97923

3.2. Sygnały wysokiej częstotliwości w radiofonii monofonicznej AM/FM

Sygnałem wysokiej częstoUiwośd w radiofonii nazywa się sygnał nośny nadajnika o ustalonej mocy i częstotliwości, który jest modulowany sygnałem mikrofonowym m.cz. Modulacja odbywa się w nadajniku radiowym i ma na celu:

-    częstotliwościowe rozdzielenie kanałów (stacji) radiowych. Sygnały radiowe m.cz. wszystkich stacji radiowych mają ten sam zakres częstotliwości akustycznych. W procesie modulacji widmo sygnałów m.cz. jest przenoszone w inny zakres częstotliwości, skupiony wokół fali nośnej danej stacji. Umożliwia to jednoczesną pracę wszystkich stacji bez wzajemnych zakłóceń oraz selektywny wybór stacji radiowej,

-    ułatwienie emisji radiowej. Sygnały radiowe mogą być skutecznie emitowane tylko wtedy, gdy długość fali emitowanej jest porównywalna z wymiarami elementu promieniującego anteny nadawczej. Warunek ten może więc być spełniony, jeśli fala promieniowana ma wysoką częstotliwość, a tym samym małą długość. Sygnały m.cz. z zakresu do 20 kil z odpowiadają falom o długościach tak dużych, że anteny do ich promieniowania musiałyby mieć absurdalnie duże wymiary. Na przykład długość fali odpowiadająca częstotliwości 20 kHz wynosi:

, c    300000[kn •■?-'] _1C,

fi —    —    .    — 1 J KM.

f 20000[j~ⁱ]

- zmniejszenie względnej szerokości pasma kanału radiowego, co ułatwia w odbiorniku odbiór danej stacji radiowej przy użyciu łatwo realizowanych filtrów częstotliwościowych.

W radiofonii monofonicznej stosuje się dwa rodzaje modulacji:

amplitudową i częstotliwościową.

W zakresie fal długich, średnich i krótkich, czyli w radiofonii AM stosuje się moduiację amplitudową oznaczoną jako AM (ang. Amplitudę Modidation). Modulacja amplitudy polega na tym, żc w takt zmian amplitudy sygnału modulującego (sygnał mikrofonowy m.cz.) zmienia się amplituda fali nośnej w.cz. (sygnał nośny nadajnika), przy czym częstotliwość sygnału nośnego nie ulega zmianie. Ogólnie mówiąc, informacja przekazywana do odbiornika (dźwięk) jest zakodowana w zmianach amplitudy sygnału nośnego w.cz. nadajnika radiowego. Na rys. 6 przedstawiono ogólną ideę modulacji AM oraz przebiegi występujące w procesie modulacji.

a)    sygnał modulujący m.cz. (informacja) o przebiegu sinusoidalnym (tzw. fala modulująca) U_x (/) = U_m • COs(Q • /),

gdzie: U_m- maksymalna amplituda sygnału modulującego.

H = 2nf - pulsacja sygnału modulującego;

b)    sygnał nośny w.cz. nadajnika radiowego, tzw. fala nośna w.cz. o przebiegu sinusoidalnym U₂(t)=U₀ -cos(6>₀ •/),

gdzie: U₀ - amplituda fali nośnej bez modulacji.

o>o= 2nfó - pulsacja fali nośnej, przy czym fó - częstotliwość fali

_nośnej;_

c)    sygnał nośny w.cz zmodulowany amplitudowo na wyjściu modulatora AM w nadajniku radiowym:

U,_v(t)=U₀ • [l + m • cos(Q • /)]• cos(ń)₀ • /)