周波数変調とは何かの基礎に関する概要またはチュートリアル。FMは、ラジオ信号を変調して音声またはその他の情報を伝達するために使用されます。

周波数変調は、FM無線通信様々な用途に広く使用されている。 VHF帯でのFM放送は依然として非常に高品質のオーディオ、およびFMはまた、双方向無線通信の様々な形態のために使用さを提供し、それはタクシーで使用されている移動無線通信、及び車両の他の多くの形態のために特に有用である。
その広範な用途を考慮して、周波数変調、FMは、これらの日に使用されているデジタル伝送の多くの形態にもかかわらず、変調の重要な形態である。
FMは、周波数変調は、長年にわたって使用されている。しかし、その効果はすぐに明らかではなかった。無線の黎明期では、狭い帯域幅がノイズや干渉を低減するために必要であると考えられていた。 FMは、これらの条件の下でうまく機能しなかったので、AMが優勢とFMは使用されませんでした。しかし、エドウィン·アームストロング、アメリカの技術者は、放送用広帯域FMの使用を見て、当時の思考の傾向に対する考え方を導入しました。
その最初の導入周波数変調を使用するので、FMが非常に成長しています。今広帯域FMは依然として高品質の放送のための非常に高品質な伝送媒体とみなす。 FMは、周波数変調はまた、信号強度の変動に弾力性がある通信のために広く使用されている。

FMの周波数変調の基本

信号に変調を適用する最も明白な方法は、搬送波の振幅にオーディオ信号を重畳することである。しかしながら、これは決して使用することができる唯一の方法である。なお、周波数変調またはFMを与えるために信号の周波数を変化させることも可能である。これは、信号の周波数が変調信号の電圧が変化するように変化することを、以下に見ることができる。

周波数変調の概念

信号周波数が変化する量は非常に重要である。これは偏差として知られており、通常はキロヘルツ偏差の数として引用される。一例として、信号は±3 kHzで偏差を有することができる。この場合、キャリアはXNUMXのkHzのにより上下に移動させる。

狭帯域FM、NBFM、および広帯域FM、WBFM
偏差のレベルは、多くの局面において重要である。それは明らかに全体の信号の帯域幅を決定するのに重要である。その結果、FM用に使用される偏差は、異なるアプリケーション間で異なっている。 88.5と108 MHzの間の周波数スペクトルのVHF帯部分の放送局は、偏差の大きな値を使用し、通常は75 kHzの、±。これは、ワイドバンドFM（WBFM）として知られている。これらの信号は、高品質の伝送をサポートすることが可能であるが、大量の帯域幅を占有する。通常200 kHzのは、それぞれの広帯域FM送信に許可されている。無線通信のために少ない帯域幅が使用される。狭帯域FM、NBFMは、多くの場合、周りの±3 kHzまたはおそらく少しの偏差の数値を使用しています。品質は、無線通信アプリケーションのような重要ではないように、非常に狭い帯域幅は、無線周波数利用効率の点で利点を有する。

信号対雑音比の改善
これは、すでに広い帯域幅が使用される場合は、FM AMより雑音比より良好な信号を与えることができることが言及されている。振幅雑音は、それを削除する信号を制限することによって除去することができる。優れたノイズ性能のずれ、実際にはそれ以上である。 FMつにAM信号を比較するときに、偏差Dの比である3 D2に等しい改善が得られる。

プリエンファシスとディエンファシス周波数変調を使用した場合
オーディオ信号はプリエンファシスである場合、信号対雑音比で追加の向上を図ることができる。これを達成するために低いレベルの高周波音は、それらが送信される前に、より低い周波数の音よりも大きな程度まで増幅される。一度受信機において信号がフラットな周波数応答を復元するために逆の効果を有するネットワークを通過する。
プリエンファシスを達成するために、信号は、コンデンサ、抵抗（CR）は、ネットワークを通過する。カットオフ周波数オクターブ6 dBだけレベルの信号が増加以上の周波数で。同様に、受信機での応答は、同じ量だけ低下する。
受信機と送信機のネットワークの両方は、互いに一致している必要があります。 UKにおいてはCR時定数は50μsSなるように選択される。このために、ブレーク周波数f1は3183 Hzです。北米での放送の75 kHzでブレーク周波数が2.1μsの値が使用されます。
FMシステムからのノイズ出力は、可聴周波数に比例するので、FM信号のためのオーディオをプリエンファシスが有効である。この効果のレベルを減少させるために、受信機のオーディオ·アンプは周波数とともに低下する応答を持っている必要があります。高い周波数を失うからの音声信号を防止するために、送信機は、補償するために、より高い周波数のレベルを増加しなければならない。高周波数音のレベルは周波数の低いものよりも通常小さいため、これを達成することができる。

周波数変調のハイライト

周波数変調は、双方向無線通信リンクと同様に、移動無線通信に放送から多種多様又は無線通信アプリケーションで使用されている。これは、振幅変調に比べて多くの利点を有し、これはその広範な使用の理由です。今日では、無線通信の多くがデジタル形式が導入されているが、周波数変調をこのように使用するにもかかわらず、FMのは間違いなく、無線通信の多くの分野で今後何年も続けていきます。

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