Die FM oder Frequenzmodulation ist ungefähr seit AM verfügbar ( Amplitudenmodulation ) obwohl es nur einige Probleme hat. FM selbst hatte kein Problem, außer dass wir das FM-Senderpotential nicht erkennen konnten. In der früheren Zeit von Kabellose Kommunikation Es wurde gemessen, dass die erforderliche Bandbreite hierfür schmaler und notwendig war, um sowohl Rauschen als auch Interferenzen zu verringern. Unter einer solchen Maßnahme wurde eine Frequenzmodulation erlitten, während AM zunahm. Danach ein amerikanischer Ingenieur- “ Edwin Armstrong Beendete den bewussten Versuch, die Intensität von FM-Sendern zu entdecken. Edwin initiierte das Design der Verwendung von FM für die Übertragung, was zu diesem Zeitpunkt nicht für den Trend war.

Was ist eine Frequenzmodulation?

Das Frequenzmodulation kann definiert werden, wenn die Frequenz des Trägersignals proportional zur (gemäß) der Amplitude des Eingangsmodulationssignals variiert wird. Der Eingang ist eine Einzelton-Sinuswelle. Der Träger und die FM-Wellenformen sind auch in der folgenden Abbildung dargestellt.

Frequenzmodulationserzeugung

Die Frequenz eines Trägers (fc) nimmt mit zunehmender Amplitude des Modulationssignals (Eingangs) zu. Die Trägerfrequenz ist maximal (fc max), wenn das Eingangssignal seinen Höhepunkt erreicht. Der Träger weicht maximal von seinem Normalwert ab . Die Frequenz eines Trägers nimmt ab, wenn die Amplitude des modulierenden (Eingangs-) Signals abnimmt. Die Trägerfrequenz ist minimal (fc min), wenn das Eingangssignal am niedrigsten ist. Der Träger weicht minimal von seinem Normalwert ab. Die Frequenz des Trägers liegt auf ihrem Normalwert (Freilauf) fc, wenn der Eingangssignalwert 0 V beträgt. Es gibt keine Abweichung im Träger. Die Abbildung zeigt die Frequenz der FM-Welle, wenn der Eingang maximal, 0 V und minimal ist.

Frequenzabweichung

Das Ausmaß der Änderung der Trägerfrequenz, die durch die Amplitude des Eingangsmodulationssignals erzeugt wird, wird aufgerufen Frequenzabweichung .
Die Trägerfrequenz schwankt zwischen fmax und fmin, wenn der Eingang in seiner Amplitude variiert.
Der Unterschied zwischen fmax und fc wird als Frequenzabweichung bezeichnet. fd = fmax - fc
In ähnlicher Weise wird der Unterschied zwischen fc und fmin auch als Frequenzabweichung bezeichnet. fd = fc –fmin
Es wird mit Δf bezeichnet. Daher ist Δf = fmax - fc = fc - fmin
Daher ist fd = fmax - fc = fc - fmin

Modulationssignal Amplitude	Häufigkeit des Beförderers	Abweichung
0V	100 MHz	Null (Mittenfrequenz)
+2 V. “Karnaugh Kartenprodukt der Summenvereinfachung ”	105 MHz	+ 5 MHz
─ 2 V.	95 MHz	- 5 MHz

Frequenzabweichung = 105-100 = 5 MHz (oder) Frequenzabweichung = 95-100 = -5 MHz

Frequenzmodulation Gleichung

Das FM-Gleichung das Folgende einschließen

v = A sin [wct + (Δf / fm) sin wmt]

= Eine Sünde [wct + mf sin wmt]

A = Amplitude des FM-Signals. Δf = Frequenzabweichung

mf = Modulationsindex von FM

“So schließen Sie eine Diode an ”

mf = ∆f / fm

mf wird als Modulationsindex der Frequenzmodulation bezeichnet.

wm = 2π fm wc = 2π fc

Was ist der Modulationsindex der Frequenzmodulation?

Das Modulationsindex von FM ist definiert als das Verhältnis der Frequenzabweichung des Trägers zur Frequenz des Modulationssignals

mf = Modulationsindex von FM = ∆ f / fm

Die Bandbreite des Frequenzmodulationssignals

Denken Sie daran, dass die Bandbreite eines komplexen Signals wie FM die Differenz zwischen seiner höchsten und niedrigsten Frequenz ist Komponenten und wird in Hertz (Hz) ausgedrückt. Die Bandbreite behandelt nur Frequenzen. AM hat nur zwei Seitenbänder (USB und LSB) und die Bandbreite betrug 2 fm.

In FM ist es nicht so einfach. Das FM-Signalspektrum ist ziemlich komplex und weist eine unendliche Anzahl von Seitenbändern auf, wie in der Abbildung gezeigt . Diese Abbildung gibt eine Vorstellung davon, wie sich das Spektrum mit zunehmendem Modulationsindex erweitert. Seitenbänder sind durch fc ± fm, fc ± 2 fm, fc ± 3 fm usw. vom Träger getrennt.

Bandbreite des FM-Signals

Nur die ersten Seitenbänder enthalten den Hauptanteil von die Macht (98% der Gesamtleistung) und daher werden nur diese wenigen Bänder als signifikante Seitenbänder angesehen.

Als Faustregel, die oft als Carson-Regel bezeichnet wird, sind 98% der Signalleistung in FM in einer Bandbreite enthalten, die der Abweichungsfrequenz zuzüglich der verdoppelten Modulationsfrequenz entspricht.

Carsons Regel :: Bandbreite von FM BWFM = 2 [Δf + fm] .

“wie man die Genauigkeit eines Bimetall-Thermometers wiederherstellt ”

= 2 fm [mf + 1]

FM ist als Constant Bandwidth System bekannt. Warum?

Die Frequenzmodulation ist bekannt als System mit konstanter Bandbreite und ein Beispiel dieses Systems ist unten angegeben.

Δf = 75 kHz fm = 500 Hz BWFM = 2 [75 + (500/1000)] kHz = 151,0 kHz
Δf = 75 kHz fm = 5000 Hz BWFM = 2 [75 + (5000/1000)] kHz = 160,0 kHz
Δf = 75 kHz fm = 10000 Hz BWFM = 2 [75 + (10000/1000)] kHz = 170,0 kHz
Obwohl die Modulationsfrequenz um das 20-fache anstieg (50 Hz bis 5000 Hz), nahm die Abweichung nur geringfügig zu (151 kHz bis 170 kHz). Daher ist FM als System mit konstanter Bandbreite bekannt.
Kommerzielles FM (Carson-Regel)
Maximale Frequenzabweichung = 75 kHz
Max. Modulationsfrequenz = 15 KHz
BWFM = 2 [75 + 15] = 180,0 kHz

Unterschied zwischen AM und FM

Die Haupt Unterschied zwischen AM und FM das Folgende einschließen.

Gleichung für FM: V = A sin [wct + Δf / fm sin wmt] = A sin [wct + mf sin wmt]
Gleichung für AM = Vc (1 + m sin ωmt) sin ωct, wobei m gegeben ist durch m = Vm / Vc
In FM, die Modulation Der Index kann einen Wert größer als 1 oder kleiner als 1 haben
In AM liegt der Modulationsindex zwischen 0 und 1
In FM ist die Trägeramplitude konstant.
Daher ist die übertragene Leistung konstant.
Die Sendeleistung hängt nicht vom Modulationsindex ab
Sendeleistung hängt vom Modulationsindex ab
PTotal = Pc [1+ (m2 / 2)]
Die Anzahl der signifikanten Seitenbänder in FM ist groß.
Nur zwei Seitenbänder in AM
ZU Bandbreite von FM hängt vom Modulationsindex von FM ab
Die Bandbreite hängt nicht vom Modulationsindex von AM ab. Immer 2 Seitenbänder. BW von AM ist 2 fm
FM hat eine bessere Störfestigkeit. FM ist robust / robust gegen Rauschen. Die FM-Qualität ist auch bei Rauschen gut.
In AM wird die Qualität stark durch Rauschen beeinträchtigt
Die von FM benötigte Bandbreite ist ziemlich hoch. FM-Bandbreite = 2 [Δf + fm].
Die von AM benötigte Bandbreite ist geringer (2 fm).
Schaltungen für FM-Sender und Empfänger sind sehr komplex und sehr teuer.
Schaltungen für AM-Sender und -Empfänger sind einfach und kostengünstiger

Das ist also alles über Frequenzmodulation . Das Anwendungen der Frequenzmodulation einschließen in UKW-Rundfunk , Radar, seismische Prospektion, Telemetrie und Beobachtung von Säuglingen auf Beschlagnahme durch EEG, Musiksynthese, Zweiwege-Funksysteme, Magnetbandaufzeichnungssysteme, Videoübertragungssysteme usw. Aus den obigen Informationen können wir schließlich schließen, dass in Frequenz Modulation, sowohl Wirkungsgrade als auch Bandbreite hängen vom Maximum des Modulationsindex und der Modulationsfrequenz ab. Im Gegensatz zur Amplitudenmodulation weist das Frequenzmodulationssignal eine größere Bandbreite, einen überlegenen Wirkungsgrad und eine verbesserte Störfestigkeit auf. Was sind die verschiedene Arten von Modulationstechniken im Kommunikationssystem?