تم بث أول إشارة AM في عام 1901 من قبل مهندس ريجنالد فيسيندين . هو كندي وقد حصل على انتقال شرارة بدون توقف بالإضافة إلى ميكروفون قائم على الكربون داخل مقدمة الهوائي. تؤثر الموجات الصوتية على الميكروفون من خلال تغيير مقاومته وشدة الإرسال. على الرغم من بساطتها ، كان من السهل سماع الإشارات على بعد بضع مئات من الأمتار ، على الرغم من وجود صوت قاسٍ سيحدث مع التألق. مع بداية إشارات الموجة الجيبية المستمرة ، تحسن البث على نطاق واسع ، وسيصبح تعديل السعة شائعًا لعمليات الإرسال الصوتي. حاليًا ، يتم استخدام السعة في بث الصوت على الموجة القصيرة والنطاقات المتوسطة الطويلة ، وكذلك للاتصالات الراديوية ثنائية الاتجاه على الموجات المترية (VHF) المستخدمة في الطائرات.
ما هو تعديل السعة؟
ال تعريف تعديل السعة هو أن اتساع إشارة الموجة الحاملة يتناسب مع (وفقًا لـ) اتساع إشارة تعديل الدخل. في AM ، توجد إشارة تعديل. وهذا ما يسمى أيضًا بإشارة الإدخال أو إشارة النطاق الأساسي (الكلام على سبيل المثال). هذه إشارة منخفضة التردد كما رأينا سابقًا. هناك إشارة أخرى عالية التردد تسمى الناقل. الغرض من AM هو ترجمة إشارة النطاق الأساسي منخفضة التردد إلى إشارة تردد أعلى باستخدام الناقل . كما تمت مناقشته سابقًا ، يمكن نشر الإشارات عالية التردد عبر مسافات أطول من إشارات التردد المنخفض. ال مشتقات تعديل السعة تشمل ما يلي.
أشكال موجة تعديل السعة
إشارة التعديل (إشارة الإدخال) Vm = Vm sin ωmt
حيث Vm هي القيمة الآنية و Vm هي القيمة القصوى لإشارة التعديل (الإدخال).
fm هو تردد إشارة التعديل (الدخل) و ωm = 2π fm
الإشارة الحاملة Vc = Vc بدون ωct
حيث Vc هي القيمة الآنية و Vc هي القيمة القصوى لإشارة الموجة الحاملة ، و fc هي تردد إشارة الموجة الحاملة و ωc = 2π fc.
تحليل الموجي AM
ال معادلة تعديل السعة يكون،
VAM = Vc + Vm = Vc + Vm sin ωmt
vAM = VAM sin θ = VAM بدون ωct
= (Vc + Vm sin ωmt) الخطيئة ωct
= Vc (1 + m sin ωmt) sin ct حيث m تعطى بواسطة m = Vm / Vc
مؤشر التشكيل
يُعرّف مؤشر التعديل بأنه نسبة اتساع إشارة التعديل وسعة إشارة الموجة الحاملة. يشار إليه ب 'م'
مؤشر التشكيل م = Vm / Vc
يُعرف مؤشر التحوير أيضًا باسم عامل التعديل أو معامل التعديل أو درجة التعديل
يجب أن تكون قيمة 'm' بين 0 و 1.
يسمى 'م' عند التعبير عنه كنسبة مئوية تعديل٪.
Vm = Vmax-Vmin / 2
Vc = Vmax-Vm
Vc = Vmax- (Vmax-Vmin / 2) = Vmax + Vmin / 2
لذلك، Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin)
التعديل الحرج
يحدث ذلك عندما يكون مؤشر التعديل (م) = 1. ملاحظة ، أثناء التعديل الحرج Vmin = 0
التعديل الحرج
M = Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin) = (Vmax / Vmax) = 1
البديل V m = 0 لذلك عند التعديل الحرج m = Vm / Vc
البديل م = 1. لذلك عند التعديل الحرج Vm = Vc
ما هو التعديل الزائد والنطاقات الجانبية لـ AM؟
يمكن أن يحدث هذا عندما م> 1
هذا هو (Vm / Vc)> 1 . لذلك Vm> Vc . بمعنى آخر ، تكون إشارة التعديل أكبر من إشارة الموجة الحاملة.
ستولد إشارة AM إشارات جديدة تسمى النطاقات الجانبية بترددات غير fc أو fm.
نحن نعرف ذلك الخامسصباحا= (Vc + m Vm sin ωmt) sin ωct
نحن نعلم ذلك أيضًا م = Vm / Vc . لذلك Vm = mVc
العصابات الجانبية من AM
لذلك،
الحالة 1: كل من إشارة الدخل وإشارة الموجة الحاملة عبارة عن موجات جيبية.
الخامسصباحا= (Vc + m Vc sin ωmt) sin ωct
= Vc sin ωct + m Vc sin ωmt. الخطيئة
اعد الاتصال SinA SinB = 1/2 [cos (A-B) - cos (A + B)]
لذلك VAM = Vc sin ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] ─ [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
أين Vc sin ωct هو الناقل
مللي فولت / 2 كوس (ωc - wm) t هو النطاق الجانبي السفلي
mVc / 2 cos (c + wm) t أنا النطاق الجانبي العشاء
لذلك ، تحتوي إشارة AM على ثلاثة مكونات ترددية ، وهي الحامل والنطاق الجانبي العلوي والنطاق الجانبي السفلي.
الحالة 2: كل من إشارة الدخل وإشارة الموجة الحاملة هي موجات cos.
VAM = (Vc + m Vc cos ωmt) cos ct
= Vc cos ωct + mVc cos ωmt. كوس ωct
اعد الاتصال Cos A Cos B = 1/2 [cos (A ─B) + cos (A + B)]
لذلك VAM = Vc cos ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] + [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
أين Vc cos ωct
مللي فولت / 2 كوس (ωc - wm) t هو النطاق الجانبي السفلي
مللي فولت / 2 كوس (ωc + wm) t النطاق الجانبي العشاء
لذلك ، تحتوي إشارة AM على ثلاثة مكونات ترددية ، وهي الحامل والنطاق الجانبي العلوي والنطاق الجانبي السفلي
عرض النطاق الترددي AM
عرض النطاق الترددي لإشارة معقدة مثل AM هو الفرق بين مكونات التردد الأعلى والأدنى ويتم التعبير عنه بالهرتز (هرتز). عرض النطاق الترددي يتعامل مع الترددات فقط.
كما هو مبين في الشكل التالي
عرض النطاق الترددي = (fc - fm) - (fc + fm) = 2 fm
مستويات الطاقة في الحامل والنطاقات الجانبية
مستويات الطاقة في الحامل والنطاقات الجانبية
هناك ثلاثة مكونات في موجة AM. ناقل غير معدل ، USB و LSB.
إجمالي قوة AM = القوة في
ناقل غير معدل + طاقة في USB + طاقة في LSB
إذا كان R هو الحمل ، ثم Power in AM = V2c / R + V.LSBاثنين/ R + V.USB2/2
قوة الناقل
ذروة قوة الناقل = V.اثنينسجل تجاري
ذروة الجهد = Vc ، لذلك RMS الجهد = Vc / √2
قوة الموجة الحاملة RMS = 1 / R [Vc / √2]اثنين= V.اثنينج / 2R
RMS Power في العصابات الجانبية
PLSB = PUSB = VSB2 / R = 1 / R [mVc / 2 / √2]اثنين
= ماثنين(يو)اثنين/ 8R = ماثنين/ 4 X الخامساثنينج / 2R
قوة RMS في العصابات الجانبية
نحن نعرف ذلك الخامساثنينج / 2R = كمبيوتر
لذلك صLSB= ماثنين/ 4 × كمبيوتر
إجمالي الطاقة = vاثنينج / 2R + m2Vcاثنين/ 8R + m2Vcاثنين/8R
الخامساثنينc / 2R [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)] = Pc [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)]
صمجموع = قطعة [1 + ماثنين/اثنين ]
مؤشر التحوير من حيث إجمالي الطاقة (PTotal) وقوة الناقل (Pc)
بتوتال = قطعة [1 + ماثنين/اثنين]
بتوتال / كمبيوتر = [1 + ماثنين/اثنين]
ماثنين/ 2 = صمجموع/ كمبيوتر - 1
م = √2 (صمجموع/ الكمبيوتر - 1)
كفاءة النقل
يوجد في AM ثلاثة مكونات طاقة Pc و PLSB و PUSB
من بين هذه الكمبيوترات حاملة غير معدلة. إنه إهدار لأنه لا يحمل أي معلومات على الإطلاق.
يحمل النطاقان الجانبيان جميع المعلومات المفيدة وبالتالي يتم إنفاق الطاقة المفيدة فقط في النطاقات الجانبية
الكفاءة (η)
نسبة القدرة المرسلة التي تحتوي على المعلومات المفيدة (PLSB + PUSB) إلى إجمالي القدرة المرسلة .
كفاءة النقل = (PLSB+ صUSB) / (إجمالي)
η = كمبيوتر [ماثنين/ 4 + ماثنين/ 4] / قطعة [1 = ماثنين/ 2] = ماثنين/ 2 + ماثنين
η٪ = (ماثنين/ 2 + ماثنين) X 100
إستخلاص السعة
عكس المغير ويستعيد (يفك تشفير) الإشارة الأصلية (ما كانت إشارة التعديل في نهاية المرسل) من إشارة AM المستقبلة.
كاشف المغلف
AM عبارة عن موجة بسيطة و الكاشف هو المستخلص. يستعيد الإشارة الأصلية (ما كانت إشارة التعديل في نهاية المرسل) من إشارة AM المستقبلة. ال كاشف يتكون من بسيط مقوم نصف الموجة الذي يصحح إشارة AM المستقبلة. يتبع ذلك ملف مرشح تمرير منخفض الذي يزيل (يتخطى) الموجة الحاملة عالية التردد الإشارة المستقبلة. سيكون الناتج الناتج من مرشح التمرير المنخفض هو إشارة الدخل الأصلية (التعديل).
كاشف المغلف
إشارة AM الواردة هي محول مقترن بمقياس HW أثناء الدورات الإيجابية لـ AM ويقطع الدورات السلبية لـ AM. مرشح مكثف C مرشحات (تتجاوز) الناقل عالي التردد (fc) ويسمح فقط بالتردد المنخفض (fm). هكذا، مرشح الإخراج هو إشارة الإدخال الأصلية (تعديل).
أنواع تعديل السعة
المختلف أنواع تعديل السعة تشمل ما يلي.
1) تشكيل الموجة الحاملة المزدوجة المكبوتة (DSB-SC)
- تتكون الموجة المرسلة من النطاقات الجانبية العلوية والسفلية فقط
- لكن متطلبات عرض النطاق الترددي للقناة هي نفسها كما كانت من قبل.
2) تعديل النطاق الجانبي الفردي (SSB)
- تتكون موجة التشكيل فقط من النطاق الجانبي العلوي أو النطاق الجانبي السفلي.
- لترجمة طيف الإشارة المعدلة إلى موقع جديد في مجال التردد.
3) تعديل النطاق الجانبي الأثري (VSB)
- يتم تمرير أحد النطاق الجانبي بشكل كامل تقريبًا ويتم الاحتفاظ فقط بأثر النطاق الجانبي الآخر.
- عرض النطاق الترددي المطلوب للقناة يزيد قليلاً عن عرض النطاق الترددي للرسالة بمقدار مساوٍ لعرض النطاق الجانبي الأثري.
مزايا وعيوب تعديل السعة
ال مزايا تعديل السعة تشمل ما يلي.
- يعد تعديل السعة اقتصاديًا ويمكن الحصول عليه بسهولة
- إنه سهل التنفيذ ، وباستخدام دائرة بها عدد أقل من المكونات يمكن فكها.
- أجهزة استقبال AM غير مكلفة لأنها لا تتطلب أي مكونات متخصصة.
ال مساوئ تعديل السعة تشمل ما يلي.
- كفاءة هذا التعديل منخفضة جدًا لأنه يستخدم قدرًا كبيرًا من الطاقة
- يستخدم هذا التعديل تردد السعة عدة مرات لتعديل الإشارة بواسطة إشارة الموجة الحاملة.
- يؤدي هذا إلى انخفاض جودة الإشارة الأصلية على الطرف المستقبل ويؤدي إلى مشاكل في جودة الإشارة.
- أنظمة AM عرضة لتوليد الضوضاء.
- ال تطبيقات تعديل السعة حدود على VHF وأجهزة الراديو وقابلة للتطبيق من واحد إلى واحد فقط
وبالتالي ، هذا كله يتعلق بنظرة عامة عن تعديل السعة . الميزة الرئيسية هي أنه بما أن المرجع المتماسك ليس كذلك مطلوب للاستخلاص طالما 0 تعديل سعة النبض ؟
