FM lub Modulacja częstotliwości jest dostępny mniej więcej od AM ( Modulacja amplitudy ), chociaż ma tylko kilka problemów. Sam FM nie miał problemu poza tym, że nie mogliśmy rozpoznać potencjału nadajnika FM. We wcześniejszym okresie komunikacja bezprzewodowa zmierzono, że wymagana szerokość pasma była węższa i konieczna do zmniejszenia szumów i zakłóceń. W ramach takiego środka ucierpiała modulacja częstotliwości, podczas gdy AM wzrosła. Potem amerykański inżynier - „ Edwin Armstrong ”Zakończyła świadoma próba odkrycia intensywności nadajników FM. Edwin zainicjował projekt wykorzystania FM przeznaczonego do nadawania, co nie sprzyjało ówczesnemu trendowi.

Co to jest modulacja częstotliwości?

Plik modulacja częstotliwości można zdefiniować jako częstotliwość sygnału nośnego zmienia się proporcjonalnie do (zgodnie z) amplitudą wejściowego sygnału modulującego. Na wejściu jest sinusoida o pojedynczym tonie. Na poniższym rysunku pokazano również nośną i przebiegi FM.

Generowanie modulacji częstotliwości

Częstotliwość nośnej (fc) wzrośnie wraz ze wzrostem amplitudy sygnału modulującego (wejściowego). Częstotliwość nośna będzie maksymalna (fc max), gdy sygnał wejściowy osiągnie szczyt. Nośnik odchyla się maksymalnie od swojej normalnej wartości . Częstotliwość nośnej będzie maleć wraz ze spadkiem amplitudy sygnału modulującego (wejściowego). Częstotliwość nośna będzie minimalna (fc min), gdy sygnał wejściowy jest najniższy. Nośnik odbiega minimum od swojej normalnej wartości. Częstotliwość nośnej będzie miała swoją normalną wartość (bieg swobodny) fc, gdy wartość sygnału wejściowego wynosi 0V. Nie ma odchylenia w przewoźniku. Rysunek przedstawia częstotliwość fali FM, gdy na wejściu jest maks. 0 V i min.

Odchylenie częstotliwości

Nazywa się wielkość zmiany częstotliwości nośnej wytwarzanej przez amplitudę wejściowego sygnału modulującego odchylenie częstotliwości .
Częstotliwość nośna waha się między fmax i fmin, gdy wejście zmienia swoją amplitudę.
Różnica między fmax i fc jest znana jako odchylenie częstotliwości. fd = fmax - fc
Podobnie, różnica między fc i fmin jest również znana jako odchylenie częstotliwości. fd = fc –fmin
Jest oznaczony przez Δf. Dlatego Δf = fmax - fc = fc - fmin
Dlatego fd = fmax - fc = fc - fmin

Amplituda sygnału modulującego	Częstotliwość przewoźnika	Odchylenie
0V	100 MHz	Nil (częstotliwość środkowa)
+2 V. “projekty plc dla studentów inżynierii ”	105 MHz	+ 5 MHz
─ 2 V.	95 MHz	- 5 MHz

Odchylenie częstotliwości = 105-100 = 5 MHz (lub) Odchylenie częstotliwości = 95-100 = -5 MHz

Modulacja częstotliwości Równanie

Plik Równanie FM obejmują następujące elementy

v = A sin [wct + (Δf / fm) sin wmt]

= Grzech [wct + mf sin wmt]

A = amplituda sygnału FM. Δf = odchylenie częstotliwości

“jak zrobić nadajnik i odbiornik ”

mf = Wskaźnik modulacji FM

mf = ∆f / fm

mf nazywany jest indeksem modulacji modulacji częstotliwości.

wm = 2π fm wc = 2π fc

Co to jest wskaźnik modulacji modulacji częstotliwości?

Plik indeks modulacji FM definiuje się jako stosunek odchylenia częstotliwości nośnej do częstotliwości sygnału modulującego

mf = indeks modulacji FM = ∆ f / fm

Szerokość pasma sygnału modulacji częstotliwości

Przypomnijmy, szerokość pasma złożonego sygnału, takiego jak FM, jest różnicą między jego najwyższą i najniższą częstotliwością składniki i jest wyrażana w hercach (Hz). Przepustowość dotyczy tylko częstotliwości. AM ma tylko dwa pasma boczne (USB i LSB), a szerokość pasma została ustalona na 2 fm.

W FM nie jest to takie proste. Widmo sygnału FM jest dość złożone i będzie miało nieskończoną liczbę pasm bocznych, jak pokazano na rysunku . Ta liczba daje wyobrażenie, jak widmo rozszerza się wraz ze wzrostem wskaźnika modulacji. Wstęgi boczne są oddzielone od nośnej przez fc ± fm, fc ± 2fm, fc ± 3fm i tak dalej.

Szerokość pasma sygnału FM

Tylko kilka pierwszych wstęg bocznych będzie zawierało większość plików moc (98% całkowitej mocy), a zatem tylko te kilka pasm uważa się za istotne wstęgi boczne.

Z praktycznej reguły, często nazywanej Regułą Carsona, 98% mocy sygnału w FM zawiera się w paśmie równym częstotliwości odchylenia plus podwojona częstotliwość modulacji.

Reguła Carsona : Szerokość pasma FM BWFM = 2 [Δf + fm] .

“porównaj i porównaj silniki i generatory ”

= 2 fm [mf + 1]

System FM jest znany jako system o stałej szerokości pasma. Dlaczego?

Modulacja częstotliwości jest znana jako a system stałej przepustowości a przykład tego systemu podano poniżej.

Δf = 75 KHz fm = 500 Hz BWFM = 2 [75 + (500/1000)] KHz = 151,0 KHz
Δf = 75 KHz fm = 5000 Hz BWFM = 2 [75 + (5000/1000)] KHz = 160,0 KHz
Δf = 75 KHz fm = 10000 Hz BWFM = 2 [75 + (10000/1000)] KHz = 170,0 KHz
Chociaż częstotliwość modulacyjna wzrosła 20-krotnie (od 50 Hz do 5000 Hz), odchylenie wzrosło tylko nieznacznie (od 151 kHz do 170 kHz). Dlatego FM jest znane jako system o stałej szerokości pasma.
Komercyjne FM (Reguła Carsona)
Maksymalne odchylenie częstotliwości = 75 KHz
Maksymalna częstotliwość modulacyjna = 15 KHz
BWFM = 2 [75 + 15] = 180,0 KHz

Różnica między AM i FM

Główny różnica między AM i FM obejmują następujące elementy.

Równanie dla FM: V = A sin [wct + Δf / fm sin wmt] = A sin [wct + mf sin wmt]
Równanie dla AM = Vc (1 + m sin ωmt) sin ωct gdzie m jest dane przez m = Vm / Vc
W FM modulacja Indeks może mieć dowolną wartość większą niż 1 lub mniejszą niż jeden
W AM indeks modulacji będzie wynosić od 0 do 1
W FM amplituda nośna jest stała.
Dlatego przekazywana moc jest stała.
Przesyłana moc nie zależy od wskaźnika modulacji
Przekazywana moc zależy od wskaźnika modulacji
PTotal = Pc [1+ (m2 / 2)]
Liczba znaczących wstęg bocznych w FM jest duża.
Tylko dwie wstęgi boczne w AM
DO szerokość pasma FM zależy od indeksu modulacji FM
Szerokość pasma nie zależy od indeksu modulacji AM. Zawsze 2 opaski boczne. BW AM wynosi 2 fm
FM ma lepszą odporność na szum. FM jest wytrzymały / odporny na zakłócenia. Jakość FM będzie dobra nawet w obecności hałasu.
W AM poważnie wpływa na jakość hałas
Szerokość pasma wymagana przez FM jest dość wysoka. Szerokość pasma FM = 2 [Δf + fm].
Szerokość pasma wymagana przez AM jest mniejsza (2 fm)
Obwody nadajnika FM i odbiornik są bardzo złożone i bardzo drogie.
Obwody nadajnika i odbiornika AM są proste i tańsze

A więc o to chodzi modulacja częstotliwości . Plik zastosowania modulacji częstotliwości uwzględniać w Transmisja radiowa FM , radar, badania sejsmiczne, telemetria i obserwacja niemowląt pod kątem napadu za pomocą EEG, synteza muzyki, dwukierunkowe systemy radiowe, systemy nagrywania na taśmę magnetyczną, systemy transmisji wideo itp. Na koniec możemy wywnioskować, że w częstotliwości modulacja, zarówno wydajności, jak i szerokość pasma zależą od maksymalnego wskaźnika modulacji i częstotliwości modulacji. W przeciwieństwie do modulacji amplitudy, sygnał modulacji częstotliwości ma większą szerokość pasma, lepszą wydajność i lepszą odporność na szum. Jakie są różne rodzaje technik modulacji w systemie komunikacji?