はじめに
この記事では、信号を変調するために現在使用されているさまざまな FM 変調器について詳しく説明します。周波数変調の仕組みとFMの応用について教えてくれます。周波数変調は、ワイヤレス データ伝送の一種です。
周波数復調とは?
FM 復調は、FM 検波やその他の名前で知られることもあります。この回路は古い技術で使用されていました。これは、周波数変調信号を受信する際の重要なステップです。周波数復調は、信号が受信され、フィルタリングされ、増幅された後にキャリア信号を復元するために重要です。
FM 復調器回路は、FM 受信機に見られます。FM 受信機には、放送受信機や、ラジオなどのデバイスに見られる双方向ラジオ、または周波数変調を使用する受信機が含まれます。この周波数は、ベースバンド信号の値によって異なります。
周波数変調の前提条件
変調に必要なものがいくつかあります。
まず、システム内の送信機は次の変調要件を満たす必要があります。
- 側波帯放射が 2 倍になる場合は、ピーク変調を 75 ～ 100% に維持する必要があります。
- ただし、システムが 156 ～ 162 MHz 帯域で位相変調を使用する場合は、帯域を 75 ～ 100 パーセントまで維持する必要があります。
- 単側波帯がある場合は、上側波帯を送信に使用する必要があります。これらの側波帯は、許容されるオペレーティング システムにピーク エンベロープ パワーを制限する必要があります。
第 2 に、A3E、F3E、および G3E エミッションを使用する無線電話送信機では、100% を超える変調を防止するために、変調リミッターが必要です。サバイバル クラフト送信機、ライセンスを必要としない送信機、および出力電力が 3 ワット未満の送信機は、この要件から除外されます。
第 3 に、72.0 ～ 73.0 MHz および 75.4 ～ 76.0 MHz 帯域で動作するトランスミッタには、オーディオ ローパス フィルタが必要です。フィルタは、変調リミッタと変調無線周波数ステージの間に挿入する必要があります。 1 kHz 以上で、3 ～ 15 kHz の周波数で少なくとも 40log10 (f/3) dB 減衰する必要があります。ここで、「f」はキロヘルツ単位の周波数です。 15 kHz を超える周波数での減衰は、1 kHz よりも 28 dB 大きく制限されている必要があります。
周波数変調のアプリケーションは何ですか?
電波の周波数が振幅に比べてやや悪い、低い、またはノイズの影響を受けにくい場合は、周波数変調を使用できます。周波数変調は、この目的で使用するために作成されました。ノイズを減らし、ラジオ受信の品質を向上させることを目的としていました。
低ノイズ FM 受信は、ハイファイ オーディオ放送など、多くの通信技術で使用されています。これらの放送は耐ノイズ性に大きく依存しています。また、移動無線または携帯無線通信では、復調器の使用により、移動性による信号の変化とフェージングの問題が軽減されることも意味します。
数式を使って周波数変調をどのように定義できますか?
周波数変調は、搬送波の周波数偏差を変調信号の周波数で割った比率として識別できます。
Mf =FM の変調指数 =Δf / fm
FM 変調器のいくつかのカテゴリは何ですか?
FM Modulators notes によると、現在利用可能な FM 検波器と復調器には多くの種類があります。これらのタイプの中には、ラジオが個別のデバイスから作成されたときに使用されたものもありました。 PLL ベースの検出器と直交検出器は、一致検出器と呼ばれることもあり、これらのシステムに取って代わり、現在使用されています。それらは、集積回路に簡単に相互接続でき、必要な要件がほとんどないため、置き換えられました。この IF ステージは、IF 増幅器が制限状態に追い込まれるように処理することができ、FM 受信機のノイズ干渉の問題を改善することができます。このプロセスは、ノイズの原因となる可能性のある振幅の変動を低減または排除するのに役立ち、周波数が通過できるようにします。
周波数復調器は、放送受信機、ポータブル ラジオ、双方向ラジオ、およびその他のアプリケーションで使用されています。
勾配検出
FM 復調を使用する一般的な方法は、スロープ検出です。スロープ検出は、受信機の選択性を使用して復調を行います。長期的にはあまり役に立ちません。このタイプの FM 復調器には多くの欠点があります。ラジオの選択度曲線が直線的でない場合、歪みが生じる可能性があります。これは、受信機がとりわけ振幅の変化に対してより反応的であることを意味します。
比率検出器
この検出器では、復調には、位相シフトされた余分な信号を生成する 3 番目の巻線を備えたトランスを使用する比率検出器が必要です。
フォスター シーリー FM
Foster Seeley FM は、ディスクリート コンポーネントを使用し始めた当時、ラジオの FM 復調器に対する主な競合相手でした。多くの点で、Foster Seeley FM 復調器とレシオ検出器は非常に似ています。しかし、このタイプはトランスに巻線を使用せず、代わりに別のチョークを使用しました。
フェーズロック ループを備えた復調器
位相ロックループを使用して FM を復調できます。この FM 検波器は優れた性能を備えており、製造時の変更や修正はほとんど必要ありません。 PLL FM 復調器には、回路内に容易に統合できるという利点もあります。この復調器を使用すると、受信チップ全体を追加できます。
結論
この記事では、周波数変調または FM について学びました。周波数変調は、通信局や放送局などのいくつかのアプリケーションで使用されています。周波数変調は、波の瞬間的な周波数を変更して搬送波を修正することにより、搬送波に情報をエンコードするプロセスです。
