Det moduleret amplitude AM (amplitudemodulation) er en signaloverførselsteknik, hvor en sinusformet elektromagnetisk bølgebærende frekvens fc, ansvarlig for transmission af en meddelelse om frekvens fs << fc, varierer (dvs. modulerer) sin amplitude i henhold til signalets amplitude.
Begge signaler bevæger sig som et, et totalt signal (AM-signal), der kombinerer begge dele: bærebølgen (bæresignal) og bølgen (informationssignal), der indeholder meddelelsen, som vist i følgende figur:
Det bemærkes, at informationen rejser indeholdt i den form, der omgiver AM-signalet, som kaldes indhylning.
Ved hjælp af denne teknik kan et signal transmitteres over lange afstande, og derfor bruges denne type modulering i vid udstrækning af kommerciel radio og det civile bånd, skønt proceduren kan udføres med enhver form for signal..
For at få oplysningerne er der brug for en modtager, hvor en proces kaldes demodulation via en kuvertdetektor.
Konvolutdetektoren er ingen ringere end et meget simpelt kredsløb ensretter. Proceduren er enkel og billig, men effekttab forekommer altid i transmissionsprocessen.
Artikelindeks
For at sende meddelelsen sammen med bæresignalet er det ikke nok at blot tilføje begge signaler.
Det er en ikke-lineær proces, hvor transmission på den ovenfor beskrevne måde opnås ved formere sig meddelelsessignalet fra bæresignalet, begge cosinus. Og som et resultat af dette Tilføje bæresignalet.
Den matematiske form, der er resultatet af denne procedure, er et variabelt signal i tid E (t), hvis form er:
E (t) = Ec (1 + m.cos 2πfs.t). cos 2πfc.t
Hvor amplituden Ec er amplituden af bæreren og m er moduleringsindekset givet af:
m = Amplitude of the message / Amplitude of carrier = E.s / Ec
På denne måde: OGs = m.Ec
Meddelelsens bredde er lille sammenlignet med transportørens bredde, derfor:
m <1
Ellers ville konvolutten for AM-signalet ikke have den nøjagtige form for den meddelelse, der skal transmitteres. Ligningen for m kan udtrykkes som moduleringsprocent:
m% = (Es / Ec) x 100%
Vi ved, at sinusformede og cosinus signaler er karakteriseret ved at have en bestemt frekvens og bølgelængde.
Når et signal moduleres, overføres dets frekvensfordeling (spektrum), hvilket tilfældigvis optager et bestemt område omkring bærebølgesignalets frekvens Fc (som slet ikke ændres under moduleringsprocessen), kaldes båndbredde.
Da de er elektromagnetiske bølger, er deres hastighed i vakuum hastigheden for lys, som er relateret til bølgelængde og frekvens ved:
c = λ.f
På denne måde bevæger den information, der skal transmitteres fra f.eks. En radiostation, meget hurtigt til modtagerne..
Radiostationen skal omdanne ord og musik, som alle er lydsignaler, til et elektrisk signal med samme frekvens, for eksempel ved hjælp af mikrofoner.
Dette elektriske signal kaldes auditivt frekvenssignal FA, fordi det er i området 20 til 20.000 Hz, hvilket er det hørbare spektrum (de frekvenser, som mennesker hører).
Dette signal skal forstærkes elektronisk. I de tidlige dage af radioen blev den lavet med vakuumrør, som senere blev erstattet af transistorer, meget mere effektive.
Det forstærkede signal kombineres derefter med signalet fra radial frekvens FR igennem AM-modulator kredsløb, så det resulterer i en bestemt frekvens for hver radiostation. Dette er bærefrekvensen fc nævnt ovenfor.
Luftfartsfrekvenserne på AM-radiostationer er mellem 530 Hz og 1600 Hz, men stationerne, der bruger moduleret frekvens eller FM, har højere frekvensbærere: 88-108 MHz.
Det næste trin er at forstærke det kombinerede signal igen og sende det til antennen, så det kan udsendes som en radiobølge. På denne måde kan den spredes gennem rummet, indtil den når modtagerne..
En radiomodtager har en antenne til at opfange de elektromagnetiske bølger, der kommer fra stationen.
En antenne består af et ledende materiale, der igen har frie elektroner. Det elektromagnetiske felt udøver kraft på disse elektroner, som straks vibrerer med samme frekvens som bølgerne og producerer en elektrisk strøm..
En anden mulighed er, at den modtagende antenne indeholder en trådspole, og det elektromagnetiske felt af radiobølger inducerer en elektrisk strøm i den. I alle tilfælde indeholder denne stream de oplysninger, der kommer fra alle radiostationer, der er blevet fanget.
Hvad der følger nu er, at radiomodtageren er i stand til at skelne mellem hver radiostation, dvs. indstille sig på den, der foretrækkes.
Valget mellem de forskellige signaler opnås ved hjælp af et resonans-LC-kredsløb eller LC-oscillator. Dette er et meget simpelt kredsløb, der indeholder en variabel induktor L og kondensator C sat i serie.
For at indstille radiostationen justeres værdierne for L og C, så kredsløbets resonansfrekvens svarer til frekvensen af det signal, der skal indstilles, hvilket er ingen ringere end radiostations bærefrekvens: Fc.
Når stationen er indstillet, kommer kredsløbet i aktion demodulator end nævnt i starten. Det er ham, der har ansvaret for at dechiffrere så at sige den meddelelse, der udsendes af radiostationen. Det opnår dette ved at adskille bæresignalet og meddelelsessignalet ved hjælp af en diode og et kaldet RC-kredsløb lavpasfilter.
Det allerede adskilte signal gennemgår en forstærkningsproces igen og derfra går det til højttalerne eller hovedtelefonerne, så vi kan høre det.
Processen beskrives her i store træk, fordi der i virkeligheden er flere faser, og den er meget mere kompleks. Men det giver os en god idé om, hvordan amplitudemodulation sker, og hvordan den når modtagerens ører..
En bærebølge har amplitude OGc = 2 V. (RMS) og frekvens Fc = 1,5 MHz. Det moduleres af et frekvenssignal fs = 500 Hz og bredde OGs = 1 V. (RMS). Hvad er AM-signalets ligning?
Udskift de relevante værdier i ligningen for det modulerede signal:
E (t) = Ec (1 + m.cos 2πfs.t). cos 2πfc.t
Det er dog vigtigt at bemærke, at ligningen inkluderer topamplituderne, som i dette tilfælde er spændinger. Derfor er det nødvendigt at passere RMS-spændingerne til peak-ganget med √2:
OGc = √2 x 2 V = 2,83 V; OGs = √2 x 1 V = 1,41 V
m = 1,41 / 2,83 = 0,5
E (t) = 2,83 [(1 + 0,5cos (2π.500.t)] cos (2π.1,5 x 106.t) = 2,83 [(1 + 0,5cos (3,14 x 103.t)] cos (9,42 x 106.t)
Endnu ingen kommentarer