مدولاسیون های مخابراتی
مدولاسيون:
در انواع وسيعي از سيستم هاي مهندسي مفهومي بنام مدولاسيون نقشي محوري ايفا مي نمايد. در حالت كلي ، يك سيستم مدولاسيون سيستمي است كه در آن سيگنالي جهت كنترل پارامتري از سيگنالي ديگر بكار گرفته مي شود.
اگر کانال مخابراتی شامل فضای آزاد باشد در این صورت برای انتشار و دریافت سیگنال آنتن هایی مورد نیاز است طول این آنتن ها متناسب با طول موج سیگنال فرستاده شده است. بسیاری از سیگنال های صوتی دارای مولفه فرکانسی ۱۰۰ هرتز یا پایین تر هستند. برای ارسال این سیگنال ها اگر سیگنال مستقیما انتشار یابد به آنتن هایی با طول حدود ۳۰۰km نیاز است. اما اگر از مدولاسیون برای سوار کردن سیگنال بر روی یک فرکانس حامل مثلا ۱۰۰Mhz استفاده کنیم در این صورت طول آنتن ها حدود یک متر خواهد بود.
انواع مدولاسیون
• مدولاسیون دامنه (AM)
• مدولاسیون فرکانس (FM)
مدولاسيون AM
مدولاسيون AM یکی از روشهای پخش امواج رادیویی است که تقریبا در مدتی نزدیک به3/2 ازقرن بیستم، رایجترین شیوه پخش امواج رادیویی خصوصا پخش همگانی بوده وهم اکنون نیزاستفاده وسیعی دارد. این شیوه بیشتر توسط ایستگاههای رادیویی که رویکرد پخش اخبار داشته ویا اغلب حجم مطالب مورد انتشارآنها را (صحبت کردن) تشکیل می دهد، مورد استفاده واقع می گردد . این درحالیست که ایستگاههای رادیویی عمومی وپخش موسیقی در دهههای اخیر ازشیوه پخش FM استقبال نمودند.روشAM تا قبل از جنگ جهانی اول برای ایستگاههای رادیویی کلامی و موسیقی استفاده می شد، اما در دهه بعد از جنگ اول جهاني فعاليت اين دستگاهها به اوج خود رسيد.
.
فرض کنید یک موج حامل(کریر1) سینوسی (C(t توسط رابطه ی زیر تعریف می شود :
C(t) = Ac . Cos(2π fc t) (1)
که Ac دامنه ی حامل و fc فرکانس حامل است. جهت ساده سازی توضیحات البته بدون تغییر در نتایج حاصل و یافته های بدست آمده، فاز موج حامل در رابطه ی (1) را صفر در نظر می گیریم. فرض کنید (m(t یک سیگنال باند پایه است که حاوی مشخصه های پیام است. منبع موج حامل (C(t بطور فیزیکی مستقل از منبع تولید (m(t است. مدولاسیون دامنه (AM) بعنوان رویه ای تعریف می شود که در آن دامنه ی موج حامل (C(t بطور خطی در حوالی مقدار متوسط سیگنال باند پایه ی (m(t تغییر می کند. بنابراین یک موج AM در کلی ترین فرم خود بعنوان تابعی از زمان، مانند رابطه ی زیر بیان می شود:
S(t) = Ac [1+kam(t)] Cos(2π fc t) (2)
که ka ثابتی است که حساسیت دامنه ی مدولاتور تولید کننده ی (S(t خوانده می شود. معمولاً دامنه ی حامل Ac و دامنه ی سیگنال پیام (m(t بر حسب ولت اندازه گیری می شوند که در این صورت ka بر حسب معکوس ولت (1- Volt) اندازه گیری می شود.مدولاسیون FM
نخستین ایستگاه رادیو پخش همگاني FMدر سال 1937 با مجوز کمیته ملی ارتباطات آمریکا (FCC)، با علامت (W1xoj )آغاز به کار کرد. در آن زمان رادیوهای FM هنوز در محدوده فركانسي 42 تا50 مگاهرتزکار میکردند، که پس ازجنگ جهانی دوم، کمیته در 27 ژوئن 1945،گستره فرکانسی FM را به 88 الي MHZ 106 تغيير داد. این تغییر به منظور جلوگیری ازتداخلهای رادیویی و همچنين افزايش ظرفيت كانالها انجام شد. به علاوه این تغییر، باعث تحمیل هزینههای زیادی به ایستگاههای پخشFM به علت تعویض تجهیزات قدیمی خود با تجهیزات پخش بر روی باندجدیدFM شد.
در کشور ما ایستگاههای رادیویی پخش همگانی FM در محدوده فركانسي 88 الي 108 مگاهرتز يعني با گستردهاي برابر 20 مگاهرتز كار ميكنند. این گستره تقریبا به 100 کانال تقسیم شده است، هر کانال با گسترهای برابر2/0.MHz
براي دريافت امواج FM ميبايست از يك گيرندهFM استفاده نمود و برای شنیدن هر کانال باید گیرنده را دقیقا بر روی فرکانس مرکزی هر کانال تنظیم کرد.
برای مثال بالاترین کانال پهنایی برابر8 /107 مگا هرتز الی 108MHz را در بر میگیرد، بنابراین بسامد مرکزی آن9 /107 مگا هرتز است.
ایستگاههای پخش همگانی FM در کشورهای مختلف از توان خروجی بسیار بالایی درحدKW100 (كيلو وات) ویا حتی بیشتر استفاده میشود با چنین توانی امواج رادیویی تا فواصل 160کیلومتری از ایستگاه فرستنده بخوبی قابل دریافت و شنیدن
میباشند. توان خروجی برخی از ایستگاهها حتی تا 300 یا 500 کیلو وات نیز افزایش میيابد.
مقدم شما عزیزان را به "جویابرق" ارج مینهیم ،این وبلاگ جهت "جستوجو "و ارائه مقالات وپروژهای علمی در زمینه "اقیانوس عظیم برق "درست گردیده ،تا هم اهالی این رشته بزرگ و مهم فنی و مهندسی از آن استفاده کنند .وهم از علم و تجارب استادان ،اندیشمندان،مهندسان،دانشجویان و کاربران این اقیانوس بزرگ بهره جست.در پایان "جویابرق"بیصبرانه منتظر نقطه نظرات و پیشنهادهای شما دوستان گرامی است .که موجب خوشحالی ما وتشکرازشما می گردد…!