Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Модулируемая частота
|
|
Как правило, звук в эфирном радиовещании модулируют несущую частоту передатчика одним из способов модуляции: амплитудным (АМ) или частотным (ЧМ). Частотная модуляция позволяет осуществлять высококачественное (как правило стереофоническое) вещание в диапазоне частот 66-108 МГц. В других диапазонах с более длинными волнами (ДВ, СВ, КВ) используется АМ и цифровое радиовещание в формате DRM. Попытки использования однополосной модуляции (SSB) в радиовещании особого успеха не имели [12].
Модулируемая частота напрямую влияет на характеристики детектирования и последующую обработку входящего сигнала системой. Для достижения максимально высокого КПД системы необходимо знать, какая частота, или ряд частот, наилучшим образом запускает лавинообразный процесс выделения энергии. Для определения частоты проведен эксперимент, графически подтверждающий необходимость использования ведомой (модулированной) частоты в пределах от 47 до 62 Hz.
Для эксперимента использовались следующие устройства:
1) генератор частот;
2) передатчик;
3) приемник;
4) вольтметр.
Целью настоящего эксперимента являлось определение наиболее эффективной ведомой волны. Эксперимент проводился в два этапа:
1) минимальный частотный шаг составляет 25 Гц (начало отсчета – 25 Гц);
2) частотный шаг составляет 2 Гц (начало отсчета – 25 Гц).
При проведении эксперимента, используемое оборудование собирается в соответствии с рисунком 23.
Рисунок 23 – Схема подключения оборудования
В таблице 3 представлены результаты проведенного эксперимента.
Таблица 2 – Результаты эксперимента.
| Частота, ν 1 | Напряжение, V1 | Частота ν 2 | Напряжение, V2 |
| 30, 5 | 30, 5 | ||
| 32, 2 | 30, 7 | ||
| 32, 1 | 31, 0 | ||
| 31, 6 | 31, 2 | ||
| 30, 6 | 31, 4 | ||
| 29, 3 | 31, 6 | ||
| 27, 2 | 31, 7 | ||
| 24, 1 | 31, 8 | ||
| 20, 3 | 31, 9 | ||
| 17, 1 | 32, 0 | ||
| 14, 5 | 32, 0 | ||
| 12, 4 | 32, 1 | ||
| 7, 1 | 32, 1 | ||
| 4, 4 | 32, 1 | ||
| 1, 6 | 32, 1 | ||
| 0, 9 | 32, 2 | ||
| 0, 01 | 32, 1 | ||
| 0, 00 | 32, 1 | ||
| 0, 00 | 32, 1 | ||
| 0, 00 | 32, 1 | ||
| 0, 00 | 32, 1 | ||
| 0, 00 | 32, 1 |
На рисунке 24 представлен результат эксперимента, наглядно иллюстрирующий эффективность электромагнитного сигнала низких частот. На рисунке 25 уменьшен шаг изменения частоты электромагнитного сигнала для наилучшего отображения результатов эксперимента.
В таблице 2 представлены диапазоны частот для радиовещания, принятые в России.
Рисунок 24 – Зависимость напряжения приемника от частоты
электромагнитного сигнала.
Рисунок 25 – участок, на котором обнаружено выделение
максимального количества энергии.
Таблица 3 - Диапазоны частот для радиовещания, принятые в России.
| Общее название | Диапазон частот | Обозначение | Модуляция | Стандарт стереовещания | |
| рус. | англ. | ||||
| Длинные волны | 148, 5-283, 5 кГц | ДВ | LW | АМ, DRM | DRM |
| Средние волны | 526, 5-1606, 5 кГц | СВ | MW | АМ, DRM | DRM |
| Короткие волны | 3, 95-4, 00 МГц | КВ-1 (75 м) | SW (75 m) | АМ, DRM | DRM |
| 5, 90-6, 20 МГц | КВ-2 (49 м) | SW (49 m) | АМ, DRM | DRM | |
| 7, 20-7, 45 МГц | КВ-3 (41 м) | SW (41 m) | АМ, DRM | DRM | |
| 9, 40-9, 90 МГц | КВ-4 (31 м) | SW (31 m) | АМ, DRM | DRM | |
| 11, 60-12, 10 МГц | КВ-5 (25 м) | SW (25 m) | АМ, DRM | DRM | |
| 13, 57-13, 87 МГц | КВ-6 (22 м) | SW (22 m) | АМ, DRM | DRM | |
| 15, 10-15, 80 МГц | КВ-7 (19 м) | SW (19 m) | АМ, DRM | DRM | |
| 17, 48-17, 90 МГц | КВ-8 (16 м) | SW (16 m) | АМ, DRM | DRM | |
| 18, 90-19, 02 МГц | КВ-9 (15 м) | SW (15 m) | АМ, DRM | DRM | |
| 21, 45-21, 85 МГц | КВ-10 (13 м) | SW (13 m) | АМ, DRM | DRM | |
| 25, 67-26, 10 МГц | КВ-11 (11 м) | SW (11 m) | АМ, DRM | DRM | |
| Ультракороткие волны | 62-74 МГц | УКВ, УКВ-1 | OIRT | ЧМ (девиация 50 кГц) | OIRT (полярно модулированный), CCIR(Zenith-GE c пилот-тоном) |
| 76-100 МГц | УКВ-2 | FM, VHF | ЧМ (девиация 75 кГц) | CCIR (Zenith-GE c пилот-тоном) | |
| 100-108 МГц | УКВ-3 | FM, VHF | ЧМ (девиация 75 кГц) | CCIR (Zenith-GE c пилот-тоном) |
Во время проведения экспериментов использовался модернизированный передатчик, сделанный на базе автомобильного fm-модулятора. На рисунке 26 представлен модернизированный модулятор, использованный в проведении экспериментов. Мощность такого модулятора составляет 1 мВт. С помощью модернизации удалось поднять мощность до 5 мВт.
| 
|
|
Рисунок 26 – Экспериментальный fm-модулятор.
Во время проведения экспериментов в качестве генератора использовалась программа Frequency Sound Generator, распространяемая бесплатно на платформе Android OC. На рисунке 27 представлены параметры и внешний вид генератора. Данная программа позволяет использовать такие виды сигнала, как синусоидальный, квадратный (импульсный) и треугольный. Кроме того, наличие встроенных регуляторов изменения уровня электронного шума, импеданса и гармоник позволяет создать практически любую форму сигнала. Возможна регуляция сигнала от 0 до 20 000 Гц.
| 
| 
|
| 
| 
|
Рисунок 27 – Внешний вид программы Frequency Sound Generator.