为什么有些电台仍然使用幅度而不是频率调制?

信息处理 信号检测
2022-01-25 09:54:51

为什么目前的调幅(AM)电台不使用调频(FM)?警方有 FM 2 路收音机,仅使用 5 千周期调制。而不是当前使用相同带宽 5 kcycles 的 AM 广播电台。限幅器和鉴别器或比率检测器过滤掉 AM 上的静态和响亮的爆音;因此,FM 的静态和噪声比 AM 少得多。FM 频道将占用与 AM 频道相同的带宽。例如,如果纽约的 WABC 在当前频率 770 上使用频率调制,他们将需要更改振荡器,但功率放大器将保持不变。但接收无线电需要更换为无线电以解调 770 的频率调制。

2个回答
  1. 因为(如您所述)所有接收器都必须更换。
  2. 因为国际协议将这部分频谱分配给 AM。
  3. 因为具有 5kHz 调制的 FM 发射器需要 25kHz 的信道间隔以避免相邻信道出现问题。
  4. 因为具有 5kHz 调制的 FM 发射器只有 3kHz 的音频带宽——远低于 AM(取决于使用的标准 5khz、10kHz 或 15kHz。)

我将列出几个主要原因:

第一个原因是兼容性!您必须留下几代价值的 AM 接收器,所有这些都将突然无法使用。此外,现有车站的设备也需要更换,这需要更多的投资。此外,会在 AM 波段收听您的 FM 广播电台吗?还需要考虑监管角度。

其次,即使是模拟调频本身也已经过时了。今天,我们正在向数字系统发展,在短波领域,主要系统是Digital Radio MondialeHD Radio两者都可以在某些配置中提供与广播 FM 一样好的性能,并且可以在与现有 AM 设备兼容的配置中使用。VHF 无线电也有类似的解决方案,旨在取代广播 FM 电台。

接下来,警方声称使用 5 kHz 带宽的双向 FM 收音机。我真的很想要这个说法的来源!大多数 FM 专业收音机今天确实使用 2.5 kHz 或 5 kHz 的 FM 偏差,但偏差不是 FM 带宽。确定 FM 带宽的一种流行方法是Carson 规则,它指出大部分边带能量在B=2(Δf+fm), 在哪里Δf是峰值偏差和fm是传输的最大频率。双向无线电的常用信道间隔为 12.5 kHz 和 25 kHz。它们都提供了足够好的质量来理解单词,但不足以传输音乐。当使用 5 kHz 偏差时,传统上传输的最高频率为 3 kHz,这为我们提供了 16 kHz 的占用带宽以及一些额外的同频干扰空间。在 12.5 kHz 的情况下,使用了 2.5 kHz 的偏差,最高可传输频率也在 2.5 kHz 左右,这为我们提供了 10 kHz 的带宽和一些额外的同频干扰。

因此,“窄”FM 确实为我们提供了与 AM 相当的带宽,但最大可用频率要低得多。目前我对 AM 广播没有很好的参考,但如果我没记错的话,中波 AM 可以传输的最大频率略小于 5 kHz。这是窄幅调频的两倍,但带宽仍然略低。

我忘记了问题中提到的功率放大器部分...... AM和FM广播的功率放大器之间存在差异。AM 输出功率(这里很多人挥手!)与信号的输入功率成正比,因此更响亮的输入将提供更响亮的输出。另一方面,FM 的功率输出(这里又是大量的挥手)更接近于恒定并且不那么依赖于输入信号。这很重要,因为对于相同的峰值输出功率,FM 发射器的平均输出将比 AM 发射器更接近峰值。这要求 FM 发射机的额定值要保守得多。