Điều chế góc

Loại điều chế khác trong điều chế sóng liên tục là Angle Modulation. Điều chế góc là quá trình trong đó tần số hoặc pha của sóng mang thay đổi theo tín hiệu bản tin. Điều này được chia thành điều chế tần số và pha.

Điều chế tần số là quá trình thay đổi tuyến tính tần số của tín hiệu sóng mang với tín hiệu bản tin.
Điều chế pha là quá trình thay đổi tuyến tính pha của tín hiệu sóng mang với tín hiệu bản tin.

Bây giờ chúng ta hãy thảo luận chi tiết hơn về những chủ đề này.

Điều chế tần số

Trong điều chế biên độ, biên độ của hạt tải điện thay đổi. Nhưng trong Điều chế tần số (FM), tần số của tín hiệu sóng mang thay đổi tương ứng với biên độ tức thời của tín hiệu điều chế.

Biên độ và pha của tín hiệu sóng mang không đổi trong khi tần số của sóng mang thay đổi. Điều này có thể được hiểu rõ hơn bằng cách quan sát các hình sau.

Tần số của sóng điều chế không đổi như tần số sóng mang khi tín hiệu bản tin bằng không. Tần số tăng khi tín hiệu tin nhắn đạt đến biên độ cực đại.

Có nghĩa là, với sự gia tăng biên độ của tín hiệu điều chế hoặc bản tin, tần số sóng mang sẽ tăng lên. Tương tự như vậy, với sự giảm biên độ của tín hiệu điều chế, tần số cũng giảm theo.

Biểu diễn toán học

Hãy để tần số sóng mang là f_c

Tần số ở biên độ cực đại của tín hiệu tin nhắn = f_c + Δf

Tần số ở biên độ nhỏ nhất của tín hiệu tin nhắn = f_c - Δf

Sự khác biệt giữa tần số điều chế FM và tần số bình thường được gọi là Frequency Deviation và được ký hiệu bởi Δf.

Độ lệch tần số của tín hiệu sóng mang từ cao xuống thấp hoặc thấp đến cao có thể được gọi là Carrier Swing.

Carrier Swing = 2 × độ lệch tần số

= 2 × Δf

Phương trình cho SÓNG FM

Phương trình của sóng FM là -

$$ s (t) = A_ccos [W_ct + 2 \ pi k_fm (t)] $$

Ở đâu,

A_c = biên độ của sóng mang

w_c = tần số góc của sóng mang = 2πf_c

m(t) = tín hiệu tin nhắn

FM có thể được chia thành Narrowband FM và Wideband FM.

FM băng thông hẹp

Các tính năng của FM băng thông hẹp như sau:

Điều chế tần số này có băng thông nhỏ.
Chỉ số điều chế là nhỏ.
Phổ của nó bao gồm sóng mang, USB và LSB.
Điều này được sử dụng trong thông tin liên lạc di động như không dây của cảnh sát, xe cứu thương, taxi, v.v.

FM băng rộng

Các tính năng của Wideband FM như sau:

Điều chế tần số này có băng thông vô hạn.
Chỉ số điều chế lớn, tức là cao hơn 1.
Quang phổ của nó bao gồm một sóng mang và vô số dải biên nằm xung quanh nó.
Điều này được sử dụng trong các ứng dụng phát sóng giải trí như đài FM, TV, v.v.

Điều chế pha

Trong điều chế tần số, tần số của sóng mang thay đổi. Nhưng trongPhase Modulation (PM), pha của tín hiệu sóng mang thay đổi theo biên độ tức thời của tín hiệu điều chế.

Biên độ và tần số của tín hiệu sóng mang không đổi trong khi pha của sóng mang thay đổi. Điều này có thể được hiểu rõ hơn bằng cách quan sát các hình sau.

Pha của sóng điều biến có những điểm vô hạn tại đó sự dịch pha của sóng có thể diễn ra. Biên độ tức thời của tín hiệu điều biến, thay đổi pha của sóng mang. Khi biên độ dương thì pha thay đổi theo một hướng và nếu biên độ âm thì pha thay đổi theo hướng ngược lại.

Mối quan hệ giữa PM và FM

Sự thay đổi trong pha, thay đổi tần số của sóng điều chế. Tần số của sóng cũng làm thay đổi pha của sóng. Mặc dù họ có liên quan với nhau, nhưng mối quan hệ của họ không phải là tuyến tính. Điều chế pha là một phương pháp gián tiếp sản xuất FM. Lượng dịch tần do bộ điều biến pha tạo ra sẽ tăng theo tần số điều biến. Một bộ cân bằng âm thanh được sử dụng để bù đắp điều này.