Wat is Frequentiemodulatie bandbreedte, Spectrum en zijbanden?

Door Ian Poole

- Nota's en details van de frequentie modulatie bandbreedte spectrum en zijbanden, en hun impact op het gebruik van FM.

De bandbreedte, spectrum en zijbanden zijn van groot belang bij het gebruik van frequentiemodulatie.

De zijbanden van een frequentie gemoduleerd signaal zich uitstrekken aan weerszijden van de hoofddrager en veroorzaken de bandbreedte van het totale signaal verder dan die van de ongemoduleerde drager verhogen.

Als modulatie van de drager varieert, zo ook de zijbanden en daarmee de bandbreedte en de algemene spectrum van het signaal.

Frequentiemodulatie Bessel-functies en zijbanden

Elk signaal dat wordt gemoduleerd veroorzaakt zijbanden. Bij een amplitude gemoduleerd signaal zijn ze eenvoudig te bepalen, maar voor frequentiemodulatie de situatie niet zo eenvoudig. . Zij zijn afhankelijk van de afwijking niet alleen, maar ook het niveau van afwijking, dat wil zeggen de modulatie-index M. Het totale spectrum een ​​oneindige reeks afzonderlijke spectrale componenten door een complexe formule behulp Besselfuncties van de eerste soort expressie.

 
De totale spectrum kan worden gezien uit de drager plus een oneindig aantal zijbanden uit aan beide zijden van de transporteur gehele veelvouden van de modulatiefrequentie. De relatieve niveaus van de zijbanden worden verkregen door verwijzing naar een tabel Besselfuncties. Blijkt uit onderstaande dat de relatieve niveaus stijgen en dalen volgens de verschillende waarden van modulatie beeld.

 

Relatieve niveaus van de vervoerder en zijbanden voor een frequentie gemoduleerd signaal

Voor kleine waarden van modulatie, bij gebruik smalbandige FM en FM signalen is de drager en de twee zijbanden tussenafstand van de modulatiefrequentie weerszijden van de drager. Inzichten de dezelfde als een AM signaal, maar het verschil is dat de onderste zijband is uit fase 180 graden.

Als de modulatie-index toeneemt blijkt dat andere zijbanden op tweemaal de modulatiefrequentie beginnen te verschijnen. Aangezien de index verhoogd, aanvullende zijbanden kunnen worden gezien.

 

Spectra van een FM-signaal met verschillende niveaus van modulatie-index

Op bepaalde niveaus van de modulatie, waarbij de modulatie-index is gelijk aan figuren van 2.41, 5.53, 8.65 en andere hogere specifieke niveaus, de vervoerder actuals Falls naar een cijfer van nul, het signaal dat bestaat simpelweg uit de zijbanden.

Frequentiemodulatie bandbreedte

Bij een amplitude gemoduleerd signaal die bandbreedte tweemaal de maximale frequentie van de modulatie. Terwijl hetzelfde geldt voor een smalbandige FM-signaal, is de situatie niet voor een breedband FM signaal. Hier de benodigde bandbreedte veel groter, met detecteerbare zijbanden uitspreiden over grote hoeveelheden van het frequentiespectrum. Normaal is het mogelijk om de bandbreedte van een signaal zodanig te beperken dat niet onnodig bemoeilijkt stations weerszijden.

Als frequentie gemoduleerd signaal zijbanden die zich uitstrekken tot in het oneindige, is het normaal aanvaarde praktijk om de bandbreedte hetgeen ongeveer 98% van het signaalvermogen bevat bepalen.

Een vuistregel, vaak genoemd Carson stellen ondermeer 98% van het signaalvermogen wordt binnen een bandbreedte gelijk aan de frequentie afwijking, plus de modulatiefrequentie verdubbelde, namelijk:

 

Normaal gesproken is de bandbreedte van een breedband FM-signaal is beperkt tot de Carson's Rule limiet - dit vermindert de storing en geen onnodige verstoring van het signaal te introduceren. Met andere woorden voor een VHF-FM-zender Dit moet worden (2 75 x) + 15 kHz, dat wil zeggen 175 kHz. Gezien dit totaal 200 kHz gewoonlijk toegestaan, waardoor stations een kleine guard band en hun centrale frequenties op gehele getallen van 100 kHz.

Kernpunten voor frequentiemodulatie bandbreedte en zijbanden

Er zijn een paar interessante punten van de samenvatting ten opzichte van frequentie modulatie bandbreedte:

• De bandbreedte van een frequentie gemoduleerd signaal varieert met zowel deviatie en modulerende frequentie.

• Vergroting modulatiefrequentie vermindert modulatie - vermindert het aantal zijbanden met significante amplitude en dus de bandbreedte.

• Vergroting modulatiefrequentie hogere frequentie scheiding tussen zijbanden.

• De frequentiemodulatie bandbreedte toeneemt met modulatiefrequentie maar niet recht evenredig met het.

Frequentiemodulatie bandbreedte van belang omdat het bij een andere vorm van signaal. Met band bezetting groeiende en druk spectrum ruimte, is het noodzakelijk om de bandbreedte van een frequentie gemoduleerd signaal binnen het gespecificeerde vergoeding valt waarborgen. Alle ten onrechte signaal spread buiten dit waarschijnlijk interferentie met andere gebruikers veroorzaken.

Laat een bericht achter 

Message List