SuperminarenandClaude Sonnet 5.5
f7fa8cfbc1
- Sections and slides rewritten in Swedish; German law and institutions replaced by Swedish/CEPT/ITU equivalents (PTS, SSA, PTSFS 2025:1, SSMFS 2008:18), unverified statements marked "% TODO VERIFY" - New toc: INSTEG, HAREC, UPPGRADERING; section idents are Swedish (see ident-map.tsv) - Exam-question tags, BNetzA question pool, solutions and the German SWL course removed - Static pages, snippets, applets, READMEs and image alt-texts translated - TikZ labels translated; SVG drawings regenerated (drawing 689 still fails to build upstream: it references a missing photo) - Changed from the original: not endorsed by DARC e.V., SSA or PTS Co-Authored-By: Claude Sonnet 5.5 <noreply@anthropic.com>
2.7 KiB
Som vi redan lärt oss finns informationen i den modulerande signalen vid frekvensmodulation inte i amplituden utan bara i frekvensändringen hos bärvågssignalen. Därför behöver bara bärvågssignalens nollgenomgångar utvärderas i mottagaren.
Amplitudvariationer maskeras av en begränsarförstärkare. Frekvensmodulation är därför av systemskäl okänslig för pulsformade amplitudstörningar, som t.ex. orsakas av tändgnistor, elmotorer o.d. FM lämpar sig därför väl för drift i fordon.
På HAREC-nivån tittar vi nu på hur frekvensmodulation kan genereras i en sändare och hur bandbredden hos en FM-signal kan beräknas.
Frekvensmodulation kan genereras genom att ändra kapacitansen hos den frekvensbestämmande kondensatorn i en oscillator (jfr [ref:fm_modulation_schaltung]). Till exempel kan frekvensmodulation genereras med en kapacitansdiod som ligger i serie med en svängningskrets eller kristall. Amplituden hos lågfrekvenssignalen (LF), som t.ex. alstras av en mikrofon, och som läggs på kapacitansdioden, bestämmer här direkt oscillatorns frekvensändring.
[picture:155:fm_modulation_schaltung:Enkel koppling för frekvensmodulation av en oscillator med kapacitansdiod]Modulationsfrekvensen påverkar här hur ofta oscillatorns frekvens ändras.
Frekvenssvepet har vi redan lärt känna. Det anger med hur mycket den momentana frekvensen hos FM-signalen avviker från bärvågsfrekvensen på grund av den modulerande signalen. Ju större amplituden hos den modulerande signalen är, desto större är också denna frekvensavvikelse.
Vid demodulation i FM-mottagaren omsätts denna frekvensavvikelse åter till en motsvarande amplitud hos den demodulerade signalen. Ett större frekvenssvep ger därför, i övrigt lika förhållanden, en större amplitud hos den demodulerade LF-signalen.
Ett större frekvenssvep ökar den behövda bandbredden hos FM-signalen. Överskrids de avsedda värdena kan den utsända signalen därigenom nå in i angränsande kanaler och orsaka grannkanalstörningar.
Strängt taget bestäms den upptagna bandbredden hos en FM-utsändning inte bara av svepet utan också av den högsta modulationsfrekvensen (jfr figur [ref:fm_modulation]). Som första approximation kan Carsons formel användas för litet svep och låg modulationsfrekvens. Den anger inom vilken bandbredd \qty{99}{\percent} av sändareffekten finns.
B\approx2 \cdot \left(\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}} \right)
Med Carsons formel kan den upptagna bandbredden hos en FM-utsändning beräknas när svep och modulationsfrekvens är kända. Genom lämplig omställning av formeln kan också de andra storheterna beräknas.