Anong Dalas modulasyon Bandwidth, Spectrum at Sidebands?

Sa pamamagitan ng Ian Poole

- Mga tala at mga detalye ng dalas modulasyon bandwidth, spectrum at sidebands, at ang kanilang mga epekto sa paggamit ng FM.

Ang bandwidth, spectrum at sidebands ay ng malaking kahalagahan kapag gumagamit dalas modulasyon.

Ang sidebands ng isang frequency modulated signal extend out magkabilang panig ng pangunahing carrier, at inyong pinagkukulang ang bandwidth ng pangkalahatang signal upang madagdagan ang mahusay na lampas na ng unmodulated carrier.

Bilang ang modulasyon ng carrier ay nag-iiba, kaya gawin ang sidebands at kaya ang bandwidth at pangkalahatang spectrum ng signal.

Dalas ng modulasyon Bessel function at sidebands

Anumang signal na ay modulated produces sidebands. Sa kaso ng isang amplitude modulated signal ang mga ito ay madali upang matukoy, ngunit para sa dalas modulasyon ang sitwasyon ay hindi masyadong bilang tapat. . Ang mga ito ay umaasa sa mga hindi lamang ang mga paglihis, kundi pati na rin ang antas ng paglihis, ibig sabihin, ang modulasyon index M. Ang kabuuang spectrum ay isang walang hanggan serye ng mga discrete parang multo mga bahagi na ipinahayag sa pamamagitan ng isang komplikadong formula gamit Bessel function ng unang uri.

 
Ang kabuuang spectrum ay maaaring makita na binubuo ng carrier plus isang walang-katapusang bilang ng mga sidebands pagkalat out sa magkabilang panig ng sa carrier sa integral multiples ng modulating frequency. Ang kamag-anak na antas ng sidebands ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagsangguni sa isang talaan ng Bessel function. Tulad ng maaaring makita mula sa imahe sa ibaba na ang kamag-anak na antas tumaas at mahulog ayon sa iba't ibang mga halaga ng modulasyon index.

 

Kamag-anak na antas ng carrier at sidebands para sa isang frequency modulated signal

Para sa maliit na mga halaga ng modulasyon index, kapag gumagamit ng makitid-band FM, at FM signal ay binubuo ng mga carrier at ang dalawang sidebands spaced sa modulasyon dalas magkabilang panig ng carrier. Ito asta na maging katulad ng isang AM signal, ngunit ang pagkakaiba ay na ang mas mababang sideband ay sa labas ng phase sa pamamagitan 180 degrees.

Bilang ang modulasyon index ay nagdaragdag ito ay natagpuan na ang ibang sidebands sa dalawang beses ang modulasyon dalas magsimulang lumabas. Bilang ang index ay nadagdagan sa karagdagang iba pang sidebands ay maaari ring makikita.

 

Spectra ng isang FM signal na may magkakaibang mga antas ng modulasyon index

Sa ilang mga antas ng modulasyon, kung saan ang modulasyon index ay katumbas hugis na 2.41, 5.53, 8.65 at iba pang mga mas mataas na mga tiyak na mga antas, ang carrier actuals falls sa isang pigura ng zero, ang signal na binubuo lamang ng sidebands.

Dalas modulasyon bandwidth

Sa kaso ng isang amplitude modulated signal ang bandwidth na kinakailangan ay dalawang beses ang maximum na dalas ng modulasyon. Habang ang parehong ay totoo para sa isang narrowband FM signal, ang sitwasyon ay hindi totoo para sa isang wideband FM signal. Narito ang mga kinakailangang bandwidth ay maaaring maging lubhang mas malaki, na may detectable sidebands pagkalat out sa ibabaw ng malaking halaga ng ang dalas spectrum. Karaniwan ito ay kinakailangan upang limitahan ang bandwidth ng isang senyas upang hindi ito ay hindi masyado makagambala sa istasyon magkabilang panig.

Bilang isang frequency modulated signal ay sidebands na extend sa kawalang-hanggan, ito ay normal tanggap na kasanayan upang matukoy ang bandwidth bilang na kung saan ay naglalaman ng humigit-kumulang 98% ng kapangyarihan signal.

Ang patakaran ng hinlalaki, madalas termed ni Carson Rule estado na 98% ng kapangyarihan signal ay nilalaman sa loob ng isang bandwidth katumbas ng paglihis frequency, plus ang modulasyon dalas lambal, ie:

 

Karaniwan ang bandwidth ng isang wideband FM signal ay limitado sa Rule limit ang Carson ni - ito binabawasan panghihimasok at hindi ipakilala ang anumang hindi nararapat na pagbaluktot ng signal. Sa ibang salita para sa isang VHF FM broadcast station ito ay dapat maging (2 75 x) + 15 kHz, ie 175 kHz. Sa view ng mga ito ng isang kabuuang 200 kHz ay ​​karaniwang pinahihintulutan, pagpapagana stations na magkaroon ng isang maliit na guard band at ang kanilang mga frequency center sa integral bilang ng 100 kHz.

Key mga puntos para sa dalas modulasyon bandwidth at sidebands

May ilang mga kagiliw-giliw na mga punto ng buod na may kaugnayan sa dalas modulasyon bandwidth:

• Ang bandwidth ng isang frequency modulated signal ay nag-iiba na may parehong mga paglihis at modulating frequency.

• Ang pagtaas ng modulating frequency binabawasan modulasyon index - binabawasan nito ang bilang ng mga sidebands may makabuluhang malawak at samakatuwid ay ibinigay ang bandwidth.

• Ang pagtaas ng modulating dalas pinatataas ang kadalasan na paghihiwalay sa pagitan sidebands.

• Ang dalas modulasyon bandwidth ay nagdaragdag sa modulasyon dalas ngunit ito ay hindi direkta proporsyonal sa ito.

Dalas modulasyon bandwidth ay ng kahalagahan dahil ito ay sa anumang iba pang anyo ng signal. Sa band occupancy lumalagong, at presyon sa spectrum space, ito ay kinakailangan upang matiyak ang bandwidth ng isang frequency modulated signal ay bumaba sa loob ng tinukoy na allowance. Anumang hindi nararapat na signal pagkalat sa labas ito ay malamang na maging sanhi ng pagkagambala sa iba pang mga gumagamit.

Mag-iwan ng mensahe 

Listahan ng Mensahe