα στην ποιότητα σήματος.
- Τα συστήματα AM είναι ευαίσθητα στην παραγωγή θορύβου.
- ο εφαρμογές διαμόρφωσης πλάτους όρια για VHF, ραδιόφωνα και ισχύουν μόνο μία προς μία επικοινωνία
Έτσι, πρόκειται για μια επισκόπηση του διαμόρφωση εύρους . Το κύριο πλεονέκτημα είναι ότι επειδή δεν υπάρχει συνεκτική αναφορά απαιτείται για αποδιαμόρφωση όσο 0 διαμόρφωση πλάτους παλμού ;
