Quelle est la fréquence de modulation de la bande passante, spectre et Sidebands?

Par Ian Poole

- Notes et les détails de la modulation de fréquence de la bande passante, le spectre et les bandes latérales, et leur impact sur l'utilisation de la FM.

La largeur de bande, le spectre et les bandes latérales sont d'une grande importance lors de l'utilisation de modulation de fréquence.

Les bandes latérales d'un signal modulé en fréquence s'étendent de chaque côté du support principal, et provoquer la bande passante du signal global d'augmenter au-delà de celle de la porteuse non modulée.

Comme la modulation de la porteuse varie, tout comme les bandes latérales et donc la bande passante et spectre global du signal.

Modulation de fréquence Fonctions et bandes latérales de Bessel

Tout signal qui est modulé produit des bandes latérales. Dans le cas d'un signal modulé en amplitude, ils sont faciles à déterminer, mais pour la modulation de fréquence la situation est pas tout à fait aussi simple. . Ils dépendent du non seulement l'écart, mais aussi le niveau de déviation, à savoir l'indice de modulation M. Le spectre total est une série infinie de composantes spectrales discrètes exprimés par une formule complexe en utilisant des fonctions de Bessel du premier genre.

 
Le spectre total peut être vu consister en la porteuse plus un nombre infini de bandes latérales d'étalement de chaque côté du support à des multiples entiers de la fréquence de modulation. Les concentrations relatives des bandes latérales peuvent être obtenues en se référant à une table de fonctions de Bessel. On peut voir à partir de l'image en dessous des niveaux relatifs montent et descendent en fonction des différentes valeurs de l'indice de modulation.

 

les niveaux relatifs de porteuse et des bandes latérales d'un signal modulé en fréquence

Pour les petites valeurs de l'indice de modulation, lors de l'utilisation FM à bande étroite et le signal FM est constitué par le support et les deux bandes latérales espacées de la fréquence de modulation ou l'autre côté du support. Ceci semble être le même que celui d'un signal AM, mais la différence est que la bande latérale inférieure est déphasée par 180 degrés.

Comme l'indice de modulation augmente, on constate que les autres bandes latérales à deux fois la fréquence de modulation commencent à apparaître. Comme l'indice augmente en outre d'autres bandes latérales peuvent également être vus.

 

Spectra d'un signal FM avec des niveaux d'indice de modulation différentes

A certains niveaux de modulation, où l'indice de modulation est égal chiffres de 2.41, 5.53, 8.65 et d'autres niveaux plus spécifiques, le transporteur à une chute chiffres réels figure de zéro, le signal étant constitué simplement des bandes latérales.

modulation de la bande passante de fréquence

Dans le cas d'un signal modulé en amplitude à la bande passante nécessaire est le double de la fréquence maximale de la modulation. Alors que la même chose est vraie pour un signal à bande étroite FM, la situation est vrai pour un signal à large bande FM. Ici, la bande passante requise peut être beaucoup plus grand, avec des bandes latérales détectables étaler sur de grandes quantités du spectre de fréquences. Habituellement, il est nécessaire de limiter la bande passante d'un signal de sorte qu'il ne gêne pas indûment avec les stations de chaque côté.

En tant que signal modulé en fréquence comporte des bandes latérales qui se prolongent à l'infini, il est de pratique normale acceptée pour déterminer la largeur de bande comme celui qui contient environ 98% de la puissance du signal.

Une règle de base, souvent appelée la règle de Carson indique que 98% de la puissance du signal est contenu dans une bande passante égale à la fréquence de déviation, plus la fréquence de modulation doublé, à savoir:

 

Normalement, la bande passante d'un signal à large bande FM est limitée à la limite de la règle du Carson - ce qui réduit les interférences et ne présente pas de distorsion indue du signal. En d'autres mots pour une station de radiodiffusion FM VHF Ce doit être (2 x 75) + 15 kHz, soit 175 kHz. Compte tenu de ce total 200 kHz est généralement admis, les stations permettant d'avoir une petite bande de garde et de leurs fréquences centrales sur des nombres entiers de 100 kHz.

Points clés pour la bande passante et des bandes latérales de modulation de fréquence

Il y a quelques points intéressants de synthèse par rapport à la largeur de bande de modulation de fréquence:

• la bande passante d'un signal modulé en fréquence varie avec la déviation et à la fois une modulation de fréquence.

• augmentation de la fréquence de modulation de l'indice de modulation réduit - elle réduit le nombre de bandes latérales avec une amplitude importante et donc la bande passante.

• L'augmentation de la fréquence de modulation augmente la séparation de fréquence entre les bandes latérales.

• La largeur de bande de modulation de fréquence augmente avec la fréquence de modulation, mais il est directement proportionnelle.

bande passante de modulation de fréquence est d'une importance telle qu'elle est avec toute autre forme de signaux. Avec l'occupation de la bande à croissance, et la pression sur l'espace du spectre, il est nécessaire de garantir la bande passante d'un signal modulé en fréquence entre dans son allocation spécifiée. Tout signal propagation excessive en dehors de ce risque de causer des interférences avec d'autres utilisateurs.

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