1. Nizka učinkovitost - Ker je uporabna moč, ki leži v majhnih pasovih, precej majhna, je učinkovitost AM sistema nizka.

2. Omejeno območje delovanja – Domet delovanja je majhen zaradi nizke učinkovitosti. Zato je prenos signalov otežen.

3. Hrup na recepciji – Ker radijski sprejemnik težko razlikuje med variacijami amplitude, ki predstavljajo šum, in tistimi s signali, se lahko pri njegovem sprejemu pojavi močan šum.

4. Slaba kakovost zvoka – Da bi dosegli visoko zvestobo sprejema, je treba reproducirati vse zvočne frekvence do 15 kilohercev, kar zahteva pasovno širino 10 kilohercev, da se zmanjšajo motnje sosednjih oddajnih postaj. Zato je znano, da je kakovost zvoka na postajah AM slaba.

1. Radijske oddaje

2. TV oddaje

3. Garažna vrata se odpirajo z daljinskim upravljalnikom brez ključa

4. Oddaja TV signale

5. Kratkovalovne radijske komunikacije

6. Dvosmerna radijska komunikacija

VSB-SC

1. Definicija - Preostali stranski pas (v radijski komunikaciji) je stranski pas, ki je bil le delno odrezan ali potlačen.

2. uporaba - TV oddaje in radijske oddaje

3. uporabljate - Oddaja TV signale

SSB-SC

1. Definicija - Single-sidebandmodulation (SSB) je izpopolnitev amplitudne modulacije, ki učinkoviteje uporablja električno moč in pasovno širino

2. uporaba - TV oddajanje in kratkovalovno radijsko oddajanje

3. uporabljate - Kratkovalovne radijske komunikacije

DSB-SC

1. Definicija - V radijskih komunikacijah je stranski pas frekvenčni pas višji ali nižji od nosilne frekvence, ki vsebuje moč kot rezultat procesa modulacije.

2. uporaba - TV oddaje in radijske oddaje

3. uporabljate - dvosmerne radijske komunikacije

Kaj je amplitudna modulacija (AM)?

- "Modulacija je postopek prekrivanja nizkofrekvenčnega signala z visoko frekvenco nosilni signal."

- "Proces modulacije lahko definiramo kot spreminjanje RF nosilnega vala v skladu z inteligenco ali informacijo v nizkofrekvenčnem signalu."

- "Modulacija je definirana kot preces, s katerim nekatere značilnosti, običajno amplituda, frekvenca ali faza nosilca se spreminja v skladu s trenutno vrednostjo neke druge napetosti, imenovane modulacijska napetost."

Zakaj je potrebna modulacija?

1. Če bi se na razdalji istočasno predvajala dva glasbena programa, bi težko kdo poslušal en vir in ne slišal drugega vira. Ker imajo vsi glasbeni zvoki približno enako frekvenčno območje, je približno 50 Hz do 10 KHz. Če je želeni program premaknjen do frekvenčnega pasu med 100 KHz in 110 KHz, drugi program pa je premaknjen do pasu med 120 KHz in 130 KHz, sta oba programa še vedno dala pasovno širino 10 KHz in poslušalec lahko (z izbiro pasu) pridobi program. po lastni izbiri. Sprejemnik bi premaknil navzdol le izbrani frekvenčni pas na primeren razpon od 50Hz do 10KHz.

2. Drugi bolj tehnični razlog za premik sporočilnega signala na višjo frekvenco je povezan z velikostjo antene. Upoštevati je treba, da je velikost antene obratno sorazmerna s frekvenco, ki jo je treba sevati. To je 75 metrov pri 1 MHz, toda pri 15 KHz se je povečalo na 5000 metrov (ali malo več kot 16,000 čevljev) navpična antena te velikosti je nemogoča.

3. Tretji razlog za modulacijo visokofrekvenčnega nosilca je, da bo RF (radiofrekvenčna) energija prepotovala veliko razdaljo kot enaka količina energije, ki se prenaša kot zvočna moč.

Vrste modulacije

Nosilni signal je sinusni val na nosilni frekvenci. Spodnja enačba kaže, da ima sinusni val tri značilnosti, ki jih je mogoče spremeniti.

Trenutna napetost (E) =Ec(max)Sin(2πfct + θ)

Izraz, ki se lahko spreminja, je nosilna napetost Ec, nosilna frekvenca fc in nosilni fazni kot θ. Možne so torej tri oblike modulacij.

1. Amplitudna modulacija

Amplitudna modulacija je povečanje ali zmanjšanje nosilne napetosti (Ec), če vsi drugi dejavniki ostanejo nespremenjeni.

2. Frekvenčna modulacija

Frekvenčna modulacija je sprememba nosilne frekvence (fc), pri čemer vsi drugi dejavniki ostanejo nespremenjeni.

3. Modulacija faze

Fazna modulacija je sprememba faznega kota nosilca (θ). Fazni kot se ne more spremeniti, ne da bi vplival tudi na spremembo frekvence. Zato je fazna modulacija v resnici druga oblika frekvenčne modulacije.

RAZLAGA AM

Metoda spreminjanja amplitude visokofrekvenčnega nosilnega vala v skladu z informacijami, ki se prenašajo, pri čemer frekvenca in faza nosilnega vala ostaneta nespremenjeni, se imenuje amplitudna modulacija. Informacija se obravnava kot modulacijski signal in se prekrije z nosilnim valom tako, da se oba preneseta na modulator. Spodaj je podan podroben diagram, ki prikazuje postopek amplitudne modulacije.

Kot je prikazano zgoraj, ima nosilni val pozitivne in negativne polcikle. Oba cikla se spreminjata glede na informacije, ki jih je treba poslati. Nosilec je nato sestavljen iz sinusnih valov, katerih amplitude sledijo spremembam amplitude modulirajočega vala. Nosilec je shranjen v ovojnici, ki jo tvori modulirajoče valovanje. Na sliki lahko tudi vidite, da je variacija amplitude visokofrekvenčnega nosilca pri frekvenci signala in da je frekvenca nosilnega vala enaka frekvenci nastalega vala.

Analiza nosilnega valovanja amplitudne modulacije

Naj bo vc = Vc Sin wct

vm = Vm Sin wmt

vc – Trenutna vrednost nosilca

Vc – Najvišja vrednost nosilca

Wc – kotna hitrost nosilca

vm – Trenutna vrednost moduliranega signala

Vm – največja vrednost moduliranega signala

wm – kotna hitrost moduliranega signala

fm – frekvenca moduliranega signala

Upoštevati je treba, da fazni kot v tem procesu ostaja konstanten. Tako ga je mogoče prezreti.

Upoštevati je treba, da fazni kot v tem procesu ostaja konstanten. Tako ga je mogoče prezreti.

Amplituda nosilnega vala se spreminja pri fm. Amplitudno modulirano valovanje je podano z enačbo A = Vc + vm = Vc + Vm Sin wmt

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

= Vc (1 + mSin wmt)

m – Indeks modulacije. Razmerje Vm/Vc.

Trenutna vrednost amplitudno moduliranega vala je podana z enačbo v = A Sin wct = Vc (1 + m Sin wmt) Sin wct

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

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

Zgornja enačba predstavlja vsoto treh sinusnih valov. Eden z amplitudo Vc in frekvenco wc/2, drugi z amplitudo mVc/2 in frekvenco (wc – wm)/2 in tretji z amplitudo mVc/2 in frekvenco (wc + wm)/2.

V praksi je znano, da je kotna hitrost nosilca večja od kotne hitrosti moduliranega signala (wc >> wm). Tako sta druga in tretja kosinusna enačba bližje nosilni frekvenci. Enačba je predstavljena grafično, kot je prikazano spodaj.

Frekvenčni spekter valovanja AM

Spodnja stranska frekvenca – (wc – wm)/2

Zgornja stranska frekvenca – (wc +wm)/2

Frekvenčne komponente, ki so prisotne v AM valu, so predstavljene z navpičnimi črtami, ki se nahajajo približno vzdolž frekvenčne osi. Višina vsake navpične črte je narisana sorazmerno z njeno amplitudo. Ker je kotna hitrost nosilca večja od kotne hitrosti moduliranega signala, amplituda stranskih frekvenc ne more nikoli preseči polovice amplitude nosilca.

Tako ne bo nobene spremembe prvotne frekvence, spremenjeni pa bosta frekvenci stranskega pasu (wc – wm)/2 in (wc +wm)/2. Prva se imenuje frekvenca zgornjega stranskega pasu (USB), druga pa je znana kot frekvenca spodnjega stranskega pasu (LSB).

Ker je frekvenca signala wm/2 prisotna v stranskih pasovih, je jasno, da komponenta nosilne napetosti ne prenaša nobenih informacij.

Ko je nosilec amplitudno moduliran z eno samo frekvenco, bosta proizvedeni dve frekvenci s stranskim pasom. To pomeni, da ima val AM širino pasu od (wc – wm)/2 do (wc +wm)/2, to je 2wm/2 ali dvakratna frekvenca signala. Kadar ima modulacijski signal več kot eno frekvenco, vsaka frekvenca proizvede dve frekvenci stranskega pasu. Podobno bosta za dve frekvenci moduliranega signala proizvedeni 2 frekvenci LSB in 2 frekvenci USB.

Stranski pasovi frekvenc nad nosilno frekvenco bodo enaki tistim spodaj. Znano je, da so frekvence stranskega pasu, ki so prisotne nad nosilno frekvenco, zgornji stranski pas, vse tiste pod nosilno frekvenco pa spadajo v spodnji stranski pas. Frekvence USB predstavljajo nekatere posamezne modulacijske frekvence, frekvence LSB pa razliko med modulacijsko frekvenco in nosilno frekvenco. Celotna pasovna širina je predstavljena z višjo modulacijsko frekvenco in je enaka dvojni frekvenci.

Indeks modulacije (m)

Razmerje med spremembo amplitude nosilnega vala in amplitudo normalnega nosilnega vala imenujemo modulacijski indeks. Predstavlja ga črka ‗m'.

Lahko ga definiramo tudi kot območje, v katerem se amplituda nosilnega vala spreminja z modulirajočim signalom. m = Vm/Vc.

Odstotna modulacija, %m = m*100 = Vm/Vc * 100

Odstotek modulacije je med 0 in 80 %.

Drugi način izražanja modulacijskega indeksa je z največjo in najmanjšo vrednostjo amplitude moduliranega nosilnega vala. To je prikazano na spodnji sliki.

2 Vin = Vmax – Vmin

Vin = (Vmax – Vmin)/2

Vc = Vmax – Vin

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

Če nadomestimo vrednosti Vm in Vc v enačbi m = Vm/Vc, dobimo

M = Vmax – Vmin/Vmax + Vmin

Kot smo že omenili, je vrednost 'm' med 0 in 0.8. Vrednost m določa moč in kakovost oddanega signala. V valu AM je signal vsebovan v variacijah amplitude nosilca. Oddani zvočni signal bo šibek, če je nosilni val moduliran le v zelo majhni meri. Če pa vrednost m preseže enoto, izhod oddajnika povzroči napačno popačenje.

Razmerja moči v AM valu

Modulirani val ima večjo moč, kot jo je imel nosilni val pred modulacijo. Skupne komponente moči pri amplitudni modulaciji lahko zapišemo kot:

Ptotal = Pnosilec + PLSB + PUSB

Ob upoštevanju dodatnega upora, kot je upor antene R.

Pnosilec = [(Vc/√2)/R]2 = V2C/2R

Vsak stranski pas ima vrednost m/2 Vc in efektivno vrednost mVc/2√2. Zato lahko moč v LSB in USB zapišemo kot

PLSB = PUSB = (mVc/2√2)2/R = m2/4*V2C/2R = m2/4 Pnosilec

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

V nekaterih aplikacijah je nosilec hkrati moduliran z več sinusnimi modulacijskimi signali. V tem primeru je skupni modulacijski indeks podan kot

Mt = √(m12 + m22 + m32 + m42 + …..

Če sta Ic in It efektivni vrednosti nemoduliranega toka in celotnega moduliranega toka in je R upor, skozi katerega ta tok teče, potem

Ptotal/Pnosilec = (It.R/Ic.R)2 = (It/Ic)2

Pskupaj/Pnosilec = (1 + m2/2)

It/Ic = 1 + m2/2

1. Definirajte modulacijo?

Modulacija je postopek, s katerim se nekatere značilnosti visokofrekvenčnega nosilnega signala spreminjajo v skladu s trenutno vrednostjo moduliranega signala.

2. Katere so vrste analogne modulacije?

Amplitudna modulacija.

Angle Modulacija

Frekvenca modulacije

Fazna modulacija.

3. Določite globino modulacije.

Definiran je kot razmerje med amplitudo sporočila in amplitudo nosilca. m=Em/Ec

4. Kakšne so stopnje modulacije?

Pod modulacijo. m<1

Kritična modulacija m=1

Prekomerna modulacija m>1

5. Kakšna je potreba po modulaciji?

- Potrebe po modulaciji:

- Enostavnost prenosa

- multipleksiranje

- Zmanjšan hrup

- Ozka pasovna širina

- Dodelitev frekvence

- Zmanjšajte omejitve opreme

6. Katere so vrste modulatorjev AM?

Obstajata dve vrsti modulatorjev AM. So

- Linearni modulatorji

- Nelinearni modulatorji

Linearni modulatorji so razvrščeni na naslednji način

- Tranzistorski modulator

Obstajajo tri vrste tranzistorskih modulatorjev.

- Kolektorski modulator

- Emiterski modulator

- Osnovni modulator

- Preklopni modulatorji

Nelinearni modulatorji so razvrščeni na naslednji način

- Modulator kvadratnega zakona

- Modulator izdelka

- Uravnoteženi modulator

7. Kakšna je razlika med visoko in nizko nivojsko modulacijo?

Pri modulaciji na visoki ravni modulatorski ojačevalnik deluje na visokih ravneh moči in dovaja moč neposredno anteni. Pri nizkostopenjski modulaciji modulatorski ojačevalnik izvaja modulacijo pri relativno nizkih ravneh moči. Modulirani signal se nato ojača na visoko raven moči z ojačevalnikom moči razreda B. Ojačevalnik napaja anteno.

8. Definirajte zaznavanje (ali) demodulacijo.

Detekcija je postopek ekstrakcije moduliranega signala iz moduliranega nosilca. Za različne vrste modulacij se uporabljajo različne vrste detektorjev.

9. Definirajte amplitudno modulacijo.

Pri amplitudni modulaciji se amplituda nosilnega signala spreminja glede na variacije amplitude moduliranega signala.

AM signal je mogoče matematično predstaviti kot eAM = (Ec + Em sinωmt ) sinωct in modulacijski indeks je podan kot m = Em /EC (ali) Vm/Vc

10. Kaj je super heterodinski sprejemnik?

Super heterodinski sprejemnik pretvori vse dohodne RF frekvence v fiksno nižjo frekvenco, imenovano vmesna frekvenca (IF). Ta IF se nato amplitudi in zazna, da dobi izvirni signal.

11. Kaj je enotonska in večtonska modulacija?

- Če se modulacija izvede za sporočilni signal z več kot eno frekvenčno komponento, se modulacija imenuje večtonska modulacija.

- Če se modulacija izvede za sporočilni signal z eno frekvenčno komponento, potem se modulacija imenuje enotonska modulacija.

12. Primerjajte AM z DSB-SC in SSB-SC.

13. Kakšne so prednosti VSB-AM?

- Ima večjo pasovno širino kot SSB, vendar manjšo od sistema DSB.

- Prenos moči večji od DSB, vendar manjši od SSB sistema.

- Brez izgube nizkofrekvenčne komponente. Tako se izogne ​​faznemu popačenju.

14. Kako boste ustvarili DSBSC-AM?

Obstajata dva načina generiranja DSBSC-AM, npr

- Uravnotežen modulator

- Obročni modulatorji.

15. Kakšne so prednosti obročnega modulatorja?

- Njegov izhod je stabilen.

- Za aktiviranje diod ne potrebuje zunanjega vira energije. c). Praktično brez vzdrževanja.

- Dolgo življenje.

16. Definirajte demodulacijo.

Demodulacija ali detekcija je postopek, s katerim se modulacijska napetost obnovi iz moduliranega signala. To je obratni proces modulacije. Naprave, ki se uporabljajo za demodulacijo ali detekcijo, imenujemo demodulatorji ali detektorji. Za amplitudno modulacijo so detektorji ali demodulatorji kategorizirani kot: 

- Kvadratni detektorji

- Detektorji ovojnic

17. Definirajte Multipleksiranje.

Multipleksiranje je definirano kot postopek prenosa več sporočilnih signalov hkrati po enem kanalu.

18. Definirajte multipleksiranje s frekvenčno delitvijo.

Frekvenčno multipleksiranje je opredeljeno tako, da se veliko signalov prenaša hkrati, pri čemer vsak signal zasede drugo frekvenčno režo znotraj skupne pasovne širine.

19. Določite zaščitni pas.

Zaščitni pasovi so uvedeni v spekter FDM, da bi se izognili motnjam med sosednjimi kanali. Širši zaščitni pasovi, manjše motnje.

20. Definirajte SSB-SC.

- SSB-SC je kratica za Single Side Band Suppressed Carrier

- Ko se oddaja samo en stranski pas, se modulacija imenuje enostranska modulacija. Imenuje se tudi SSB ali SSB-SC.

21. Definirajte DSB-SC.

Po modulaciji se postopek oddajanja samih stranskih pasov (USB, LSB) in zatiranja nosilca imenuje nosilec z zadušenim dvojnim stranskim pasom.

22. Kakšne so slabosti DSB-FC?

- V DSB-FC prihaja do izgube energije

- DSB-FC je pasovno neučinkovit sistem.

23. Definirajte koherentno zaznavanje.

Med demodulacijo je nosilec natančno koherenten ali sinhroniziran v frekvenci in fazi, pri čemer se izvirni nosilni val uporablja za ustvarjanje vala DSB-SC.

To metodo detekcije imenujemo koherentna detekcija ali sinhrona detekcija.

24. Kaj je Vestigial Side Band Modulation?

Modulacija stranskega pasu je opredeljena kot modulacija, pri kateri je eden od stranskih pasov delno zadušen, ostanek drugega stranskega pasu pa se prenaša, da se kompenzira to zatiranje.

25. Kakšne so prednosti prenosa signala v stranskem pasu?

- Poraba energije

- Ohranjanje pasovne širine

- Zmanjšanje hrupa

26. Katere so slabosti enostranskega prenosa?

- Kompleksni sprejemniki: Sistemi z enim stranskim pasom zahtevajo bolj zapletene in dražje sprejemnike kot običajni AM prenos.

- Težave pri uglaševanju: Enostranski sprejemniki zahtevajo bolj zapleteno in natančno uglasitev kot običajni AM sprejemniki.

27. Primerjaj linearne in nelinearne modulatorje?

Linearni modulatorji

- Močno filtriranje ni potrebno.

- Ti modulatorji se uporabljajo pri modulaciji na visoki ravni.

- Nosilna napetost je veliko večja od napetosti moduliranega signala.

Nelinearni modulatorji

- Zahtevano je močno filtriranje.

- Ti modulatorji se uporabljajo pri modulaciji nizke ravni.

- Napetost moduliranega signala je veliko večja od napetosti nosilnega signala.

28. Kaj je frekvenčno prevajanje?

Recimo, da je pas omejen na frekvenčno območje, ki sega od frekvence f1 do frekvence f2. Postopek frekvenčnega prevajanja je tisti, pri katerem se originalni signal nadomesti z novim signalom, katerega spektralni razpon se razteza od f1' in f2' in ki nosi v obnovljivi obliki enake informacije, kot jih je nosil izvirni signal.

29. Kateri sta situaciji, identificirani pri frekvenčnih prevodih?

- Pretvorba navzgor: V tem primeru je prevedena nosilna frekvenca večja od prihajajočega nosilca

- Pretvorba navzdol: V tem primeru je prevedena nosilna frekvenca manjša od naraščajoče nosilne frekvence.

Tako ozkopasovni FM signal zahteva v bistvu enako pasovno širino prenosa kot AM signal.

30. Kaj je BW za AM val?

 Razlika med tema dvema skrajnima frekvencama je enaka pasovni širini AM vala.

 Zato je pasovna širina B = (fc + fm) - (fc - fm) B = 2fm

31. Kakšna je BW signala DSB-SC?

Pasovna širina, B = (fc + fm) - (fc - fm) B = 2f

Očitno je, da je pasovna širina modulacije DSB-SC enaka pasovni širini splošnih valov AM.

32. Katere so metode demodulacije za signale DSB-SC?

Signal DSB-SC je mogoče demodulirati z naslednjima dvema metodama:

- Metoda sinhronega odkrivanja.

- Uporaba detektorja ovojnice po ponovni vstavitvi nosilca.

33. Napišite aplikacije Hilbertove transformacije?

- Za generiranje SSB signalov,

- Za načrtovanje filtrov minimalne faze,

- Za predstavitev pasovnih signalov.

34. Kakšne so metode za generiranje signala SSB-SC?

Signali SSB-SC se lahko generirajo na dva načina, kot je opisano spodaj:

- Metoda frekvenčne diskriminacije ali metoda filtra.

- Metoda fazne diskriminacije ali metoda faznega zamika.

GLOSAR IZRAZOV

1. Amplitudna modulacija: Modulacija valovanja s spreminjanjem njegove amplitude, ki se uporablja zlasti kot sredstvo za oddajanje zvočnega signala s kombiniranjem z radijskim nosilnim valom.

2. Indeks modulacije: (globina modulacije) modulacijske sheme opisuje, koliko se modulirana spremenljivka nosilnega signala spreminja okoli svoje nemodulirane ravni.

3. Ozkopasovni FM: Če je modulacijski indeks FM pod 1, se proizvedeni FM obravnava kot ozkopasovni FM.

4. Frekvenčna modulacija (FM): kodiranje informacije v nosilnem valu s spreminjanjem trenutne frekvence vala.

5. Uporaba: Raven je skrbno izbrana tako, da ne preobremeni mešalne mize, ko so prisotni močni signali, temveč omogoča, da se signali dovolj ojačajo, da se zagotovi dobro razmerje med signalom in šumom.

6. Modulacija: Postopek, s katerim se nekatere značilnosti nosilnega vala spreminjajo v skladu s signalom sporočila.

Kratkovalovni (SW)

Kratkovalovni radio ima ogromen doseg – sprejema ga lahko na tisoče milj od oddajnika, oddaje pa lahko prečkajo oceane in gorovja. Zaradi tega je idealen za doseganje držav brez radijskega omrežja ali tam, kjer je krščansko oddajanje prepovedano. Preprosto povedano, kratkovalovni radio premaguje meje, bodisi geografske ali politične. SW prenose je tudi enostavno sprejemati: tudi poceni, preprosti radijski sprejemniki lahko ujamejo signal.

Prednosti kratkovalovnega radia so zelo primerne za Febino ključno osredotočeno področje Preganjana Cerkev. Na primer, na območjih severovzhodne Afrike, kjer je versko oddajanje znotraj države prepovedano, lahko naši lokalni partnerji ustvarijo zvočno vsebino, jo pošljejo iz države in jo posredujejo nazaj prek SW prenosa brez nevarnosti kazenskega pregona.  

Jemen trenutno doživlja hudo in nasilno krizo s konfliktom, ki je povzročil veliko humanitarno krizo. Poleg duhovne spodbude naši partnerji oddajajo gradivo, ki obravnava aktualna družbena vprašanja, vprašanja zdravja in dobrega počutja s krščanskega vidika.  

V državi, kjer kristjani predstavljajo le 0.08 % prebivalstva in so zaradi svoje vere preganjani, Resničnostna cerkev je tedenska 30-minutna kratkovalovna radijska funkcija, ki podpira jemenske vernike v lokalnem narečju. Poslušalci lahko zasebno in anonimno dostopajo do podpornih radijskih oddaj.  

Kot zmogljiv način za doseganje marginaliziranih skupnosti prek meja, so kratki valovi zelo učinkoviti pri doseganju oddaljenega občinstva z evangelijem in na območjih, kjer so kristjani preganjani, poslušalce in izdajatelje televizijskih programov osvobodijo strahu pred povračilnimi ukrepi. 

Srednjevalovni (MW)

Srednjevalovni radio se običajno uporablja za lokalne oddaje in je popoln za podeželske skupnosti. S srednjim dosegom prenosa lahko doseže izolirana območja z močnim in zanesljivim signalom. Srednjevalovni prenosi se lahko oddajajo prek uveljavljenih radijskih omrežij – kjer ta omrežja obstajajo.  

In severna Indija, zaradi lokalnih kulturnih prepričanj so ženske marginalizirane in mnoge so zaprte na svoje domove. Za ženske na tem položaju so prenosi iz Feba North India (z uporabo vzpostavljenega radijskega omrežja) ključna povezava z zunanjim svetom. Njeni programi, ki temeljijo na vrednotah, zagotavljajo izobraževanje, zdravstvene smernice in informacije o pravicah žensk, kar spodbuja pogovore o duhovnosti z ženskami, ki stopijo v stik s postajo. V tem kontekstu radio ženskam, ki poslušajo doma, prinaša sporočilo upanja in krepitve moči.   

Frekvenca modulacije (FM)

Za radijsko postajo v skupnosti je FM kralj! 

Radio Umoja FM v Demokratični republiki Kongo, ki je bila nedavno uvedena, s ciljem dati skupnosti glas. FM zagotavlja signal kratkega dosega - na splošno do kjer koli v vidnem polju oddajnika, z odlično kakovostjo zvoka. Običajno lahko pokriva območje manjšega ali velikega mesta – zaradi česar je popoln za radijsko postajo, ki se osredotoča na omejeno geografsko območje in govori o lokalnih vprašanjih. Medtem ko je delovanje kratkovalovnih in srednjevalovnih postaj lahko drago, je licenca za FM postajo v skupnosti veliko cenejša. 

Afno FM, Febin partner v Nepalu, lokalnim skupnostim v Okhaldhungi in Dadeldhuri nudi ključne zdravstvene nasvete. Uporaba FM jim omogoča, da pomembne informacije popolnoma jasno prenesejo na ciljna področja. V podeželskem Nepalu je zelo razširjen sum do bolnišnic in nekatera običajna zdravstvena stanja veljajo za tabu. Obstaja zelo resnična potreba po dobro obveščenih, neobsojajočih zdravstvenih nasvetih in Afno FM pomaga zadovoljiti to potrebo. Ekipa dela v partnerstvu z lokalnimi bolnišnicami za preprečevanje in zdravljenje običajnih zdravstvenih težav (zlasti tistih, ki jih spremlja stigma) in obravnavanje strahu lokalnih ljudi pred zdravstvenimi delavci, poslušalce pa spodbuja, da poiščejo bolnišnično zdravljenje, ko ga potrebujejo. FM se uporablja tudi v radiu za odziv v sili - z 20 kg težkim FM oddajnikom, ki je dovolj lahek, da ga lahko prenesete v skupnosti, ki jih je prizadela nesreča, kot del studijskega kovčka, ki ga je enostavno prenašati. 

Internet Radio

Hiter razvoj spletne tehnologije ponuja ogromne možnosti za radijsko oddajanje. Internetne postaje je hitro in enostavno nastaviti (včasih traja le en teden, da začnejo delovati! Stane lahko veliko manj kot običajni prenosi).

In ker internet nima meja, ima spletno radijsko občinstvo lahko globalni doseg. Ena pomanjkljivost je, da je internetni radio odvisen od internetne pokritosti in dostopa poslušalca do računalnika ali pametnega telefona.  

Od 7.2 milijarde svetovne populacije jih tri petine oziroma 4.2 milijarde ljudi še vedno nima rednega dostopa do interneta. Internetni skupnostni radijski projekti zato trenutno niso primerni za nekatera najrevnejša in najbolj nedostopna območja sveta.

Amplitudna modulacija (AM) je daleč najstarejša znana oblika modulacije. Prve oddajne postaje so bile AM, še prej pa so bili CW ali neprekinjeni valovi z Morsejevo kodo oblika AM. To so tisto, čemur danes pravimo vklop / izklop (OOK) ali amplitudno premikanje (ASK).

Čeprav je AM prva in najstarejša, je še vedno prisotna v več oblikah, kot si morda mislite. AM je preprost, poceni in neverjetno učinkovit. Čeprav nas je povpraševanje po visokohitrostnih podatkih pripeljalo do ortogonalnega multipleksiranja s frekvenčno delitvijo (OFDM) kot najučinkovitejše spektralno modulacijske sheme, je AM še vedno vključen v obliki modulacije kvadraturne amplitude (QAM).

Zakaj sem pomislil na AM? Med veliko zimsko nevihto pred približno dvema mesecema sem večino vremenskih in nujnih informacij dobil od lokalnih AM postaj. Predvsem iz WOAI, 50-kW postaje, ki obstaja že stoletja. Dvomim, da so med izpadom električne energije še vedno prižgali 50 kW, vendar so bili ves čas v eteru. Številne, če ne večina AM postaj je delovalo in delovalo z rezervnim napajanjem. Zanesljivo in udobno.

Danes je v ZDA več kot 6,000 AM postaj. In še vedno imajo veliko poslušalcev, običajno domačinov, ki iščejo najnovejše informacije o vremenu, prometu in novicah. Večina še vedno posluša v svojih avtomobilih ali tovornjakih. Obstaja širok nabor pogovornih radijskih oddaj, na AM pa še vedno lahko slišite tekmo baseballa ali nogometa. Možnosti glasbe so se zmanjšale, saj so se večinoma preselili na FM. Kljub temu je na AM nekaj glasbenih postaj države in Tejano. Vse je odvisno od lokalnega občinstva, ki je precej pestro.

AM radio oddaja v 10-kHz širokih kanalih med 530 in 1710 kHz. Vse postaje uporabljajo stolpe, zato je polarizacija navpična. Čez dan se širi predvsem zemeljski val z dosegom približno 100 milj. Večinoma je to odvisno od ravni moči, običajno 5 kW ali 1 kW. Obstaja premalo postaj s 50 kW, vendar je njihov domet očitno dlje.

Ponoči se seveda širjenje spreminja, ko se ionizirane plasti spreminjajo in povzročajo, da signali potujejo dlje, zahvaljujoč njihovi zmožnosti, da jih zgornji ionski sloji lomijo, da ustvarijo več signalnih poskokov na razdalji do tisoč milj ali več. Če imate dober radio AM in dolgo anteno, lahko ponoči poslušate postaje po vsej državi.

AM je tudi glavna modulacija kratkovalovnega radia, ki ga lahko poslušate po vsem svetu od 5 do 30 MHz. Še vedno je eden glavnih virov informacij za številne države tretjega sveta. Tudi priljubljeno hobi ostaja poslušanje kratkih valov.

Kje se poleg oddajanja še vedno uporablja AM? Radio Ham še vedno uporablja AM; ne v prvotni obliki na visoki ravni, ampak kot enojni bočni pas (SSB). SSB je AM s potisnjenim nosilcem in enim stranskim pasom, ki je filtriran, tako da ostane ozek glasovni kanal z 2,800 Hz. Veliko se uporablja in je zelo učinkovit, zlasti v pasovih šunke od 3 do 30 MHz. Vojaški in nekateri pomorski radijski sprejemniki še naprej uporabljajo neko obliko SSB.

Ampak počakaj, to še ni vse. AM je še vedno mogoče najti v radijskih postajah Citizen's Band. Navaden stari AM ostaja v mešanici, prav tako SSB. Poleg tega je AM glavna modulacija letalskega radia, ki se uporablja med letali in stolpom. Ti radijski sprejemniki delujejo v pasu od 118 do 135 MHz. Zakaj AM? Tega nisem nikoli ugotovil, vendar deluje dobro.

Končno je AM še vedno z nami v obliki QAM, kombinacija fazne in amplitudne modulacije. Večina OFDM kanalov uporablja eno obliko QAM, da doseže višjo hitrost prenosa podatkov, ki jo lahko dostavi.

Kakorkoli že, AM še ni mrtev in v resnici se zdi, da se Veličanstveno stara.

Kaj je AM oddajnik?

Oddajniki, ki oddajajo signale AM, so znani kot oddajniki AM, znani pa so tudi kot radijski oddajnik AM ali oddajnik AM, saj se uporabljajo za prenos radijskih signalov z ene strani na drugo.

Ti oddajniki se uporabljajo v srednjevalovnem (MW) in kratkovalovnem (SW) frekvenčnem pasu za AM oddajanje.

MW pas ima frekvence med 550 KHz in 1650 KHz, SW pas pa ima frekvence v razponu od 3 MHz do 30 MHz. Dve vrsti oddajnikov AM, ki se uporabljata glede na njuno oddajno moč, sta:

• Visoka stopnja
• Nizka stopnja

Oddajniki na visoki ravni uporabljajo modulacijo na visoki ravni, oddajniki na nizki ravni pa modulacijo na nizki ravni. Izbira med obema modulacijskima shemama je odvisna od oddajne moči AM oddajnika.

Pri radiodifuznih oddajnikih, kjer je oddajna moč lahko reda velikosti kilovatov, se uporablja visokonivojska modulacija. Pri oddajnikih z nizko močjo, kjer je potrebna le nekaj vatov oddajne moči, se uporablja modulacija nizke ravni.

Oddajniki visokega in nizkega nivoja

Spodnje slike prikazujejo blokovni diagram oddajnikov visokega in nizkega nivoja. Osnovna razlika med obema oddajnikoma je močnostno ojačanje nosilnega in moduliranega signala.

Slika (a) prikazuje blokovni diagram visokonivojskega AM oddajnika.

Slika (a) je narisana za prenos zvoka. Pri visokonivojskem prenosu se moči nosilnih in modulacijskih signalov ojačajo, preden se prenesejo na stopnjo modulatorja, kot je prikazano na sliki (a). Pri modulaciji nizkega nivoja se moči obeh vhodnih signalov modulatorske stopnje ne ojačata. Zahtevana oddajna moč se pridobi iz zadnje stopnje oddajnika, ojačevalnika moči razreda C.

Različni deli slike (a) so:

• Nosilni oscilator
• Medpomnilniški ojačevalnik
• Množitelj frekvence
• Ojačevalnik moči
• Avdio veriga
• Modulirani ojačevalnik moči razreda C

Nosilni oscilator

Nosilni oscilator generira nosilni signal, ki leži v območju RF. Frekvenca nosilca je vedno zelo visoka. Ker je zelo težko ustvariti visoke frekvence z dobro frekvenčno stabilnostjo, nosilni oscilator ustvari podmnožnik z zahtevano nosilno frekvenco.

Ta delna frekvenca se pomnoži s stopnjo množitelja frekvence, da dobimo zahtevano nosilno frekvenco.

Poleg tega lahko na tej stopnji uporabimo kristalni oscilator za ustvarjanje nosilca nizke frekvence z najboljšo stabilnostjo frekvence. Stopnja množitve frekvence nato poveča frekvenco nosilca na zahtevano vrednost.

Vmesni ojačevalnik

Namen vmesnega ojačevalnika je dvojen. Najprej uskladi izhodno impedanco nosilnega oscilatorja z vhodno impedanco frekvenčnega množitelja, naslednjo stopnjo nosilnega oscilatorja. Nato izolira nosilni oscilator in frekvenčni množitelj.

To je potrebno, da množitelj ne črpa velikega toka iz nosilnega oscilatorja. Če se to zgodi, frekvenca nosilnega oscilatorja ne bo ostala stabilna.

Frekvenčni množitelj

Sub-večkratna frekvenca nosilnega signala, ki jo generira nosilni oscilator, se zdaj uporabi za frekvenčni množitelj prek ojačevalnika vmesnega pomnilnika. Ta stopnja je znana tudi kot harmonski generator. Frekvenčni množitelj generira višje harmonike frekvence nosilnega oscilatorja. Frekvenčni množitelj je uglašeno vezje, ki ga je mogoče nastaviti na zahtevano nosilno frekvenco, ki jo je treba oddati.

Ojačevalnik

Moč nosilnega signala se nato ojača v stopnji ojačevalnika moči. To je osnovna zahteva za visokonivojski oddajnik. Močnostni ojačevalnik razreda C daje na svojem izhodu močnostne tokovne impulze nosilnega signala.

Avdio veriga

Zvočni signal za prenos se pridobi iz mikrofona, kot je prikazano na sliki (a). Ojačevalnik zvočnega gonilnika ojača napetost tega signala. Ta ojačitev je potrebna za pogon zvočnega ojačevalnika moči. Nato ojačevalnik moči razreda A ali razreda B ojača moč zvočnega signala.

Modulirani ojačevalnik razreda C

To je izhodna stopnja oddajnika. Modulacijski zvočni signal in nosilni signal se po ojačanju moči uporabita za to modulacijsko stopnjo. Na tej stopnji poteka modulacija. Ojačevalnik razreda C prav tako ojača moč AM signala na ponovno pridobljeno oddajno moč. Ta signal se končno prenese na anteno, ki oddaja signal v prostor prenosa.

AM oddajnik nizkega nivoja, prikazan na sliki (b), je podoben oddajniku visokega nivoja, le da se moči nosilnega in zvočnega signala ne ojačajo. Ta dva signala se neposredno uporabita za modulirani ojačevalnik moči razreda C.

Na stopnji poteka modulacija, moč moduliranega signala pa se ojača na zahtevano raven oddajne moči. Oddajna antena nato oddaja signal.

Sklop izhodne stopnje in antene

Izhodna stopnja moduliranega ojačevalnika moči razreda C dovaja signal do oddajne antene.

Za prenos največje moči iz izhodne stopnje na anteno je potrebno, da se impedanca obeh odsekov ujema. Za to je potrebno ujemajoče se omrežje.

Ujemanje med obema mora biti popolno na vseh oddajnih frekvencah. Ker je ujemanje potrebno pri različnih frekvencah, se v ujemajočih omrežjih uporabljajo induktorji in kondenzatorji, ki nudijo različno impedanco pri različnih frekvencah.

Ustrezno omrežje mora biti zgrajeno z uporabo teh pasivnih komponent. To je prikazano na spodnji sliki (c).

Ustrezno omrežje, ki se uporablja za sklopitev izhodne stopnje oddajnika in antene, se imenuje dvojno π-omrežje.

To omrežje je prikazano na sliki (c). Sestavljen je iz dveh induktorjev, L1 in L2, ter dveh kondenzatorjev, C1 in C2. Vrednosti teh komponent so izbrane tako, da je vhodna impedanca omrežja med 1 in 1'. Prikazan na sliki (c) se ujema z izhodno impedanco izhodne stopnje oddajnika.

Poleg tega se izhodna impedanca omrežja ujema z impedanco antene.

Dvojno ujemajoče omrežje π tudi filtrira neželene frekvenčne komponente, ki se pojavljajo na izhodu zadnje stopnje oddajnika.

Izhod moduliranega ojačevalnika moči razreda C lahko vsebuje višje harmonike, kot sta drugi in tretji harmonik, ki so zelo nezaželeni.

Frekvenčni odziv ujemajočega se omrežja je nastavljen tako, da so ti nezaželeni višji harmoniki popolnoma potlačeni in da je samo želeni signal povezan z anteno.

Antena, ki je na koncu oddajnega odseka, oddaja modulirani val. V tem poglavju bomo razpravljali o oddajnikih AM in FM.

AM oddajnik

AM oddajnik vzame zvočni signal kot vhod in odda amplitudno moduliran val na anteno kot izhod za prenos. Blok diagram oddajnika AM je prikazan na naslednji sliki.

Delovanje AM oddajnika je mogoče pojasniti na naslednji način: 

• Zvočni signal z izhoda mikrofona se pošlje v predojačevalnik, ki poveča stopnjo modulacijskega signala.
• RF oscilator generira nosilni signal.
• Tako modulacijski kot nosilni signal se pošljeta modulatorju AM.
• Ojačevalnik moči se uporablja za povečanje ravni moči AM vala. Ta val se končno prenese na anteno, ki jo je treba oddati.

FM oddajnik

FM oddajnik je celotna enota, ki vzame zvočni signal kot vhod in odda anteno FM kot izhod za prenos. Blokovni diagram FM oddajnika je prikazan na naslednji sliki.

Delovanje FM oddajnika je mogoče razložiti na naslednji način:

• Zvočni signal z izhoda mikrofona se pošlje v predojačevalnik, ki poveča stopnjo modulacijskega signala.
• Ta signal se nato posreduje visokofrekvenčnemu filtru, ki deluje kot omrežje pred poudarkom za filtriranje šuma in izboljšanje razmerja med signalom in šumom.
• Ta signal se nadalje posreduje v vezje FM modulatorja.
• Oscilatorno vezje generira visokofrekvenčni nosilec, ki se pošlje modulatorju skupaj z modulacijskim signalom.
• Za povečanje delovne frekvence se uporablja več stopenj frekvenčnega multiplikatorja. Tudi takrat moč signala ni dovolj za prenos. Zato se na koncu za povečanje moči moduliranega signala uporablja RF ojačevalnik moči. Ta FM modulirani izhod se končno prenese na anteno za prenos.

Primerjava AM in FM signalov

Sistem AM in FM se uporabljata v komercialnih in nekomercialnih aplikacijah. Kot na primer radijsko oddajanje in televizijski prenos. Vsak sistem ima svoje prednosti in slabosti. V določeni aplikaciji je sistem AM lahko primernejši od sistema FM. Tako sta oba enako pomembna z vidika uporabe.

Prednost FM sistemov pred AM sistemi

Amplituda FM valovanja ostaja konstantna. To oblikovalcem sistema omogoča, da odstranijo šum iz prejetega signala. To se v sprejemnikih FM izvede z uporabo vezja za omejevanje amplitude, tako da je hrup nad mejno amplitudo zadušen. Tako se sistem FM šteje za sistem, imun na hrup. To v sistemih AM ni mogoče, ker signal osnovnega pasu prenašajo same variacije amplitude in ovojnice signala AM ni mogoče spremeniti.

- Večino moči v FM signalu prenašajo stranski pasovi. Pri višjih vrednostih modulacijskega indeksa, mc, je večji del celotne moči vsebovan v stranskih pasovih, nosilni signal pa vsebuje manj moči. Nasprotno pa v sistemu AM samo eno tretjino celotne moči prenašajo stranski pasovi, dve tretjini celotne moči pa se izgubita v obliki nosilne moči.

- Pri FM sistemih je moč oddanega signala odvisna od amplitude nemoduliranega nosilnega signala in je zato konstantna. Nasprotno pa je v sistemih AM moč odvisna od modulacijskega indeksa ma. Največja dovoljena moč v sistemih AM je 100 odstotkov, ko je ma enota. Takšna omejitev ne velja za sisteme FM. To je zato, ker je skupna moč v sistemu FM neodvisna od modulacijskega indeksa, mf in odstopanja frekvence fd. Zato je poraba energije v sistemu FM optimalna.

V sistemu AM je edina metoda za zmanjšanje šuma povečanje oddane moči signala. Ta operacija poveča stroške AM sistema. V sistemu FM lahko povečate odstopanje frekvence nosilnega signala, da zmanjšate šum. če je odstopanje frekvence visoko, je mogoče zlahka pridobiti ustrezno spremembo amplitude signala osnovnega pasu. če je odstopanje frekvence majhno, lahko šum zasenči to spremembo in odstopanja frekvence ni mogoče prevesti v ustrezno variacijo amplitude. Tako se lahko s povečanjem odstopanj frekvence v signalu FM zmanjša učinek šuma. V sistemu AM ni nobene določbe za zmanjšanje učinka hrupa na kakršen koli način, razen povečanja njegove oddane moči.

Pri signalu FM so sosednji kanali FM ločeni z zaščitnimi pasovi. V sistemu FM ni prenosa signala skozi prostor spektra ali zaščitni pas. Zato skoraj ni motenj sosednjih FM kanalov. Vendar pa v sistemu AM med sosednjima kanaloma ni zaščitnega pasu. Zato vedno prihaja do motenj radijskih postaj AM, razen če je sprejeti signal dovolj močan, da zaduši signal sosednjega kanala.

Slabosti FM sistemov pred AM sistemi

V signalu FM je neskončno število stranskih pasov, zato je teoretična pasovna širina sistema FM neskončna. Pasovna širina sistema FM je omejena s Carsonovim pravilom, vendar je še vedno veliko večja, zlasti pri WBFM. V sistemih AM je pasovna širina le dvakrat večja od frekvence modulacije, kar je veliko manj kot pri WBFN. Zaradi tega so sistemi FM dražji od sistemov AM.

Oprema sistema FM je bolj zapletena kot sistemi AM zaradi kompleksnega vezja sistemov FM; to je še en razlog, da so sistemi FM dražji sistemi AM.

Sprejemno območje sistema FM je manjše od sistema AM, zato so kanali FM omejeni na metropolitanska območja, medtem ko je radijske postaje AM mogoče sprejemati kjerkoli na svetu. FM sistem oddaja signale prek vidnega polja, pri čemer razdalja med oddajno in sprejemno anteno ne sme biti velika. v AM sistemu se signali postaj s kratkimi valovi prenašajo skozi atmosferske plasti, ki odbijajo radijske valove na širšem območju.

Zaradi različnih uporab je AM oddajnik široko razdeljen na civilne AM oddajnike (naredi sam in AM oddajnike majhne moči) in komercialne AM oddajnike (za vojaški radio ali nacionalno radijsko postajo AM).

Komercialni AM oddajnik je eden najbolj reprezentativnih izdelkov na RF področju. 

Ta vrsta oddajnika radijske postaje lahko uporablja svoje ogromne antene za oddajanje AM (steber, itd.) za oddajanje signalov po vsem svetu. 

Ker AM ni mogoče zlahka blokirati, se komercialni AM oddajnik pogosto uporablja za politično propagando ali vojaško strateško propagando med državami.

Podobno kot oddajnik FM je tudi oddajnik AM zasnovan z drugačno izhodno močjo. 

Če za primer vzamemo FMUSER, njihova komercialna serija AM oddajnikov vključuje 1KW AM oddajnik, 5KW AM oddajnik, 10kW AM oddajnik, 25kW AM oddajnik, 50kW AM oddajnik, 100kW AM oddajnik in 200kW AM oddajnik. 

Ti AM oddajniki so izdelani iz pozlačenega polprevodniškega ohišja in imajo sisteme za daljinsko upravljanje AUI in modularno zasnovo komponent, ki podpira neprekinjen visokokakovosten izhod AM signalov.

Vendar pa je za razliko od ustvarjanja FM radijske postaje izgradnja AM oddajne postaje dražja. 

Za izdajatelje televizijskih programov je zagon nove AM postaje drag, vključno z:

- Stroški nakupa in prevoza radijske opreme AM. 

- Stroški najema delovne sile in namestitve opreme.

- Stroški uporabe licenc za oddajanje AM.

- itd. 

Zato je za nacionalne ali vojaške radijske postaje nujno potreben zanesljiv dobavitelj z rešitvami na enem mestu za naslednjo dobavo AM oddajne opreme:

AM oddajnik visoke moči (na stotine tisoč izhodne moči, kot je 100KW ali 200KW)

AM oddajni antenski sistem (AM antena in radijski stolp, antenski dodatki, togi prenosni vodi itd.)

AM testne obremenitve in pomožna oprema. 

Itd

Kot za druge izdajatelje televizijskih programov je cenovno ugodnejša rešitev bolj privlačna, na primer:

- Kupite AM oddajnik z manjšo močjo (na primer 1kW AM oddajnik)

- Kupite rabljen oddajnik AM Broadcast

- Najem AM radijskega stolpa, ki že obstaja

- itd.

Kot proizvajalec s celotno dobavno verigo opreme za radijske postaje AM vam bo FMUSER pomagal ustvariti najboljšo rešitev od glave do pet glede na vaš proračun, lahko kupite celotno opremo za radijske postaje AM od polprevodniškega visokozmogljivega AM oddajnika do testne obremenitve AM in druge opreme , kliknite tukaj, če želite izvedeti več o radijskih rešitvah FMUSER AM.

Civilni oddajniki AM so bolj pogosti kot komercialni oddajniki AM, saj so cenejši.

V glavnem jih lahko razdelimo na DIY AM oddajnik in AM oddajnik nizke moči. 

Za DIY AM oddajnike nekateri radijski navdušenci običajno uporabljajo preprosto ploščo za varjenje komponent, kot so avdio vhod, antena, transformator, oscilator, napajalni in ozemljitveni vod.

DIY AM oddajnik je zaradi preprostega delovanja lahko velik le za polovico dlani. 

Ravno zato tovrstni AM oddajnik stane le ducat dolarjev oziroma ga je mogoče izdelati brezplačno. V celoti lahko sledite spletnemu videoposnetku z navodili za DIY.

AM oddajniki nizke moči se prodajajo za 100 USD. Pogosto so stojala ali pa so v majhni pravokotni kovinski škatli. Ti oddajniki so bolj zapleteni kot DIY AM oddajniki in imajo veliko majhnih dobaviteljev.