r r
Modulacja częstotliwości cz.1
Modulacja częstotliwości (FM) polega na zmianie częstotliwości przebiegu nośnego
sygnałem modulującym.
Chwilowe zmiany częstotliwości przebiegu zmodulowanego są opisywane funkcją
gdzie kf jest współczynnikiem proporcjonalności. Wielkość kfUm= f, określająca
maksymalną wartość odchylenia częstotliwości chwilowej, czyli amplitudę zmian
częstotliwości przebiegu zmodulowanego od częstotliwości fN przebiegu nośnego, jest
nazywana dewiacją częstotliwości. Jest ona proporcjonalna do amplitudy sygnału
modulującego. Na podstawie funkcji opisującej chwilowe zmiany częstotliwości przebiegu
zmodulowanego można otrzymać wyrażenie na wartość chwilową napięcia zmodulowanego
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
gdzie wielkość
Stosunek dewiacji do częstotliwości sygnału modulującego nazywany jest wskaz
nikiem
dewiacji lub współczynnikiem modulacji częstotliwości. Od jego Wartości zależy rozkład
widma częstotliwości przebiegu zmodulowanego. Widmo to jest bowiem bardziej złożone niż
dla przebiegu zmodulowanego amplitudowo. Teoretycznie zawiera nieskończenie wiele
prążków o częstotliwościach fN-nfm i fN+nfm, gdzie n=1,2,..., rozmieszczonych symetrycznie
względem przebiegu nośnego fN. Amplitudy poszczególnych prążków, proporcjonalne do UN,
są określone funkcjami Bessela o wartościach zależnych od mf i n.
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
Ponieważ jednak funkcje Bessela dla n większego lub równego mf+1 przyjmują pomijalnie
małe wartości, więc praktycznie w widmie sygnału zmodulowanego prążki boczne wyższych
harmonicznych sygnału modulującego mogą być pominięte, bowiem przenoszą znikomo małą
energię. Dlatego też przyjmuje się, że przebieg zmodulowany częstotliwościowe zajmuje
pasmo częstotliwości
Jest ono znacznie szersze od pasma zajmowanego przez przebieg zmodulowany amplitudowo,
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
gdyż na ogół f>fm (czyli mf>1). Ponadto szerokość tego pasma zależy głównie od dewiacji
f, a więc od amplitudy sygnału modulującego
Ponieważ w radiofonii ultrakrótkofalowej przyjmuje się maksymalną wartość dewiacji fmax
= 75kHz, to przy maksymalnej wartości sygnału modulującego fm max = 15kHz pasmo
częstotliwości zajmowane przez sygnał zmodulowany wynosi 180kHz. Wymagana dla tego
rodzaju modulacji duża szerokość pasma jest jej wadą. Do zalet modulacji częstotliwości
zalicza siÄ™:
· maÅ‚Ä… wrażliwość przebiegu zmodulowanego na zakłócenia i możliwość
przekazywania większej dynamiki sygnału modulującego (wynika to z możliwej do
uzyskania dużej wartości wskaz
nika modulacji - praktycznie od 5 do 1500);
· staÅ‚Ä… amplitudÄ™ przebiegu zmodulowanego, a wiÄ™c staÅ‚Ä… moc wymaganÄ… do jej emisji.
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B