Ukuaji wa Amplitude katika RF: Nadharia, Kikoa cha Muda, Kikoa cha Mara kwa Mara

"Frequency redio (RF) ni kiwango cha oscillation cha umeme uliobadilika wa sasa au voltage au ya shamba la umeme, umeme au umeme au mfumo wa mitambo katika masafa ya mzunguko kutoka karibu 20 kHz hadi karibu 300 GHz. ----- FMUSER"

maudhui

● Redio ya mzunguko wa redio
● Math
● Kikoa cha Wakati

● Kikoa cha Frequency
● Freifi mbaya

● Muhtasari

Redio ya mzunguko wa redio
Jifunze juu ya njia ya moja kwa moja ya usanidi habari katika wimbi la kubeba.

Tumeona kuwa mabadiliko ya RF ni marekebisho ya kimakusudi ya amplitude, frequency, au awamu ya ishara ya mtoaji wa sinusoidal. Marekebisho haya hufanywa kulingana na mpango maalum ambao unatekelezwa na mtoaji na unaeleweka na mpokeaji. Kubadilisha moduli-ambayo bila shaka ni asili ya neno "AM redio" - huongeza ukubwa wa carrier kulingana na thamani ya papo hapo ya ishara ya msingi.

Math
Urafiki wa kihesabu kwa mabadiliko ya amplitude ni rahisi na Intuitive: unazidisha mtoaji kwa ishara ya baseband. Frequency ya carrier yenyewe haibadilishwa, lakini amplitude itatofautiana kila wakati kulingana na thamani ya baseband. (Walakini, kama tutakavyoona baadaye, tofauti za ukuzaji zinaanzisha sifa mpya za masafa.) Maelezo moja dhahiri hapa ni hitaji la kubadili ishara ya baseband; tulijadili hii katika ukurasa uliopita. Ikiwa tunayo msingi wa mabadiliko ya msingi ambao unatofautiana kati ya 1 na 1, uhusiano wa kihesabu unaweza kuonyeshwa kama ifuatavyo:

Tazama pia: >>Kuna tofauti gani kati ya AM na Radio ya FM?

ambapo xAM ni wimbi-ampliti iliyosasishwa, xC ndiyo inachukua, na xBB ni ishara ya basband. Tunaweza kuchukua hatua hii zaidi ikiwa tutazingatia mtoa huduma kuwa mtu wa kutokuwa na mwisho, amplitude wa mara kwa mara, sinusoid ya mara kwa mara. Ikiwa tunadhania kuwa nafasi ya kubeba ni 1, tunaweza kuchukua nafasi ya xC na dhambi (ωCt).

Sasa hivi ni nzuri sana, lakini kuna shida moja na uhusiano huu: hauna udhibiti juu ya "nguvu" ya muundo. Kwa maneno mengine, uhusiano wa mabadiliko ya -band-ya-carrier-amplitude-umewekwa. 

Kwa mfano, hatuwezi kubuni mfumo kama kwamba mabadiliko madogo katika thamani ya msingi wa msingi hayataunda mabadiliko makubwa kwenye nafasi ya kubeba wabebaji. Ili kushughulikia upungufu huu, tunaanzisha m, inayojulikana kama faharisi ya moduli.

Tazama pia: >>Jinsi ya kuondoa Kelele juu AM na FM Receiver 

Sasa, kwa kutofautiana m tunaweza kudhibiti ukubwa wa athari ya ishara ya baseband kwenye amplitude ya mtoaji. Angalia, hata hivyo, kwamba m imeongezeka na ishara ya msingi wa basband, sio msingi uliogeuzwa. 

Kwa hivyo, ikiwa xBB itaongezeka kutoka -1 hadi +1, thamani yoyote ya zaidi ya 1 itasababisha (1 + mxBB) kupanuka katika sehemu hasi ya y axis-lakini hii ndivyo tulikuwa tukijaribu kuzuia kwa kuhama. mahali pa kwanza. Kwa hivyo kumbuka, ikiwa faharisi ya moduli inatumiwa, ishara lazima ibadilishwe kwa kuzingatia upeo wa mxBB, sio xBB.

Kikoa cha Wakati
Tuliangalia mabadiliko ya kikoa cha AM katika ukurasa uliopita. Hapa kulikuwa na njama ya mwisho (baseband in red, AM waveform in blue):

Sasa hebu tuangalie athari za faharisi ya moduli. Hapa kuna njama inayofanana, lakini wakati huu nilibadilisha ishara ya basband kwa kuongeza 3 badala ya 1 (anuwai ya asili bado ni 1 hadi 1).

Sasa tutajumuisha faharisi ya moduli. Njama ifuatayo ni pamoja na m = 3.

Amplitini ya wabebaji sasa ni "nyeti zaidi" kwa thamani tofauti ya ishara ya baseband. Baseband iliyobadilishwa haingii sehemu hasi ya y axis kwa sababu nilichagua kukabiliana na DC kulingana na faharisi ya moduli.

Unaweza kuwa unashangaa juu ya kitu: Je! Tunawezaje kuchagua kibali sahihi cha DC bila kujua sifa halisi za upana wa ishara ya basband? Kwa maneno mengine, tunawezaje kuhakikisha kwamba swing hasi ya skuhuri ya Baseband inaenea kabisa hadi sifuri? 

Jibu: Hauitaji. Viwanja viwili vilivyotangulia ni sawa halali waveforms; ishara ya baseband imehamishwa kwa uaminifu katika visa vyote viwili. Kukosea kwa DC yoyote ambayo inabaki baada ya demokrasia huondolewa kwa urahisi na capacitor ya mfululizo. (Sura inayofuata itashughulikia demokrasia.)

Tazama pia: >>ni Tofauti kati AM na FM nini?

Kikoa cha Frequency
Kama tulivyojadili hapo awali, maendeleo ya RF hufanya matumizi ya kina ya uchambuzi wa kikoa cha frequency. Tunaweza kukagua na kukagua ishara ya hali halisi ya maisha kwa kuipima na uchambuzi wa wigo, lakini hii inamaanisha kwamba tunahitaji kujua ni nini wigo unapaswa kuonekana.

Wacha tuanze na uwasilishaji wa kikoa cha mzunguko wa ishara ya mtoa huduma:

Hivi ndivyo tunatarajia kwa carrier ambaye hajazuiliwa: spike moja saa 10 MHz. Sasa hebu tuangalie wigo wa ishara iliyoundwa na amplitude modulating carrier na frequency ya mara kwa mara 1 MHz sinusoid.

Hapa unaona sifa za kawaida za muundo wa muundo wa amplitude: ishara ya baseband imebadilishwa kulingana na frequency ya mtoa huduma. 

Tazama pia: >>RF Filter Misingi Tutorial 

Unaweza pia kufikiria hii kama "kuongeza" masafa ya kipenyo kwenye ishara ya mtoaji, ambayo kwa kweli ni kile tunachofanya tunapotumia modulisho ya kiwango cha juu cha masafa - mzunguko wa wabebaji unabaki, kama unavyoweza kuona katika mabadiliko ya kikoa cha wakati, lakini Tofauti za amplitude hufanya yaliyomo masafa marefu ambayo yanaambatana na sifa za kuvutia za ishara ya baseband.

Ikiwa tutatazama kwa karibu wigo uliobadilishwa, tunaweza kuona kwamba kilele mbili mpya ni 1 MHz (yaani, frequency ya baseband) hapo juu na 1 MHz chini ya mzunguko wa shehena.

(Ikiwa utashangaa, asymmetry ni muundo wa mchakato wa hesabu; viwanja hivi vilitolewa kwa kutumia data halisi, na azimio kidogo. Wigo unaofaa utakuwa sawa.)

>>Rudi juu

Freifi mbaya
Kwa muhtasari, basi, mabadiliko ya mabadiliko ya urefu hubadilisha wigo wa baseband kwa bendi ya masafa inayozunguka mzunguko wa washughulikiaji. Kuna kitu tunahitaji kuelezea, ingawa: Je! Kwa nini kuna kilele mbili - moja kwa mzunguko wa wabebaji pamoja na mzunguko wa basband, na nyingine kwa masafa ya kubeba kasi ya kusonga kasi ya baseband? 

Jibu linakuwa wazi ikiwa tunakumbuka tu kuwa wigo wa Fourier ni ulinganifu kwa heshima na mhimili wa y; ingawa mara nyingi tunaonyesha masafa mazuri tu, sehemu hasi ya x-axis inayo masafa hasi yanayolingana. 

Masafa haya hasi hupuuzwa kwa urahisi wakati tunaposhughulika na wigo wa asili, lakini ni muhimu ni pamoja na masafa hasi wakati tunapoweka wigo.

Mchoro ufuatao unapaswa kufafanua hali hii.

Kama unavyoona, wigo wa basband na wigo wa carbu ni ulinganifu kwa heshima na mhimili wa y. Kwa ishara ya baseband, hii inasababisha wigo ambao unaendelea kutoka sehemu chanya ya ax-x hadi sehemu hasi; kwa mtoaji, tunayo spikes mbili, moja katika + ωC na moja kwa -C. Na wigo wa AM ni, kwa mara nyingine tena, ya ulinganifu: wigo wa wigo wa baseband uliotafsiriwa huonekana katika sehemu nzuri na sehemu hasi ya ax-x.

>>Rudi kwap

Na hapa kuna jambo moja la kuzingatia: skuku ya kiwango cha kuongezeka husababisha bandwidth kuongezeka kwa sababu ya 2. Tunapima bandwidth kwa kutumia tu masafa mazuri, kwa hivyo bandwidth ya baseband ni BWBB (angalia mchoro hapa chini). Lakini baada ya kutafsiri wigo mzima (masafa mazuri na hasi), masafa yote ya asili huwa mazuri, kiasi kwamba bandwidth iliyobadilishwa ni 2BWBB.

Muhtasari
* Kiwango cha mpangilio hulingana na kuzidisha mbebaji na ishara iliyobadilishwa ya msingi.

* Fahirisi ya moduli inaweza kutumika kufanya kiwanda cha mmiliki wa kubeba zaidi (au chini) nyeti kwa tofauti katika thamani ya ishara ya baseband.

* Katika kikoa cha masafa, moduli ya ukuzaji inalingana na kutafsiri wigo wa baseband kwa bendi inayozunguka frequency ya shehena.

* Kwa sababu wigo wa baseband ni sawa kulingana na mhimili wa y, tafsiri hii ya frequency inasababisha kuongezeka kwa sababu ya 2-bandwidth.

>>Rudi kwap

Acha ujumbe 

Orodha ujumbe