به نام خدا

مدولاسیونهای سنتی مخابراتی که شامل AM و FM هستند دارای مشخصات اولیه و شکل موج خروجی خاصی هستند که با دیدن شکل موج آنها میتوان نوع خاص مدولاسیون در آنها را متوجه شویم.

و اما مفهوم مدولاسیون و دلیل استفاده از آن چیست ؟

دلیل استفاده از مدولاسیون در سیستم های رادیویی دلایل فنی و محدودیت هایی مانند طول آنتن و محدودیت های باند فرکانسی و ... میتواند باشد. در همه اعمال مدولاسیونی معمولا مشخصه خاصی از سیگنال که تغییر میکند مد نظر است و به آن توجه میشود. سیگنال سینوسی خالص بدلیل تغییرات دامنه در یک محدوده سیکل کامل میتواند مبنای استفاده از مدولاسیون دامنه باشد که تحت بیس یک کاریر انجام میشود.

در مدولاسيون دامنه سينوسي سيگنال حاوي اطلاعات، مثلاً صحبت و يا تلفن، به منظور ايجاد تغيير در دامنه يك سيگنال حامل سينوسي كه فركانس آن در محدوده مناسب قرار دارد، بكار مي رود.

 با بكارگيري سيستم‌هاي مدولاسيون، ارسال همزمان بيش از يك سيگنال با طيفهاي روي هم افتاده نيز از طريق يك كانال مشترك امكان‌پذير است، به اين عمل مولتي پلكس كردن گفته مي‌شود.

   كاربرد ديگري از اصول مدولاسيون دامنه در فرآيندي ا ‌ست كه طي آن قطاري از پالسهاي مستطيلي با فواصل و اندازه‌هاي مساوي در سيگنال‌ حاوي اطلاعات ضرب مي شود.

به اين فرآيند مدولاسيون دامنه پالس گفته مي‌شود. اين روش مدولاسيون، علاوه بر اينكه خود داراي اهميت زيادي در سيستم مخابراتي است، ارتباط نزديكي نيز با مفهوم نمونه‌برداري دارد. براساس اين مفهوم تحت شرايطي خاص يك سيگنال مي‌تواند توسط آن كه با فواصل زماني مساوي از يكديگر قرار دارند معرفي شود.

كاربرد عمده مدولاسيون دامنه در سيستم‌هاي پيوسته در زمان و در تبديل سيگنالهاي پيوسته در زمان به سيگنالهاي گسسته در زمان است. انواع مهم ديگري از مدولاسيون نيز وجود دارد؛ مثلاً مدولاسيون فركانس و يا فاز سينوسي، كه در آن سیگنال حاوي اطلاعات براي تغيير فركانس و يا فاز يك حامل سينوسي حول يك فركانس مركزي به كار گرفته مي‌شود.

مدولاسيون AM و FM در سرويس پخش همگاني

سرويس پخش همگاني(Broad casting ) بمعناي انتشار و ارسال صدا و يا تصوير (يا هر دو) به تعداد زيادي از گيرنده‌ها راديو و يا تلويزيوني گفته مي‌شود.

در ايالات متحده اولين ايستگاه راديويي پخش همگاني در سال 1920 آغاز به كار نمود و از دو سال بعد از آن رفته‌رفته ايستگاه راديويي تجاري كار خود را شروع كردند. اين روند همچنان ادامه يافت تا اينكه در سال 2006 تعداد ايستگاه‌هاي تجاري به 704/6 ايستگاه تنها باند در AM رسيد.

جالب آنكه تعداد ايستگاه‌هاي FM در سال 1983 از ايستگاه‌هاي AM پيشي گرفت، چنانكه تا سال 1998 تعداد آنها به 179/6 ايستگاه تجاري و 6200 ايستگاه غيرتجاري رسيد.

 از طرف ديگر پخش همگاني تلويزيوني نيز كه در همان دهه 1920 آغاز به كاركرده بود، با مصادف شدن با جنگ جهاني دوم، دستخوش اختلال و رشد كند شد اما امسال تعداد ايستگاه‌هاي پخش تلويزيوني تجاري به 1340 و غير تجاري به 600 ايستگاه رسيد.

ماهيت روشهاي مدولاسيون AM و FM

حرکت نوسانی طناب تداعی کننده یک حرکت سینوسی میراشونده است .اين حركات نوساني را به اصطلاح حالتي از مدوله‌سازي يا FM مي‌نامند. امواج راديويي- مخابراتی نيز اين نوسانات تشكيل (امواج حامل) را خواهند داد.

 در مقابل FM روش ديگري وجود دارد كه طي آن امواج حامل بر اساس تغييرات مقادير دامنه امواج شكل مي‌گيرند كه به اين حالت مدولاسيون دامنه يا AM گفته مي‌شود.

اين در حاليست كه مقادير اختلاف تغييرات در دامنه يكسان نبوده و دائما با يكديگر اختلاف داشته‌باشند. بنابراين در شيوه AM در يك بازه زماني دامنه امواج حامل دچار تغييرات مي‌گردد در حالي كه فركانس ثابت و پايدار مي‌ماند ولي در شيوه FM در يك بازه زماني دامنه امواج حامل ثابت بوده ولي فركانس آن متغيير مي‌باشد (البته در حد بسيار كم).

 در روش AM نرخ با ميزان تغييرات دامنهاي امواج بستگي به نوسانات و زيروبم صداي ارسالي خواهد داشت. در FM نيز ميزان تغييرات فركانس امواج حامل وابسته به نوسانات و زير و بم صدا خواهد بود. در روش مدولاسيون FM صداهاي آهسته و حد پايين محو نشده و از بين نمي‌رود، چرا كه سيگنالهاي FM هر تن صدا را بر روي فركانس جداگانه ارسال مي‌كند، بطوريكه در هر لحظه دو فركانس مختلف را با يكديگر تركيب و همزمان ارسال مي‌نمايد كه اصطلاحاً به آن استريو مي‌گويند و از اين جهت كيفيت بسيار بالاتري نسبت به فروش AM خواهد داشت.

 از سوي ديگر ارسال امواج AM نسبت به FM از سهولت بيشتري برخوردار مي‌باشد چرا كه اين امواج پيچيدگي‌هاي كمتري نسبت به FM دارند. در مقابل، كيفيت خوب سيگنالهاي FM كه ناشي از دو فركانسي بودن و پيچيدگي‌هاي فرآيند پخش آن مي‌باشد، داراي معايبي نيز است از جمله آنكه اين امواج در فواصل دور قابل دريافت نمي‌باشند و زودتر دچار افت خواهند شد. اما در عوض سيگنالهاي ساده AM به راحتي تا فواصل بسيار دو نفوذ كرده و قابل دريافت از سوي گيرنده هستند.

مدولاسيون AM :

   مدولاسيون AM يكي از روشهاي پخش امواج راديويي-مخابراتی است كه تقريبا در مدتي نزديك به 70 سال از قرن بيستم، رايج‌ترين شيوه پخش امواج راديويي خصوصا پخش همگاني بوده  و هم اكنون نيز استفاده وسيعي دارد.

 اين شيوه بيشتر توسط ايستگاه‌هاي راديويي كه رويكرد پخش اخبار داشته و يا اغلب حجم مطالب مورد انتشار آنها را (صحبت كردن) تشكيل مي‌دهد، مورد استفاده واقع مي‌گردد. اين در حاليست كه ايستگاه‌هاي راديويي عمومي و پخش تلفن در دهه‌هاي اخير از شيوه پخش FM استقبال نمودند. روش AM تا قبل از جنگ جهاني اول براي ايستگاه‌هاي راديويي كلامي و تلفن استفاده مي‌شد، اما در دهه بعد از جنگ اول جهاني فعاليت اين دستگاه‌ها به اوج خود رسيد.

 اولين دستگاه راديويي AM (تجاري) در 1920 در پنسيلوانياي آمريكا آغاز به كاركرد. موسسه اين ايستگاه شخصي به نام (فرانك كان‌راد) بود. برنامه‌هاي اين ايستگاه در ابتدا شامل نمايش‌نامه‌ها، برنامه‌هاي طنز و سرگرمي و تاحدودي اخبار و تلفن بود.

 انتشار امواج راديويي AM بر روي چندباند فركانس مختلف به شرح زير انجام مي‌گيرد.

موج بلند (LW): 153-279 khz

موج متوسط (MW): 530-1.710 khz

موج كوتاه (SW): 2.300 -26.100 khz

كه موج كوتاه آن (SW) خود به چندين تكه باند كوچكتر تقسيم‌بندي مي‌شود. تخصيص اين باندها در وهله اول براساس تصميم (ITU) بااتحاديه بين‌المللي مخابرات (بخش تنظيم مقررات راديويي) و در مراحل بعدي براساس سازمان‌هاي تنظيم مقررات ملي هر كشوري انجام مي‌گيرد. براي مثال در كشور ما، سازمان تنظيم مقررات و ارتباطات عهده‌دار انجام اين تقسيم‌بندي و تخصيص مي‌باشند.

- موج بلند (LW): اين باند براي انتشار امواج راديويي ايستگاه‌هاي تجاري در اروپا، آفريقا، آسيا، و استراليا (هر سه منطقه ITU) مورد استفاده قرار دارد. اين در حاليست كه در كشور آمريكا اين باند به عنوان پشتيبان يا باند رزرو براي باند مسيريابي هوا نوردي در نظر گرفته‌شده‌است.

- موج متوسط (MW): يكي از رايج ‌ترين باندهاي پخش امواج در ايستگاه‌هاي راديويي AM است.

- موج كوتاه (SW): توسط ايستگاه‌هايي به كار مي‌رود كه قصد انتشار امواج خود را به فواصل بسيار دورتر از محل ايستگاه دارند.

امواج متوسط و كوتاه باند AM، در شب و روز رفتار و اثرات متفاوتي را از خود نشان مي‌دهند. در طول روز سيگنالهاي AM بوسيله امواج (انتشار) زميني منتقل مي‌شوند. در انعكاس از زمين امواج AM، سيگنالها قادرند تا چند صدكيلومتري ايستگاه ارسال شوند و اين در حاليست كه اين امواج بعد از غروب آفتاب براساس تغييرات لايه يونسفر جو به شيوه انتشار آسماني منتقل مي‌گردند كه در اين حالت امواج منتشر شده از ايستگاه تا فواصل دورتري نسبت به روز قابل ارسال و دريافت خواهند بود. سيگنالهاي راديويي AM در فضاهاي شهري مي‌توانند براحتي توسط ساختمانهاي مرتفع و آسمان خراش‌ها گسيخته و مختل شوند. به علاوه ديگر منابع انتشار امواج راديويي نيز مي‌توانند اثرات مخرب و نامطلوبي برفرآيند انتقال اين امواج بر جاي گذراند.

   بنابر اين يك فرستند AM دستگاهي است كه با تلفيق و سوار كردن سيگنالهاي صوتي بر روي امواج حامل، يك موج AM را تشكيل داده و از طريق آنتن، آن را منتشر مي‌نمايد.

   يك گيرنده AM نيز مجهز به يك قسمت فيلتر و يك قسمت آشكارساز مي‌باشد كه عمل جداسازي سيگنالهاي صوتي از امواج حامل و آشكار نمودن آنها را برعهد دارد.

 مدولاسيون FM:

   (ادوين ارمستر انگ) يك مخترع و مهندس الكترونيك در آمريكا بود. وي در سال 1890 به دنيا آمد، مهندسي خود را از دانشگاه كلمبيا گرفت. وي همچنين يكي از فعاليترين مخترعين در عصر راديو بود، به طوري كه (مدولاسيون فركانسي) راديو يا (FM) بزرگترين اختراع وي به شمار مي‌رود از ديگر اختراعات ادوين در دوران دانشكده، اختراع سيستم احيا كننده مدار در سال 1912 بود. مزيت اين روش در زمينه انتقال اصوات به وسيله امواج راديويي، در كيفيت و وضوح بالاتر آن نسبت به روشهاي AM قبل از آن بود. آرمسترانگ پس از موفقيت در آزمايشهاي مقدماتي توانست تا نظر FCC را براي اختصاص يك باند ويژه راديويي به نام FM جلب كند اين باند ابتدا در محدوده 42 الي 50 Mhz قرار داشت.

   نخستين ايستگاه راديو پخش همگاني FM در سال 1937 با مجوز كميته ملي ارتباطات آمريكا (FCC)، با علامت (Wlxoj) آغاز به كار كرد. در آن زمان راديوهاي FM هنوز در محدوده فركانسي 42 تا 50 مگاهرتزكار مي‌كردند، كه پس از جنگ جهاني دوم، كميته در 27 ژوئن 1945، گستره فركانسي FM ر به 88 الي MHZ106 تغيير داد. اين تغيير به منظور جلوگيري از تداخل‌هاي راديويي و همچنين افزايش ظرفيت كانالها انجام شد. به علاوه اين تغيير، باعث تحميل هزينه‌هاي زيادي به ايستگاه‌هاي پخش FM به علت تعويض تجهيزات قديمي خود با تجهيزات پخش بر روي باند جديد FM شد. در كشور ما ايستگاه‌هاي راديويي پخش همگاني FM در محدوده فركانسي 88 الي 108 مگاهرتز يعني باگسترده‌اي برابر 20 مگاهرتز كار مي‌كنند.

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: