1. Низкая эффективность - Так как полезная мощность, заложенная в малых диапазонах, довольно мала, то эффективность АМ-системы низкая.

2. Ограниченный рабочий диапазон – Дальность действия мала из-за низкого КПД. Таким образом, передача сигналов затруднена.

3. Шум на приеме – Поскольку радиоприемнику трудно отличить колебания амплитуды, представляющие шум, от колебаний амплитуды сигналов, при его приеме может возникать сильный шум.

4. Плохое качество звука – Для обеспечения высокого качества приема должны воспроизводиться все звуковые частоты до 15 килогерц, а для этого необходима полоса пропускания 10 килогерц, чтобы свести к минимуму помехи от соседних радиовещательных станций. Поэтому известно, что на вещательных АМ-станциях качество звука плохое.

1. Радиопередачи

2. Телетрансляции

3. Дверь гаража открывается без ключа

4. Передает телевизионные сигналы

5. Коротковолновая радиосвязь

6. Двусторонняя радиосвязь

ВСБ-СК

1. Определение - Рудиментарная боковая полоса (в радиосвязи) – это боковая полоса, которая была обрезана или подавлена ​​лишь частично.

2. Применение - телепередачи и радиопередачи

3. Пользы - Передает телевизионные сигналы

ССБ-СК

1. Определение - Однополосная модуляция (SSB) — это усовершенствование амплитудной модуляции, которое более эффективно использует электрическую мощность и полосу пропускания.

2. Применение - телепередачи и коротковолновые радиопередачи

3. Пользы - Коротковолновая радиосвязь

ДСБ-СК

1. Определение - В радиосвязи боковая полоса – это полоса частот выше или ниже несущей частоты, содержащая мощность в результате процесса модуляции.

2. Применение - телепередачи и радиопередачи

3. Пользы - двусторонняя радиосвязь

Что такое амплитудная модуляция (AM)?

- "Модуляция – это процесс наложения низкочастотного сигнала на высокочастотный. несущий сигнал."

- "Процесс модуляции можно определить как изменение несущей РЧ волны в соответствии с с интеллектом или информацией в низкочастотном сигнале."

- "Модуляция определяется как прецессия, посредством которой некоторые характеристики, обычно амплитуда, частота или фаза несущей изменяется в соответствии с мгновенным значением некоторого другого напряжения, называемого модулирующим напряжением."

Зачем нужна модуляция?

1. Если бы две музыкальные программы звучали одновременно на расстоянии, то кому-либо было бы трудно слушать один источник и не слышать второй источник. Так как все музыкальные звуки имеют примерно одинаковый частотный диапазон, от 50 Гц до 10 кГц. Если желаемая программа смещена в полосу частот между 100 кГц и 110 кГц, а вторая программа смещена в полосу частот между 120 кГц и 130 кГц, тогда обе программы сохраняют полосу пропускания 10 кГц, и слушатель может (путем выбора полосы) восстановить программу. по своему выбору. Приемник сместит вниз только выбранную полосу частот в подходящий диапазон от 50 Гц до 10 кГц.

2. Вторая более техническая причина сдвига сигнала сообщения на более высокую частоту связана с размером антенны. Следует отметить, что размер антенны обратно пропорционален излучаемой частоте. Это 75 метров на частоте 1 МГц, но на частоте 15 кГц она увеличилась до 5000 метров (или чуть более 16,000 XNUMX футов), вертикальная антенна такого размера невозможна.

3. Третья причина для модуляции высокочастотной несущей заключается в том, что РЧ (радиочастотная) энергия будет распространяться на большее расстояние, чем то же количество энергии, передаваемое в виде звуковой мощности.

Типы модуляции

Несущий сигнал представляет собой синусоиду на несущей частоте. Уравнение ниже показывает, что синусоида имеет три характеристики, которые можно изменить.

Мгновенное напряжение (E) =Ec(max)Sin(2πфкт + θ)

Член, который может быть изменен, представляет собой несущее напряжение Ec, несущую частоту fc и фазовый угол несущей. θ. Таким образом, возможны три формы модуляции.

1. Амплитудная модуляция

Амплитудная модуляция представляет собой увеличение или уменьшение несущего напряжения (Ec), при этом все остальные факторы остаются постоянными.

2. Модуляция частоты

Частотная модуляция — это изменение несущей частоты (fc) при неизменности всех остальных факторов.

3. Фазовая модуляция

Фазовая модуляция – это изменение фазового угла несущей (θ). Фазовый угол не может измениться без изменения частоты. Следовательно, фазовая модуляция на самом деле является второй формой частотной модуляции.

ОБЪЯСНЕНИЕ АМ

Метод изменения амплитуды высокочастотной несущей волны в соответствии с передаваемой информацией при сохранении неизменной частоты и фазы несущей волны называется амплитудной модуляцией. Информация рассматривается как модулирующий сигнал и накладывается на несущую путем подачи их обеих на модулятор. Подробная диаграмма, показывающая процесс амплитудной модуляции, приведена ниже.

Как показано выше, несущая волна имеет положительные и отрицательные полупериоды. Оба эти цикла варьируются в зависимости от передаваемой информации. Несущая тогда состоит из синусоидальных волн, амплитуды которых следуют изменениям амплитуды модулирующей волны. Несущая удерживается в оболочке, образованной модулирующей волной. Из рисунка также видно, что изменение амплитуды высокочастотной несущей соответствует частоте сигнала, а частота несущей волны совпадает с частотой результирующей волны.

Анализ несущей амплитудной модуляции

Пусть vc = Vc Sin wct

vm = Vm Sin wmt

vc – Мгновенное значение несущей

Vc – Пиковое значение несущей

Wc – угловая скорость носителя.

vm – Мгновенное значение модулирующего сигнала

Vm – Максимальное значение модулирующего сигнала

wm – Угловая скорость модулирующего сигнала

fm – Частота модулирующего сигнала

Следует отметить, что фазовый угол при этом остается постоянным. Таким образом, его можно игнорировать.

Следует отметить, что фазовый угол при этом остается постоянным. Таким образом, его можно игнорировать.

Амплитуда несущей волны изменяется на fm. Амплитудно-модулированная волна определяется уравнением A = Vc + vm = Vc + Vm Sin wmt

= Vc [1+ (Vm/Vc Sin wmt)]

= Vc (1 + mSin wmt)

m – индекс модуляции. Отношение Vm/Vc.

Мгновенное значение амплитудно-модулированной волны определяется уравнением v = A Sin wct = Vc (1 + m Sin wmt) Sin wct

= Vc Sin wct + mVc (Sin wmt Sin wct)

v = Vc Sin wct + [мVc/2 Cos (wc-wm)t – mVc/2 Cos (wc + wm)t]

Приведенное выше уравнение представляет собой сумму трех синусоидальных волн. Один с амплитудой Vc и частотой wc/2, второй с амплитудой mVc/2 и частотой (wc – wm)/2 и третий с амплитудой mVc/2 и частотой (wc + мм)/2 .

На практике известно, что угловая скорость носителя больше угловой скорости модулирующего сигнала (wc >> wm). Таким образом, второе и третье косинусные уравнения более близки к несущей частоте. Уравнение представлено графически, как показано ниже.

Частотный спектр AM волны

Нижняя боковая частота – (wc – wm)/2

Верхняя боковая частота – (wc +wm)/2

Частотные составляющие, присутствующие в АМ-волне, представлены вертикальными линиями, приблизительно расположенными вдоль оси частот. Высота каждой вертикальной линии рисуется пропорционально ее амплитуде. Поскольку угловая скорость несущей больше угловой скорости модулирующего сигнала, амплитуда частот боковых полос никогда не может превышать половины амплитуды несущей.

Таким образом, исходная частота не изменится, но будут изменены частоты боковых полос (wc – wm)/2 и (wc +wm)/2. Первая называется частотой верхней боковой полосы (USB), а вторая — частотой нижней боковой полосы (LSB).

Поскольку в боковых полосах присутствует частота сигнала wm/2, ясно, что несущая составляющая напряжения не несет никакой информации.

Две боковые полосы частот будут создаваться, когда несущая модулируется по амплитуде одной частотой. То есть АМ-волна имеет ширину полосы от (wc – wm)/2 до (wc +wm)/2, то есть 2wm/2 или удвоенную частоту производимого сигнала. Когда модулирующий сигнал имеет более одной частоты, каждая частота создает две боковые полосы частот. Аналогично для двух частот модулирующего сигнала будут получены 2 частоты LSB и 2 частоты USB.

Боковые полосы частот выше несущей частоты будут такими же, как и ниже. Частоты боковой полосы, расположенные выше несущей частоты, известны как верхняя боковая полоса, а все частоты ниже несущей принадлежат нижней боковой полосе. Частоты USB представляют собой некоторые из отдельных частот модуляции, а частоты LSB представляют собой разницу между частотой модуляции и несущей частотой. Полная полоса пропускания представлена ​​в терминах более высокой частоты модуляции и равна удвоенной этой частоте.

Индекс модуляции (м)

Отношение между изменением амплитуды несущей волны к амплитуде нормальной несущей волны называется индексом модуляции. Обозначается буквой «м».

Его также можно определить как диапазон, в котором амплитуда несущей изменяется модулирующим сигналом. м = Vm/Vc.

Процентная модуляция, %m = m*100 = Vm/Vc * 100

Процентная модуляция находится между 0 и 80%.

Другой способ выражения индекса модуляции - через максимальное и минимальное значения амплитуды модулированной несущей волны. Это показано на рисунке ниже.

2 Вх = Вмакс – Вмин

Vin = (Vmax – Vmin)/2

Vк = Vмакс – Вин

= Vmax – (Vmax-Vmin)/2 = (Vmax + Vmin)/2

Подставляя значения Vm и Vc в уравнение m = Vm/Vc, получаем

M = Vмакс – Vмин/Vмакс + Vмин

Как было сказано ранее, значение «m» находится между 0 и 0.8. Значение m определяет мощность и качество передаваемого сигнала. В AM-волне сигнал содержится в вариациях амплитуды несущей. Передаваемый звуковой сигнал будет слабым, если несущая волна будет модулирована лишь в очень небольшой степени. Но если значение m превышает единицу, на выходе передатчика возникают ошибочные искажения.

Властные отношения в AM-волне

Модулированная волна имеет большую мощность, чем несущая волна до модуляции. Полные составляющие мощности при амплитудной модуляции могут быть записаны как:

Ptotal = Pнесущая + PLSB + PUSB

Учитывая дополнительное сопротивление, такое как сопротивление антенны R.

Pнесущая = [(Vc/√2)/R]2 = V2C/2R

Каждая боковая полоса имеет значение m/2 Vc и среднеквадратичное значение mVc/2.√2. Следовательно, мощность в LSB и USB можно записать как

PLSB = PUSB = (мВс/2√2)2/R = m2/4*V2C/2R = m2/4 Pнесущая

Ptotal = V2C/2R + [m2/4*V2C/2R] + [m2/4*V2C/2R] = V2C/2R (1 + m2/2) = Pнесущая (1 + m2/2)

В некоторых приложениях несущая одновременно модулируется несколькими синусоидальными модулирующими сигналами. В таком случае общий индекс модуляции определяется как

Мт = √(м12 + м22 + м32 + м42 + …..

Если Ic и It — действующие значения немодулированного тока и полного модулированного тока, а R — сопротивление, через которое текут эти токи, то

Pобщ/Pнесущая = (It.R/Ic.R)2 = (It/Ic)2

Pобщ/Pнесущая = (1 + м2/2)

It/Ic = 1 + м2/2

1. Дайте определение модуляции?

Модуляция — это процесс, при котором некоторые характеристики высокочастотного несущего сигнала изменяются в соответствии с мгновенным значением модулирующего сигнала.

2. Какие существуют типы аналоговой модуляции?

Амплитудная модуляция.

Угол модуляции

Частотная модуляция

Фазовая модуляция.

3. Определите глубину модуляции.

Он определяется как отношение амплитуды сообщения к амплитуде несущей. м=Эм/Эк

4. Какие существуют степени модуляции?

Под модуляцией. м<1

Критическая модуляция m=1

Избыточная модуляция m>1

5. Для чего нужна модуляция?

- Требования к модуляции:

- Легкость передачи

- Мультиплексирование

- Уменьшенный шум

- Узкая полоса пропускания

- Частотное присвоение

- Уменьшите ограничения оборудования

6. Какие существуют типы модуляторов АМ?

Существует два типа модуляторов AM. Они есть

- Линейные модуляторы

- Нелинейные модуляторы

Линейные модуляторы классифицируются следующим образом

- Транзисторный модулятор

Существует три типа транзисторных модуляторов.

- Коллекторный модулятор

- Эмиттерный модулятор

- Базовый модулятор

- Переключение модуляторов

Нелинейные модуляторы классифицируются следующим образом.

- Модулятор квадратичного закона

- Модулятор продукта

- Сбалансированный модулятор

7. В чем разница между модуляцией высокого и низкого уровня?

При модуляции высокого уровня усилитель модулятора работает на высоких уровнях мощности и подает мощность непосредственно на антенну. При низкоуровневой модуляции усилитель-модулятор выполняет модуляцию при относительно низких уровнях мощности. Модулированный сигнал затем усиливается до высокого уровня мощности усилителем мощности класса B. Усилитель подает питание на антенну.

8. Определите Обнаружение (или) Демодуляцию.

Обнаружение — это процесс извлечения модулирующего сигнала из модулированной несущей. Различные типы детекторов используются для различных типов модуляции.

9. Дайте определение амплитудной модуляции.

При амплитудной модуляции амплитуда несущего сигнала изменяется в соответствии с изменениями амплитуды модулирующего сигнала.

АМ-сигнал может быть представлен математически как eAM = (Ec + Em sinωmt) sinωct, а индекс модуляции задается как m = Em /EC (или) Vm/Vc

10. Что такое супергетеродинный приемник?

Супергетеродинный приемник преобразует все входящие радиочастоты в фиксированную более низкую частоту, называемую промежуточной частотой (ПЧ). Затем эта ПЧ определяется по амплитуде и обнаруживается для получения исходного сигнала.

11. Что такое однотональная и многотональная модуляция?

- Если модуляция выполняется для сигнала сообщения с более чем одной частотной составляющей, то такая модуляция называется многотональной модуляцией.

- Если модуляция выполняется для сигнала сообщения с одной частотной составляющей, то такая модуляция называется однотональной модуляцией.

12. Сравните AM с DSB-SC и SSB-SC.

13. Каковы преимущества VSB-AM?

- Его пропускная способность больше, чем у SSB, но меньше, чем у системы DSB.

- Передача мощности больше, чем в системе DSB, но меньше, чем в системе SSB.

- Ни одна низкочастотная составляющая не теряется. Следовательно, это позволяет избежать фазовых искажений.

14. Как вы будете генерировать DSBSC-AM?

Существует два способа создания DSBSC-AM, например:

- Балансный модулятор

- Кольцевые модуляторы.

15. Каковы преимущества кольцевого модулятора?

- Его выход стабилен.

- Для активации диодов не требуется внешний источник питания. в). Практически не требует обслуживания.

- Долгая жизнь.

16. Дайте определение демодуляции.

Демодуляция или детектирование — это процесс, посредством которого модулирующее напряжение восстанавливается из модулированного сигнала. Это обратный процесс модуляции. Устройства, используемые для демодуляции или обнаружения, называются демодуляторами или детекторами. Для амплитудной модуляции детекторы или демодуляторы подразделяются на: 

- Квадратичные детекторы

- Детекторы конвертов

17. Дайте определение мультиплексированию.

Мультиплексирование определяется как процесс передачи нескольких сигналов сообщений одновременно по одному каналу.

18. Дайте определение мультиплексированию с частотным разделением каналов.

Мультиплексирование с частотным разделением определяется как одновременная передача множества сигналов, при этом каждый сигнал занимает отдельный частотный слот в пределах общей полосы пропускания.

19. Определите защитную полосу.

Защитные полосы вводятся в спектр FDM, чтобы избежать каких-либо помех между соседними каналами. Чем шире защитные полосы, тем меньше помех.

20. Дайте определение SSB-SC.

- SSB-SC расшифровывается как Single Side Band Suppressed Carrier.

- Когда передается только одна боковая полоса, модуляция называется модуляцией одной боковой полосы. Его также называют SSB или SSB-SC.

21. Дайте определение DSB-SC.

После модуляции процесс передачи только боковых полос (USB, LSB) и подавления несущей называется двухсторонней несущей с подавлением полосы.

22. Каковы недостатки DSB-FC?

- Потеря мощности происходит в DSB-FC

- DSB-FC — это система с неэффективной полосой пропускания.

23. Дайте определение когерентному обнаружению.

Во время демодуляции несущая точно когерентна или синхронизирована как по частоте, так и по фазе, при этом исходная несущая волна используется для генерации волны DSB-SC.

Этот метод обнаружения называется когерентным обнаружением или синхронным обнаружением.

24. Что такое рудиментарная модуляция боковой полосы?

Модуляция рудиментарной боковой полосы определяется как модуляция, при которой одна из боковых полос частично подавляется, а остатки другой боковой полосы передаются для компенсации этого подавления.

25. Каковы преимущества передачи сигнала в боковой полосе?

- Потребляемая мощность

- Сохранение пропускной способности

- Подавление шума

26. Каковы недостатки однополосной передачи?

- Сложные приемники: Системы с одной боковой полосой требуют более сложных и дорогих приемников, чем традиционная АМ-передача.

- Трудности настройки: Приемники с одной боковой полосой требуют более сложной и точной настройки, чем обычные AM-приемники.

27. Сравните линейные и нелинейные модуляторы?

Линейные модуляторы

- Сильная фильтрация не требуется.

- Эти модуляторы используются в модуляции высокого уровня.

- Напряжение несущей намного больше, чем напряжение модулирующего сигнала.

Нелинейные модуляторы

- Требуется сильная фильтрация.

- Эти модуляторы используются в низкоуровневой модуляции.

- Напряжение модулирующего сигнала намного больше, чем напряжение несущего сигнала.

28. Что такое преобразование частоты?

Предположим, что полоса сигнала ограничена диапазоном частот от частоты f1 до частоты f2. Процесс преобразования частоты представляет собой процесс, в котором исходный сигнал заменяется новым сигналом, спектральный диапазон которого простирается от f1' и f2' и который несет в себе в восстанавливаемой форме ту же информацию, что и исходный сигнал.

29. Какие две ситуации выделяются при преобразовании частоты?

- Преобразование вверх: В этом случае транслируемая несущая частота больше входящей несущей

- Преобразование вниз: В этом случае преобразованная несущая частота меньше увеличивающейся несущей частоты.

Таким образом, узкополосный ЧМ-сигнал требует, по существу, той же ширины полосы пропускания, что и АМ-сигнал.

30. Что такое BW для AM волны?

 Разница между этими двумя крайними частотами равна ширине полосы AM волны.

 Следовательно, пропускная способность, B = (fc + fm) - (fc - fm) B = 2fm

31. Какова полоса пропускания сигнала DSB-SC?

Полоса пропускания, B = (fc + fm) - (fc - fm) B = 2f

Очевидно, что ширина полосы модуляции DSB-SC такая же, как и у обычных AM-волн.

32. Какие существуют методы демодуляции сигналов DSB-SC?

Сигнал DSB-SC можно демодулировать следующими двумя способами:

- Синхронный метод обнаружения.

- Использование детектора конвертов после переустановки держателя.

33. Напишите приложения преобразования Гильберта?

- Для генерации сигналов SSB,

- Для проектирования фильтров типа минимальной фазы,

- Для представления полосовых сигналов.

34. Какие существуют методы генерации сигнала SSB-SC?

Сигналы SSB-SC могут генерироваться двумя способами, как показано ниже:

- Метод частотной дискриминации или метод фильтрации.

- Метод фазовой дискриминации или метод фазового сдвига.

ГЛОССАРИЙ ТЕРМИНЫ

1. Амплитудная модуляция: Модуляция волны путем изменения ее амплитуды, используемая, в частности, как средство передачи звукового сигнала путем объединения его с несущей радиоволной.

2. Индекс модуляции: (глубина модуляции) схемы модуляции описывает, насколько модулированная переменная несущего сигнала изменяется относительно его немодулированного уровня.

3. Узкополосный FM: Если индекс модуляции FM поддерживается ниже 1, то производимая FM считается узкополосной FM.

4. Частотная модуляция (FM): кодирование информации в несущей волне путем изменения мгновенной частоты волны.

5. Усиление: Уровень тщательно выбирается таким образом, чтобы он не перегружал микшер при наличии сильных сигналов, но позволял усилить сигналы в достаточной степени, чтобы обеспечить хорошее отношение сигнал/шум.

6. Модуляция: Процесс, посредством которого некоторые характеристики несущей волны изменяются в соответствии с сигналом сообщения.

Короткие волны (SW)

Коротковолновое радио имеет огромный диапазон — его можно принимать за тысячи миль от передатчика, а передачи могут пересекать океаны и горные хребты. Это делает его идеальным для охвата стран, где нет радиосети, или там, где христианское вещание запрещено. Проще говоря, коротковолновое радио преодолевает границы, как географические, так и политические. SW-передачи также легко принимать: даже дешевые простые радиоприемники способны улавливать сигнал.

Сильные стороны коротковолнового радио делают его подходящим для ключевой области деятельности Feba: Преследуемая церковь. Например, в районах Северо-Восточной Африки, где религиозное вещание запрещено внутри страны, наши местные партнеры могут создавать аудиоконтент, отправлять его за пределы страны и передавать обратно через SW-передачу без риска судебного преследования.  

Йемен в настоящее время переживает тяжелый и жестокий кризис с конфликтом, вызвавшим масштабную гуманитарную чрезвычайную ситуацию. Наши партнеры не только обеспечивают духовное ободрение, но и транслируют материалы, посвященные текущим социальным проблемам, вопросам здравоохранения и благополучия с христианской точки зрения.  

В стране, где христиане составляют всего 0.08% населения и подвергаются гонениям из-за своей веры, Реальность Церковь — это еженедельная 30-минутная коротковолновая радиопередача, которая поддерживает верующих Йемена на местном диалекте. Слушатели могут получить доступ к поддерживающим радиопередачам в частном порядке и анонимно.  

Являясь мощным средством охвата маргинализированных сообществ за границей, коротковолновая связь очень эффективна для охвата удаленной аудитории Евангелием, а в районах, где христиане преследуются, избавляет слушателей и вещателей от страха перед репрессиями. 

Средневолновый (МВт)

Средневолновое радио обычно используется для местных передач и идеально подходит для сельских населенных пунктов. Благодаря среднему диапазону передачи он может достигать изолированных областей с сильным и надежным сигналом. Передачи на средних волнах могут передаваться через установленные радиосети — там, где такие сети существуют.  

In северная индия, местные культурные верования делают женщин маргинализированными, и многие из них остаются дома. Для женщин в этом положении передачи из Feba North India (с использованием установленной радиосети) являются важной связью с внешним миром. Его программы, основанные на ценностях, обеспечивают образование, рекомендации в области здравоохранения и информацию о правах женщин, побуждая к разговорам о духовности с женщинами, которые связываются со станцией. В этом контексте радио несет послание надежды и расширения прав и возможностей женщинам, которые слушают его дома.   

Частотная модуляция (FM)

Для радиостанции, основанной на сообществе, FM является королем! 

Радио Умоджа FM в ДРК, недавно запущенной с целью дать сообществу возможность высказаться. FM обеспечивает сигнал ближнего действия - как правило, в любом месте в пределах видимости передатчика, с превосходным качеством звука. Обычно он может охватывать территорию небольшого города или большого города, что делает его идеальным для радиостанции, работающей на ограниченном географическом участке и освещающей местные проблемы. В то время как коротковолновые и средневолновые станции могут быть дорогими в эксплуатации, лицензия на общественную FM-станцию ​​намного дешевле. 

Афно FM, партнер Feba в Непале, предоставляет жизненно важные медицинские консультации местным сообществам в Окхалдхунге и Даделдхуре. Использование FM позволяет им совершенно четко передавать важную информацию в целевые области. В сельской местности Непала широко распространено подозрительное отношение к больницам, а некоторые распространенные заболевания считаются табу. Существует реальная потребность в хорошо информированных, непредвзятых советах по вопросам здоровья и Афно FM помогает удовлетворить эту потребность. Команда работает в партнерстве с местными больницами, чтобы предотвращать и лечить распространенные проблемы со здоровьем (особенно те, с которыми связана стигма), а также бороться со страхом местных жителей перед медицинскими работниками, побуждая слушателей обращаться за медицинской помощью, когда они в ней нуждаются. FM также используется в радио для аварийного реагирования - с 20-килограммовым FM-передатчиком, достаточно легким, чтобы его можно было нести в пострадавшие от стихийного бедствия населенные пункты в составе легко переносимого чемодана-студии. 

Интернет-радио

Быстрое развитие веб-технологий открывает огромные возможности для радиовещания. Интернет-станции настраиваются быстро и легко (иногда на запуск и запуск требуется всего неделя! Это может стоить намного меньше, чем обычная передача).

А поскольку Интернет не имеет границ, аудитория веб-радио может иметь глобальный охват. Одним из недостатков является то, что Интернет-радио зависит от покрытия Интернета и доступа слушателя к компьютеру или смартфону.  

При населении мира в 7.2 миллиарда три пятых, или 4.2 миллиарда человек, по-прежнему не имеют постоянного доступа к Интернету. Таким образом, интернет-проекты общественного радио в настоящее время не подходят для некоторых из самых бедных и труднодоступных районов мира.

Амплитудная модуляция (AM) - самая старая из известных форм модуляции. Первыми радиовещательными станциями были AM, но даже раньше, CW или непрерывные сигналы с кодом Морзе были формой AM. Это то, что мы сегодня называем двухпозиционной манипуляцией (OOK) или амплитудной манипуляцией (ASK).

Несмотря на то, что AM является первым и самым старым, он все еще существует в большем количестве форм, чем вы думаете. AM прост, недорого и удивительно эффективен. Несмотря на то, что потребность в высокоскоростных данных подтолкнула нас к мультиплексированию с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) как наиболее эффективной в спектральном отношении схеме модуляции, AM по-прежнему используется в форме квадратурной амплитудной модуляции (QAM).

Что заставило меня подумать об AM? Во время сильного зимнего шторма около двух месяцев назад я получил большую часть информации о погоде и чрезвычайных ситуациях с местных станций AM. В основном от WOAI, станции на 50 кВт, которая существует уже много лет. Я сомневаюсь, что они все еще вырабатывали 50 кВт во время отключения электроэнергии, но они были в эфире в течение всего погодного события. Многие, если не большинство АМ-станций, работали на резервном питании. Надежный и комфортный.

Сегодня в США более 6,000 станций AM. И у них все еще есть огромная аудитория слушателей, как правило, местные жители, которые ищут самую свежую информацию о погоде, пробках и новостях. Большинство до сих пор слушают в своих машинах или грузовиках. Существует множество ток-шоу на радио, и вы все еще можете услышать бейсбольный или футбольный матч по AM. Вариантов музыки стало меньше, так как они в основном перешли на FM. Тем не менее, на AM есть несколько музыкальных станций в стиле кантри и Tejano. Все зависит от местной аудитории, которая довольно разнообразна.

AM-радио вещает в каналах шириной 10 кГц от 530 до 1710 кГц. На всех станциях используются вышки, поэтому поляризация вертикальная. В течение дня распространяются в основном земные волны с радиусом действия около 100 миль. По большей части это зависит от уровня мощности, обычно 5 кВт или 1 кВт. Станций на 50 кВт не так уж много, но диапазон их явно больше.

Ночью, конечно, распространение изменяется, поскольку ионизированные слои меняются и заставляют сигналы распространяться дальше благодаря их способности преломляться верхними ионными слоями, создавая множественные скачки сигнала на расстояниях до тысячи миль и более. Если у вас есть хорошее AM-радио и длинная антенна, вы можете слушать ночью станции по всей стране.

AM также является основной модуляцией коротковолнового радио, которое можно услышать во всем мире в диапазоне от 5 до 30 МГц. Это по-прежнему один из основных источников информации для многих стран третьего мира. Коротковолновое прослушивание также остается популярным хобби.

Где, помимо радиовещания, еще используется AM? Радиолюбители по-прежнему используют AM; не в исходной высокоуровневой форме, а как однополосная (SSB). SSB - это AM с подавленной несущей и отфильтрованной одной боковой полосой, в результате чего остается узкий голосовой канал с частотой 2,800 Гц. Он широко используется и очень эффективен, особенно в любительских диапазонах от 3 до 30 МГц. Военные и некоторые морские радиостанции также продолжают использовать в той или иной форме SSB.

Но подождите, это еще не все. AM до сих пор можно найти в радиоприемниках Citizen's Band. Старый добрый AM остается в миксе, как и SSB. Более того, AM является основной модуляцией авиационного радио, используемой между самолетами и вышкой. Эти радиостанции работают в диапазоне от 118 до 135 МГц. Почему АМ? Я никогда не понимал этого, но это работает нормально.

Наконец, AM по-прежнему с нами в форме QAM, комбинации фазовой и амплитудной модуляции. Большинство каналов OFDM используют одну форму QAM для получения более высоких скоростей передачи данных, которые они могут доставить.

Как бы то ни было, AM еще не умер, и на самом деле он, кажется, Величественно стареет.

Что такое АМ-передатчик?

Передатчики, которые передают AM-сигналы, известны как AM-передатчики, они также известны как AM-радиопередатчики или AM-вещательные передатчики, поскольку они используются для передачи радиосигналов с одной стороны на другую.

Эти передатчики используются в диапазонах частот средних волн (MW) и коротких волн (SW) для AM-вещания.

Диапазон MW имеет частоты от 550 кГц до 1650 кГц, а диапазон SW имеет частоты от 3 МГц до 30 МГц. Два типа AM-передатчиков, которые используются в зависимости от их мощности передачи:

• Высокий уровень
• Низкий уровень

Передатчики высокого уровня используют модуляцию высокого уровня, а передатчики низкого уровня используют модуляцию низкого уровня. Выбор между двумя схемами модуляции зависит от мощности передачи АМ-передатчика.

В широковещательных передатчиках, где мощность передачи может быть порядка киловатта, используется модуляция высокого уровня. В маломощных передатчиках, где требуется всего несколько ватт мощности передачи, используется низкоуровневая модуляция..

Передатчики высокого и низкого уровня

На рисунке ниже показана блок-схема передатчиков высокого и низкого уровня. Основное различие между двумя передатчиками заключается в усилении мощности несущего и модулирующего сигналов.

На рисунке (а) показана блок-схема высокоуровневого АМ-передатчика.

Рисунок (а) нарисован для передачи звука. При передаче высокого уровня мощности несущего и модулирующего сигналов усиливаются перед подачей их на каскад модулятора, как показано на рисунке (а). При низкоуровневой модуляции мощности двух входных сигналов каскада модулятора не усиливаются. Требуемая мощность передачи достигается за счет последней ступени передатчика, усилителя мощности класса C.

Различные части рисунка (а):

• Генератор несущей
• Буферный усилитель
• Умножитель частоты
• Усилитель мощности
• Аудио цепочка
• Модулированный усилитель мощности класса C

Генератор несущей

Генератор несущей генерирует сигнал несущей, который находится в диапазоне RF. Частота несущей всегда очень высока. Поскольку очень сложно генерировать высокие частоты с хорошей стабильностью частоты, генератор несущей генерирует субкратное значение с требуемой несущей частотой.

Эта субкратная частота умножается на каскад умножителя частоты, чтобы получить требуемую несущую частоту.

Кроме того, на этом этапе можно использовать кварцевый генератор для генерации низкочастотной несущей с наилучшей стабильностью частоты. Затем каскад умножителя частоты увеличивает частоту несущей до требуемого значения.

Буферный усилитель

Назначение буферного усилителя двоякое. Сначала он согласовывает выходной импеданс несущего генератора с входным импедансом умножителя частоты, следующего каскада несущего генератора. Затем он изолирует генератор несущей частоты и умножитель частоты.

Это необходимо для того, чтобы умножитель не потреблял большой ток от несущего генератора. Если это произойдет, частота несущего генератора не будет оставаться стабильной.

Умножитель частоты

Дольная кратная частота несущего сигнала, генерируемого генератором несущей, теперь подается на умножитель частоты через буферный усилитель. Этот каскад также известен как генератор гармоник. Умножитель частоты генерирует высшие гармоники частоты несущего генератора. Умножитель частоты представляет собой настроенную схему, которую можно настроить на необходимую несущую частоту, которая должна быть передана.

Усилитель мощности

Затем мощность несущего сигнала усиливается в каскаде усилителя мощности. Это основное требование к передатчику высокого уровня. Усилитель мощности класса С выдает на своем выходе мощные импульсы тока несущего сигнала.

Аудио цепочка

Передаваемый звуковой сигнал поступает с микрофона, как показано на рисунке (а). Усилитель аудиодрайвера усиливает напряжение этого сигнала. Это усиление необходимо для управления усилителем мощности звука. Затем усилитель мощности класса A или класса B усиливает мощность аудиосигнала.

Модулированный усилитель класса C

Это выходной каскад передатчика. Модулирующий звуковой сигнал и несущий сигнал после усиления мощности подаются на этот модулирующий каскад. На этом этапе происходит модуляция. Усилитель класса C также усиливает мощность AM-сигнала до вновь полученной мощности передачи. Этот сигнал, наконец, передается на антенну, которая излучает сигнал в пространство передачи.

Низкоуровневый AM-передатчик, показанный на рисунке (b), аналогичен высокоуровневому передатчику, за исключением того, что мощности несущей и звуковых сигналов не усиливаются. Эти два сигнала напрямую подаются на модулированный усилитель мощности класса C.

На этапе происходит модуляция, и мощность модулированного сигнала усиливается до требуемого уровня мощности передачи. Затем передающая антенна передает сигнал.

Соединение выходного каскада и антенны

Выходной каскад модулированного усилителя мощности класса С подает сигнал на передающую антенну.

Для передачи максимальной мощности от выходного каскада к антенне необходимо, чтобы импеданс двух секций совпадал. Для этого требуется соответствующая сеть.

Согласование между ними должно быть идеальным на всех частотах передачи. Поскольку согласование требуется на разных частотах, в согласующих цепях используются катушки индуктивности и конденсаторы с разным импедансом на разных частотах.

Соответствующая сеть должна быть построена с использованием этих пассивных компонентов. Это показано на рисунке ниже (с).

Схема согласования, используемая для связи выходного каскада передатчика и антенны, называется двойной π-схемой.

Эта сеть показана на рисунке (c). Он состоит из двух катушек индуктивности L1 и L2 и двух конденсаторов C1 и C2. Значения этих компонентов выбираются такими, чтобы входной импеданс сети находился в пределах от 1 до 1'. Показанный на рисунке (в) выходной импеданс согласован с выходным каскадом передатчика.

Далее выходное сопротивление сети согласовывается с сопротивлением антенны.

Сеть согласования с двойным π также отфильтровывает нежелательные частотные составляющие, появляющиеся на выходе последней ступени передатчика.

Выход модулированного усилителя мощности класса C может содержать высшие гармоники, такие как вторая и третья гармоники, которые крайне нежелательны.

Частотная характеристика согласующей сети настроена таким образом, что эти нежелательные высшие гармоники полностью подавляются, и на антенну поступает только полезный сигнал..

Антенна, находящаяся в конце секции передатчика, передает модулированную волну. В этой главе давайте обсудим передатчики AM и FM.

AM передатчик

AM-передатчик принимает аудиосигнал в качестве входа и подает на антенну амплитудно-модулированную волну в качестве выходного сигнала для передачи. Блок-схема AM-передатчика показана на следующем рисунке.

Работу АМ-передатчика можно объяснить следующим образом: 

• Аудиосигнал с выхода микрофона отправляется на предварительный усилитель, который повышает уровень модулирующего сигнала.
• Генератор RF генерирует несущий сигнал.
• И модулирующий, и несущий сигнал отправляются на AM-модулятор.
• Усилитель мощности используется для увеличения уровней мощности AM волны. Эта волна, наконец, передается на антенну для передачи.

FM-передатчик

FM-передатчик - это целое устройство, которое принимает аудиосигнал в качестве входа и доставляет FM-волну на антенну в качестве выходного сигнала для передачи. Блок-схема FM-передатчика показана на следующем рисунке.

Работу FM-передатчика можно объяснить следующим образом:

• Аудиосигнал с выхода микрофона отправляется на предварительный усилитель, который повышает уровень модулирующего сигнала.
• Затем этот сигнал передается на фильтр верхних частот, который действует как сеть предыскажений, отфильтровывая шум и улучшая отношение сигнал / шум.
• Этот сигнал далее передается в схему модулятора FM.
• Схема генератора генерирует высокочастотную несущую, которая отправляется в модулятор вместе с модулирующим сигналом.
• Несколько ступеней умножителя частоты используются для увеличения рабочей частоты. Даже тогда мощности сигнала недостаточно для передачи. Следовательно, в конце используется усилитель мощности RF для увеличения мощности модулированного сигнала. Этот модулированный сигнал FM передается на антенну для передачи.

Сравнение сигналов AM и FM

Обе системы AM и FM используются в коммерческих и некоммерческих приложениях. Например, радиовещание и телевизионная передача. Каждая система имеет свои достоинства и недостатки. В конкретном приложении система AM может быть более подходящей, чем система FM. Таким образом, оба одинаково важны с точки зрения применения.

Преимущество FM-систем перед AM-системами

Амплитуда FM-волны остается постоянной. Это дает разработчикам системы возможность удалить шум из принятого сигнала. Это делается в FM-приемниках с помощью схемы ограничения амплитуды, так что шум выше предельной амплитуды подавляется. Таким образом, FM-система считается помехоустойчивой. Это невозможно в AM-системах, потому что модулирующий сигнал переносится самими изменениями амплитуды, а огибающая AM-сигнала не может быть изменена.

- Большая часть мощности FM-сигнала приходится на боковые полосы. При более высоких значениях индекса модуляции mc основная часть общей мощности содержится в боковых полосах, а несущий сигнал содержит меньшую мощность. Напротив, в системе AM только одна треть общей мощности передается боковыми полосами, а две трети общей мощности теряется в виде мощности несущей.

- В ЧМ-системах мощность передаваемого сигнала зависит от амплитуды немодулированного несущего сигнала и, следовательно, постоянна. Напротив, в системах AM мощность зависит от индекса модуляции ma. Максимально допустимая мощность в системах AM составляет 100 процентов, когда ma равно единице. Такое ограничение не применяется в случае систем FM. Это связано с тем, что общая мощность в FM-системе не зависит от индекса модуляции, mf и отклонения частоты fd. Следовательно, использование энергии является оптимальным в FM-системе.

В AM-системе единственный способ уменьшить шум — увеличить передаваемую мощность сигнала. Эта операция увеличивает стоимость системы AM. В FM-системе вы можете увеличить девиацию частоты несущего сигнала, чтобы уменьшить шум. если девиация частоты высока, то можно легко восстановить соответствующее изменение амплитуды сигнала основной полосы частот. если девиация частоты мала, шум «может затмить эту вариацию, и девиация частоты не может быть преобразована в соответствующую вариацию амплитуды». Таким образом, увеличивая частотные отклонения в ЧМ-сигнале, можно уменьшить шумовой эффект. В системе АМ не предусмотрено уменьшение влияния шума каким-либо другим способом, кроме увеличения передаваемой мощности.

В FM-сигнале соседние FM-каналы разделены защитными полосами. В системе FM нет передачи сигнала через пространство спектра или защитную полосу. Поэтому помех от соседних FM-каналов практически нет. Однако в системе AM между двумя соседними каналами не предусмотрена защитная полоса. Следовательно, всегда есть помехи от АМ-радиостанций, если принимаемый сигнал не является достаточно сильным, чтобы подавить сигнал соседнего канала.

Недостатки FM-систем по сравнению с AM-системами

В FM-сигнале бесконечное количество боковых полос, поэтому теоретическая полоса пропускания FM-системы бесконечна. Полоса пропускания FM-системы ограничена правилом Карсона, но все же намного выше, особенно в WBFM. В системах AM полоса пропускания всего в два раза превышает частоту модуляции, что намного меньше, чем у WBFN. Это делает FM-системы более дорогими, чем AM-системы.

Оборудование системы FM более сложное, чем системы AM, из-за сложной схемы систем FM; это еще одна причина того, что FM-системы дороже AM-систем.

Зона приема FM-системы меньше, чем AM-системы, поэтому FM-каналы ограничены городскими районами, а AM-радиостанции можно принимать в любой точке мира. FM-система передает сигналы по линии прямой видимости, при которой расстояние между передающей и приемной антеннами не должно быть большим. в системе AM сигналы станций коротковолнового диапазона передаются через слои атмосферы, которые отражают радиоволны на более широкой территории.

Из-за различных применений AM-передатчик широко делится на гражданский AM-передатчик (самодельные и маломощные AM-передатчики) и коммерческий AM-передатчик (для военного радио или национальной AM-радиостанции).

Коммерческий AM-передатчик является одним из наиболее представительных продуктов в радиочастотной области. 

Передатчик радиостанции этого типа может использовать свои огромные широковещательные антенны AM (мачта с оттяжками и т. Д.) Для передачи сигналов по всему миру. 

Поскольку AM нелегко заблокировать, коммерческий AM-передатчик часто используется для политической пропаганды или военно-стратегической пропаганды между странами.

Подобно передатчику FM-вещания, передатчик AM-вещания также имеет различную выходную мощность. 

Взяв, к примеру, FMUSER, их коммерческие серии AM-передатчиков включают AM-передатчик мощностью 1 кВт, AM-передатчик мощностью 5 кВт, AM-передатчик мощностью 10 кВт, AM-передатчик мощностью 25 кВт, AM-передатчик мощностью 50 кВт, AM-передатчик мощностью 100 кВт и AM-передатчик мощностью 200 кВт. 

Эти AM-передатчики построены в твердотельном корпусе с позолотой и имеют системы дистанционного управления AUI и модульную конструкцию компонентов, которая поддерживает непрерывный вывод высококачественных AM-сигналов.

Однако, в отличие от создания FM-радиостанции, строительство AM-передающей станции требует более высоких затрат. 

Для вещательных компаний запуск новой AM-станции обходится дорого, в том числе:

- Затраты на покупку и транспортировку АМ-радиооборудования. 

- Стоимость найма рабочей силы и установки оборудования.

- Стоимость применения лицензий на AM-вещание.

- И т.д. 

Поэтому для национальных или военных радиостанций срочно необходим надежный поставщик с универсальными решениями для поставки следующего оборудования АМ-вещания:

Передатчик AM высокой мощности (сотни тысяч выходной мощности, например, 100 кВт или 200 кВт)

Антенная система AM-вещания (AM-антенна и радиомачта, аксессуары для антенн, жесткие линии передачи и т. д.)

Испытательные нагрузки АД и вспомогательное оборудование. 

И т.д.

Что касается других вещателей, более привлекательным является более дешевое решение, например:

- Купите AM-передатчик меньшей мощности (например, AM-передатчик мощностью 1 кВт)

- Купить б/у передатчик AM Broadcast

- Аренда уже существующей радиомачты AM

- И т.д.

Как производитель с полной цепочкой поставок оборудования для AM-радиостанций, FMUSER поможет создать наилучшее решение с головы до ног в соответствии с вашим бюджетом. Вы можете приобрести полное оборудование для AM-радиостанций, от твердотельного мощного AM-передатчика до испытательной нагрузки AM и другого оборудования. , нажмите здесь, чтобы узнать больше о решениях FMUSER AM для радио.

Гражданские AM-передатчики более распространены, чем коммерческие AM-передатчики, поскольку они дешевле.

В основном их можно разделить на AM-передатчик DIY и AM-передатчик малой мощности. 

Для самодельных AM-передатчиков некоторые радиолюбители обычно используют простую плату для сварки таких компонентов, как аудиовход, антенна, трансформатор, осциллятор, линия электропередачи и линия заземления.

Из-за своей простой функции самодельный AM-передатчик может иметь размер всего в половину ладони. 

Именно поэтому такой АМ-передатчик стоит всего дюжину долларов или может быть изготовлен бесплатно. Вы можете полностью следовать онлайн-учебному видео, чтобы сделать его своими руками.

Передатчики AM малой мощности продаются по цене 100 долларов. Они часто бывают стоечного типа или появляются в небольшой прямоугольной металлической коробке. Эти передатчики более сложны, чем самодельные AM-передатчики, и у них много мелких поставщиков.