Phase modulasyon bilang paraan ng pagpapadala ng data

Bilang ay kilala, ang RF signal ay binubuo ng isang carrier, na kung saan ay batay sa mga radio wave sa anyo ng mga simpleng maharmonya imbayog u (t) = U cos ( ωt + φ). Mula sa ito ay sumusunod na sa carrier frequency signal, mayroong tatlong independiyenteng mga parameter, na nakakaapekto sa imprint na maaaring baguhin ang control signal.

Ito ay nagpapahiwatig ng posibilidad ng tatlong uri: amplitude (AM), dalas (FM) at phase modulasyon (AM).

Phase modulasyon - isang paraan ng paglipat analog o digital na impormasyon sa pamamagitan ng pagbabago ang paunang anggulo (phase) φ ₀ ang carrier dalas ng transmitted signal.

Kapag ito phase φ (t) ay depende sa amplitude control (modulasyon) signal, ibig sabihin, φ (t) = ω _{0 t} + _Δ φ ∙ sinΩt + φ ₀ = = φ _{0 +} ke (t), kung saan k - pagkaproporsyonado factor.

Ang phase-modulated signal ay karaniwang inilalarawan ng pananalitang u (t) = U _n kasalanan [ωt + φ (t)].

Kapag ang isang tono modulasyon [e (t) = E kasalanan Ωt] mayroon kaming: φ (t) = φ ₀ + kE kasalanan Ωt = φ ₀ + Δφ _max kasalanan Ωt.

Pagkatapos ng substituting ang mga halaga ng φ (t) sa equation ng phase-modulated signal makuha namin u (t) = U _n kasalanan (ω _n t + φ ₀ + Δφ _max kasalanan Ωt), kung saan Δφ _max - maximum na pagbabago sa phase proporsyonal sa ang malawak ng ang control boltahe. Δφ _max sa kabilang banda na tinatawag na anggulo modulasyon index at ay naka-denote sa pamamagitan ng m.

Tulad ng maaaring makita, kapag ang FM m = Δφ _max = kE. Ang madalian halaga ng isang oras-iiba-iba ng phase anggulo Θ (t) ay katumbas ng Θ (t) = ω _n t + φ ₀ + msin Ωt, kaya na ω = d Θ (t) / dt = ω _n + mΩ cosΩt, kung saan mΩ = Δφ _max ω = Δ ω _n = kEΩ - maximum na dalas lihis para sa FM ω _n, ay direkta proporsyonal sa amplitude at dalas ng modulating imbayog.

Kaya, kapag ang FM modulasyon index characterizing ang maximum phase pagbabago ay proporsyonal sa amplitude control signal at hindi nakasalalay sa modulasyon dalas. Ang dalas ng pagkakaiba-iba tungkol sa ibig sabihin ng (lihis) ay direkta proporsyonal sa amplitude at dalas ng modulating boltahe.

Depende sa application phase modulasyon ay may ilang mga varieties. Ang isa sa kanila, sa partikular, ay isang kaugalian na Phase Shift Keying.

Sa form na ito, depende sa modulating signal ay nag-iiba lamang ang phase ng signal, at ang dalas at malawak manatiling tapat. Kapag ang RPM ng impormasyon na halaga ay hindi ang ganap na phase pagbabago, at ang pagkakaiba-iba na may paggalang sa mga nakaraang halaga.

Electronic circuit, na nagiging sanhi ng isang pagbabago sa ang phase anggulo ng modulated imbayog (na may kaugnayan sa unmodulated carrier) alinsunod sa mga modulating signal ay tinatawag na isang phase moduleitor.

Binuo maraming mga uri ng mga imahe. Scheme simpleng moduleitor comprises ng isang varicap - diode na may kakayahang sa ilalim ng epekto ng pagbabago ng control boltahe kantong kapasidad. Sa ganitong pamamaraan, modulating ang boltahe pagbabago ang kapasidad ng varicap. Ang phase shift depende sa kamag-anak na magnitude ng kapasidad diode at ang load pagtutol R.

Kaya, ang shift ay depende sa modulasyon boltahe. Ito ay nagiging sanhi ng phase modulasyon ng signal ng radyo. Gayunpaman, tulad ng isang shift ay nauugnay sa isang nonlinear modulating boltahe varicap kapasidad ay may kaugnayan sa nonlinear modulating boltahe na lumilikha ng karagdagang problema sa construction phase modulators.

Pure phase modulasyon ay hindi natagpuan ng isang sapat na malawak na application dahil sa kanyang taglay na malubhang kapinsalaan - mababang ingay kaligtasan sa sakit.