אות ה- AM המוקדם ביותר שודר בשנת 1901 על ידי מהנדס רג'ינלד פסנדן . הוא קנדי והוא לקח העברת נוצץ ללא הפסקה כמו כן מיקם מיקרופון מבוסס פחמן בתוך העופרת של אנטנה. גלי הקול משפיעים על המיקרופון על ידי שינוי התנגדותו ועוצמת השידור שלו. למרות שפשוט מאוד קל היה לשמוע אותות לאורך כמה מאות מטרים של מרחק, אם כי היה צליל קשה עם הניצוץ. בתחילת אותות גל סינוס ללא הפסקה, השידור השתפר בהרחבה, ואפנון המשרעת יהפוך לשכיח עבור שידורי קול. נכון לעכשיו, המשרעת משמשת בשידור האודיו על הלהקות הבינוניות הארוכות-גלות, כמו גם לתקשורת רדיו דו-כיוונית ב- VHF המשמשת למטוסים.
מהי אפנון משרעת?
ה הגדרת אפנון משרעת כלומר, משרעת של אות המוביל היא פרופורציונאלית (בהתאם) למשרעת אות המווסת הקלט. ב- AM יש אות מווסת. זה נקרא גם אות קלט או אות פס בסיס (דיבור למשל). זהו אות בתדר נמוך כפי שראינו קודם. יש עוד אות בתדר גבוה שנקרא carrier. מטרת ה- AM היא לתרגם את אות התדרים הנמוכים בתדר נמוך לאות freq גבוה יותר באמצעות הספק . כפי שנדון קודם, ניתן להפיץ אותות בתדרים גבוהים למרחקים ארוכים יותר מאשר באותות בתדרים נמוכים יותר. ה נגזרות של אפנון משרעת כלול את הבאים.
צורות גל של אפנון משרעת
האות המווסת (אות קלט) Vm = Vm sin ωmt
כאשר Vm הוא הערך המיידי ו- Vm הוא הערך המקסימלי של האות המווסת (קלט).
fm הוא תדירות האות המווסת (קלט) ו- ωm = 2π fm
אות המוביל Vc = Vc ללא ωct
כאשר Vc הוא הערך המיידי ו- Vc הוא הערך המקסימלי של אות הספק, fc הוא התדר של אות הספק ו- ωc = 2π fc.
ניתוח צורת גל
ה משוואת אפנון משרעת הוא,
VAM = Vc + Vm = Vc + Vm sin ωmt
vAM = VAM sin θ = VAM ללא ωct
= (Vc + Vm sin ωmt) sin ωct
= Vc (1 + m sin ωmt) sin ωct כאשר m ניתן על ידי m = Vm / Vc
מדד אפנון
אינדקס האפנון מוגדר כיחס המשרעת של האות המווסת והמשרעת של אות המוביל. זה מסומן על ידי 'm'
מדד אפנון m = Vm / Vc
אינדקס אפנון ידוע גם כגורם אפנון, מקדם אפנון או מידת אפנון
ערך 'm' יהיה בין 0 ל -1.
'M' כאשר הוא בא לידי ביטוי באחוזים נקרא% modulation.
Vm = Vmax-Vmin / 2
Vc = Vmax-Vm
Vc = Vmax- (Vmax-Vmin / 2) = Vmax + Vmin / 2
לָכֵן, Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin)
אפנון קריטי
זה קורה כאשר אפנון האפנון (m) = 1. שים לב, במהלך אפנון קריטי Vmin = 0
אפנון קריטי
M = Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin) = (Vmax / Vmax) = 1
תחליף V m = 0 לכן במוונון קריטי m = Vm / Vc
תחליף m = 1. לכן במוונון קריטי Vm = Vc
מה זה אפנון יתר וסרטי צד של AM?
זה יכול להתרחש כאשר מ> 1
זה (Vm / Vc)> 1 . לָכֵן Vm> Vc . במילים אחרות, האות המוונן גדול יותר מאותו המוביל.
אות ה- AM יפיק אותות חדשים הנקראים פס צדדי, בתדרים שאינם fc או fm.
אנחנו יודעים את זה וAM= (Vc + m Vm sin ωmt) sin ωct
אנחנו גם יודעים את זה m = Vm / Vc . לָכֵן Vm = m.Vc
רצועות צד של AM
לָכֵן,
מקרה 1: גם אות הקלט וגם אות המוביל הם גלי סינוס.
וAM= (Vc + m Vc sin ωmt) sin ωct
= Vc sin ωct + m Vc sin ωmt. חטא ωct
לִזכּוֹר SinA SinB = 1/2 [cos (A-B) - cos (A + B)]
לָכֵן VAM = Vc sin ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] ─ [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
איפה Vc sin ωct הוא מוביל
mVc / 2 cos (ωc - wm) t הוא הרצועה הצדדית התחתונה
mVc / 2 cos (ωc + wm) t I פס צד לארוחת ערב
לכן לאות ה- AM יש שלושה רכיבי תדר, Carrier, פס צד עליון ופס צד תחתון.
מקרה 2: גם אות הקלט וגם אות המוביל הם גלי cos.
VAM = (Vc + m Vc cos ωmt) cos ωct
= Vc cos ωct + mVc cos ωmt. cos ωct
לִזכּוֹר Cos A Cos B = 1/2 [cos (A ─ B) + cos (A + B)]
לָכֵן VAM = Vc cos ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] + [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
איפה Vc cos ωct
mVc / 2 cos (ωc - wm) t הוא פס צד תחתון
mVc / 2 cos (ωc + wm) t פס צד לארוחת ערב
לכן לאות ה- AM יש שלושה רכיבי תדר, Carrier, פס צד עליון ורצועת צד תחתונה
רוחב הפס של AM
רוחב הפס של אות מורכב כמו AM הוא ההבדל בין רכיבי התדר הגבוהים והנמוכים ביותר שלו ומתבטא בהרץ (הרץ). רוחב הפס עוסק בתדרים בלבד.
כפי שמוצג באיור הבא
רוחב פס = (fc - fm) - (fc + fm) = 2 fm
רמות ההספק במנשא ובצדדי הצד
רמות הספק במנשא וברצועות צד
ישנם שלושה מרכיבים בגל AM. מנשא לא מווסת, USB ו- LSB.
הספק כולל של AM הוא = כוח ב
מנשא לא מווסת + כוח ב- USB + כוח ב- LSB
אם R הוא העומס, אז הכנס פנימה AM = V2c / R + V.LSBשתיים/ R + V.יו אס בי2/2
כוח המוביל
ספק כוח שיא = V.שתייםc / R
מתח שיא = Vc, לכן מתח RMS = Vc / √2
כוח הספק RMS = 1 / R [Vc / √2]שתיים= V.שתייםc / 2R
כוח RMS ברצועות צד
PLSB = PUSB = V.SB2 / R = 1 / R [mVc / 2 / √2]שתיים
= מ 'שתיים(U)שתיים/ 8R = מ 'שתיים/ 4 X V.שתייםc / 2R
כוח RMS בלהקות צד
אנחנו יודעים את זה ושתייםc / 2R = מחשב
לָכֵן פLSB= מ 'שתיים/ 4 x מחשב
כוח מוחלט = vשתייםc / 2R + m2Vcשתיים/ 8R + m2Vcשתיים/ 8R
vשתייםc / 2R [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)] = PC [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)]
פסך הכל = מחשב [1 + מ 'שתיים/שתיים ]
מדד אפנון במונחים של הספק כולל (PTotal) וכוח נשא (Pc)
PTotal = Pc [1 + mשתיים/שתיים]
PTotal / Pc = [1 + mשתיים/שתיים]
Mשתיים/ 2 = Pסך הכל/ מחשב - 1
m = √2 (עמ 'סך הכל/ מחשב - 1)
יעילות העברה
ב- AM ישנם שלושה רכיבי הספק Pc, PLSB ו- PUSB
מתוך המחשב האישי הזה הוא מוביל לא מווסת. זה בזבזני מכיוון שהוא כלל לא נושא מידע.
שתי סרטי הצד נושאים את כל המידע השימושי ולכן כוח שימושי מושקע רק בצדדים
יעילות (η)
יחס הכוח המועבר המכיל את המידע השימושי (PLSB + PUSB) לסך ההעברה המועבר הכולל .
יעילות השידור = (PLSB+ Pיו אס בי) / (PTotal)
η = Pc [מ 'שתיים/ 4 + מ 'שתיים/ 4] / Pc [1 = מ 'שתיים/ 2] = מ 'שתיים/ 2 + מ 'שתיים
η% = (מ 'שתיים/ 2 + מ 'שתייםX 100
הפחתת משרעת
ההפוך של המודולטור והוא משחזר (מפענח) את האות המקורי (מה היה האות המווסת שבקצה המשדר) מהאות AM שהתקבל.
גלאי מעטפה
AM הוא גל פשוט, ו את הגלאי הוא מאפנן. הוא משחזר את האות המקורי (מה היה האות המווסת שבקצה המשדר) מהאות AM שהתקבל. ה גלאי מורכב מ פשוט מיישר חצי גל המתקן את אות ה- AM שהתקבל. לאחר מכן א מסנן מעביר נמוך שמסיר (עוקף) את צורת הגל בתדר גבוה את האות שהתקבל. הפלט המתקבל של מסנן המעבר הנמוך יהיה אות הקלט (מאפנן) המקורי.
גלאי מעטפה
אות ה- AM הנכנס הוא מיישר HW מצויד בשנאי במהלך מחזורים חיוביים של AM ומנתק מחזורים שליליים של AM. קבלים סינון C מסננים (עוקפים) את המוביל בתדרים הגבוהים (fc) ומאפשרים רק את התדר הנמוך (fm). לכן, המסנן פלט הוא אות הקלט המקורי (מווסת).
סוגי אפנון משרעת
השונה סוגי אפנון משרעת כלול את הבאים.
1) אפנון מוביל כפול של ספיגת פס צדדי (DSB-SC)
- הגל המועבר מורכב משוליים הצד העליונים והתחתונים בלבד
- אך דרישת רוחב הפס של הערוץ זהה לקודם.
2) אפנון רוחב צד יחיד (SSB)
- גל האפנון מורכב רק מפס הצד העליון או מהצד התחתון.
- לתרגם את הספקטרום של האות המווסת למיקום חדש בתחום התדרים.
3) אפנון רוחב צד Vestigial (VSB)
- פס צד אחד מועבר כמעט לחלוטין ורק זכר לצלע השנייה נשמר.
- רוחב הפס של הערוץ הנדרש הוא מעט מעבר לרוחב הפס של ההודעה בכמות השווה לרוחב פס הצד.
יתרונות וחסרונות של אפנון משרעת
ה היתרונות של אפנון משרעת כלול את הבאים.
- אפנון משרעת הוא חסכוני, כמו גם להשיג בקלות
- זה כל כך פשוט ליישום, ועל ידי שימוש במעגל עם פחות רכיבים אפשר לפתח את זה.
- מקלטים של AM אינם יקרים מכיוון שאינם דורשים רכיבים מיוחדים.
ה חסרונות של אפנון משרעת כלול את הבאים.
- היעילות של אפנון זה נמוכה מאוד משום שהיא משתמשת בכוח רב
- אפנון זה משתמש בתדר משרעת מספר פעמים כדי לווסת את האות על ידי אות מוביל.
- זה מקטין את איכות האות המקורית בקצה המקבל וגורם לצרות באיכות האות.
- מערכות AM רגישות ליצירת ייצור רעשים.
- ה יישומים של אפנון משרעת מגבלות על VHF, מכשירי רדיו ותקשורת אחת לתקשורת אחת בלבד
לפיכך, זה הכל על סקירה כללית של אפנון משרעת . היתרון העיקרי הוא שמכיוון שהתייחסות קוהרנטית אינה נדרש לפיתוח כל עוד 0 אפנון משרעת הדופק ?
