调幅传输

专业调幅广播设备:

高品质

 

自 2002 年以来,凭借其完整的 AM 广播交钥匙解决方案,FMUSER Broadcast 迄今已成功为全球数以千计的 AM 广播电台提供 实惠 AM广播产品。 我们介绍了几款输出功率高达 200KW 的 AM 广播发射机、专业的 AM 测试假负载、AM 测试台和阻抗匹配单元。 这些可靠的 AM 广播电台设备旨在为每个广播公司提供具有成本效益的广播解决方案,旨在提高他们的广播质量并降低建造新的 AM 广播电台或设备更换的成本。

 

机架式和固态调幅发射机,1KW、3KW、5KW、10KW、25KW、50KW、100KW 到 200KW 均有销售

 

FMUSER 的高功率固态 AM 发射机将行业领先的广播性能与低成本设计相结合。 所有AM发射机均配备触摸屏和远程访问控制系统,以确保每个广播公司都可以真正远程控制他们的发射机。 可靠的输出匹配网络允许调整发射机并最大限度地提高效率,以适应各种广播内容。

 

FMUSER 200KW AM 发射机 

 

#1 完整的一体式设计: 该系列调幅发射机的紧凑型设计使高效的模块化维护和快速响应功能成为现实。 故障发生后,内置备用励磁器会自动开启,为电源模块提供射频载波,控制信号调制。 有了这些来自中国供应商FMUSER的专业AM发射机,您将更加灵活高效地利用有限的收音机布局空间,提高收音机的整体运行效率。

 

#2 内置仪表系统: 获得一个自动阻抗测量系统,包括自动阻抗、电压、电流和功率技术,以及用于频谱测量的内置定向耦合器——提高到实际天线负载,以帮助工程师测量相邻信道发射。

 

#3 可靠的电路设计系统: 采用独特的电路动态稳定电源,防止交流线路电压变化,在交流电源故障、过压或射频过载后自动恢复之前的工作状态,无需特殊工具或外部测试设备即可获得快速简单的频率变化能力。

 

紧凑和模块化设计允许轻松访问所有组件 固态 am-transmitter-rf-components-detail-fmuser-500px
 

FMUSER AM 发射器旨在最大限度地利用有限的内部布线空间——这节省了本已昂贵的设备生产成本。 高度冗余、可热插拔的架构集成了固态组件,这将帮助您的 AM 电台持续高效地提供高质量的广播,并直接降低您的电台运营成本。

 

一体式风冷系统不仅使该系列整体输出效率达到72%以上,而且确保其环保性,直接或间接减少大量碳排放,您不再需要过度使用担心每月电费是否太贵。 

 

使用高端固态 AM 发射器进行广播!

  

FMUSER 高功率固态 AM 发射器系列: 有线线路的名称

 

FMUSER固态1KW AM发射机.jpg FMUSER固态3KW AM发射机.jpg FMUSER固态5KW AM发射机.jpg FMUSER固态10KW AM发射机.jpg
1KW调幅发射机 3KW调幅发射机 5KW调幅发射机 10KW调幅发射机
FMUSER固态25KW AM发射机.jpg FMUSER固态50KW AM发射机.jpg FMUSER固态100KW AM发射机.jpg FMUSER固态200KW AM发射机.jpg
25KW调幅发射机 50KW调幅发射机 100KW调幅发射机 200KW调幅发射机

 

冗余设计功能和全面的诊断帮助广播公司始终如一地确保出色的广播性能,这就是 FMUSER 的 AM 广播发射机解决方案。

 

AM 测试负载和辅助设备

 

FMUSER,作为专业的调幅广播设备供应商,以其卓越的 成本优势和产品性能,已为全球数十个大型 AM 电台提供行业领先的 AM 广播解决方案。 

 

除了可以随时交付的多台超大功率AM发射机外,您还将获得各种辅助设备与主系统同时操作,包括 测试负载,功率高达 100kW/200kW(也可提供 1、3、10kW), 优质 试验台, 和天线 阻抗匹配系统

 

选择 FMUSER 的 AM 广播解决方案意味着您仍然可以以有限的成本构建一整套高性能的 AM 广播系统,从而确保您的广播电台的质量、长寿命和可靠性。

 

主要特点

                  • 阻性负载
                  • 射频负载(见目录)
                  • 功率高达 MW 范围的 CW 负载
                  • 用于极端峰值功率的脉冲调制器负载
                  • 射频矩阵开关(同轴/对称)
                  • 巴伦和馈线
                  • 高压电缆
                  • 辅助控制/监测系统
                  • 冗余安全系统
                  • 可根据要求提供其他接口选项
                  • 模块测试台
                  • 工具和专用设备

 

#1 固态调幅发射机测试负载

 

许多 FMUSER RF 放大器、发射器、电源或调制器以极高的峰值和平均功率运行。 这意味着不可能在没有损坏负载的风险的情况下以预期负载测试此类系统。 另外,在如此高的输出功率下,中波发射机需要每隔一段时间进行维护或测试,因此广播电台必须有高质量的测试负载。 FMUSER 制造的测试负载将所有必要的组件集成到一体机柜中,可实现远程控制和自动和手动切换——这对任何 AM 广播系统管理来说意义重大。

 

 FMUSER AM 测试负载系列: 最高200KW

 

1KW、3KW、10KW固态调幅变送器假负载.jpg 100KW AM假负载.jpg 200KW AM假负载.jpg
1、3、10KW AM测试负载 100KW AM发射机测试负载 200KW AM发射机测试负载

 

#2 FMUSER 的 AM 模块测试台

 

测试台主要是为了确保调幅发射机在缓冲放大器和功放板修复后是否处于良好的工作状态。 一旦通过测试,发射机就可以正常运行——这有助于降低故障率和挂机率。

 

AM 发射机测试台

 

#3 FMUSER 的 AM 天线 阻抗匹配系统

 

对于 AM 发射天线,雷雨天气等多变的气候是导致阻抗偏差(例如 50 Ω)的关键因素,这正是需要阻抗匹配系统的原因——重新匹配天线阻抗. 调幅广播天线往往体积很大,很容易出现阻抗偏差,FMUSER的非接触式阻抗系统就是针对调幅广播天线的自适应阻抗调整而设计的。 一旦 AM 天线阻抗偏离 50 Ω,自适应系统就会调整,将调制网络的阻抗重新匹配到 50 Ω,从而确保您的 AM 发射机的最佳传输质量。

 

AM天线阻抗系统

AM天线阻抗单元

 

 

幅度调制的局限性

1. 效率低 - 由于小波段的有用功率很小,所以AM系统的效率很低。

 

2. 有限的工作范围 – 由于效率低,操作范围小。 因此,信号的传输是困难的。

 

3. 接收噪音 – 由于无线电接收机难以区分代表噪声的幅度变化和带有信号的幅度变化,因此接收时容易出现严重噪声。

 

4. 音频质量差 – 为获得高保真接收,必须再现直到 15 千赫兹的所有音频频率,这需要 10 千赫兹的带宽,以尽量减少来自相邻广播电台的干扰。 因此,众所周知,在 AM 广播电台中,音频质量很差。

调幅的应用和用途

1. 无线电广播

2. 电视广播

3.车库门打开无钥匙遥控器

4.传输电视信号

5. 短波无线电通信

6. 两路无线电通讯

各种AM的比较

VSB-SC

1. 定义 - 残留边带(在无线电通信中)是仅被部分切断或抑制的边带。

2. 应用 - 电视广播和无线电广播

3. 使用 - 传输电视信号

单边带

1. 定义 - 单边带调制 (SSB) 是对幅度调制的改进,可以更有效地使用电力和带宽

2. 应用 - 电视广播和短波广播

3. 使用 - 短波无线电通信

数字广播电视

1. 定义 - 在无线电通信中,备用频带是高于或低于载波频率的频带,包含调制过程的结果。

2. 应用 - 电视广播和无线电广播

3. 使用 - 2路无线电通信

 

参数

VSB-SC

单边带

数字广播电视

定义

残留边带(在无线电通信中)是仅被部分切断或抑制的边带。

单边带调制 (SSB) 是对幅度调制的改进,可以更有效地使用电力和带宽

在无线电通信中,备用频带是高于或低于载波频率的频带,包含调制过程的结果。

 

 

应用

电视广播和无线电广播

电视广播和短波无线电广播

电视广播和无线电广播

使用

传输电视信号

短波无线电通信

2路无线电通信

幅度调制 (AM) 完整指南

什么是调幅 (AM)?

- “调制是将低频信号叠加到高频信号的过程 载波信号。"

 

- “调制过程可以定义为根据 用低频信号中的情报或信息."

 

- “调制被定义为一些特征,通常是幅度, 载波的频率或相位根据其他电压的瞬时值而变化,称为调制电压。"

为什么需要调制?

1. 如果两个音乐节目在远处同时播放,任何人都很难听到一个音源而听不到第二个音源。 由于所有音乐声音的频率范围大致相同,因此形成大约 50 Hz 到 10KHz。 如果所需的节目向上移动到 100KHz 和 110KHz 之间的频带,而第二个节目向上移动到 120KHz 和 130KHz 之间的频带,那么两个节目仍然提供 10KHz 带宽,并且听众可以(通过频带选择)检索节目他自己的选择。 接收器将仅将所选频带下移至 50Hz 至 10KHz 的合适范围。

 

2. 将消息信号转移到更高频率的第二个技术原因与天线尺寸有关。 应当注意,天线尺寸与要辐射的频率成反比。 这在 75 MHz 时为 1 米,但在 15KHz 时已增加到 5000 米(或刚刚超过 16,000 英尺),这种尺寸的垂直天线是不可能的。

 

3. 调制高频载波的第三个原因是,RF(射频)能量将比声功率传输的相同数量的能量传播更远的距离。

调制类型

载波信号是载波频率的正弦波。 下面的等式表明正弦波具有三个可以改变的特性。

 

瞬时电压 (E) =Ec(max)Sin(2π函数 + θ)

 

可以改变的项是载波电压 Ec、载波频率 fc 和载波相位角 θ. 所以三种形式的调制是可能的。

1。 调幅

幅度调制是增加或减少载波电压(Ec),将所有其他因素保持不变。

2。 调频

频率调制是在所有其他因素保持不变的情况下改变载波频率 (fc)。

3。 调相

相位调制是载波相位角的变化(θ)。 相位角不能改变而不影响频率的变化。 因此,相位调制实际上是频率调制的第二种形式。

AM的解释

根据要传输的信息改变高频载波的幅度,保持载波频率和相位不变的方法称为调幅。 该信息被视为调制信号,并通过将它们都应用于调制器而叠加在载波上。 下面给出显示幅度调制过程的详细图。

 

 

如上图所示,载波有正负半周。 这两个周期都根据要发送的信息而变化。 载波然后由正弦波组成,其幅度跟随调制波的幅度变化。 载波保持在由调制波形成的包络中。 从图中还可以看出,高频载波的幅度变化是在信号频率上,载波的频率与结果波的频率相同。

调幅载波分析

令 vc = Vc Sin wct

vm = Vm 辛 wmt

 

vc——载体的瞬时值

Vc – 载波峰值

Wc – 载体的角速度

vm – 调制信号的瞬时值

Vm – 调制信号的最大值

wm - 调制信号的角速度

fm – 调制信号频率

 

必须注意,在这个过程中相位角保持不变。 因此可以忽略不计。

 

必须注意,在这个过程中相位角保持不变。 因此可以忽略不计。

 

载波的幅度在 fm 处变化。幅度调制波由等式 A =​​ Vc + vm = Vc + Vm Sin wmt 给出

= Vc [1+ (Vm/Vc Sin wmt)]

 

= Vc (1 + mSin wmt)

 

m——调制指数。 Vm/Vc 的比值。

 

调幅波的瞬时值由公式 v = A Sin wct = Vc (1 + m Sin wmt) Sin wct 给出

 

= Vc Sin wct + mVc (Sin wmt Sin wct)

 

v = Vc Sin wct + [mVc/2 Cos (wc-wm)t – mVc/2 Cos (wc + wm)t]

 

上式表示三个正弦波的总和。 一个振幅为 Vc,频率为 wc/2,第二个振幅为 mVc/2,频率为 (wc – wm)/2,第三个振幅为 mVc/2,频率为 (wc + wm)/2。

 

在实践中,已知载波的角速度大于调制信号的角速度(wc >> wm)。 因此,第二个和第三个余弦方程更接近载波频率。 该等式以图形方式表示,如下所示。

AM波的频谱

下侧频率 – (wc – wm)/2

上边频率 – (wc +wm)/2

 

AM 波中存在的频率分量由大致位于频率轴上的垂直线表示。 每条垂直线的高度与其幅度成正比。 由于载波的角速度大于调制信号的角速度,所以边带频率的幅度永远不会超过载波幅度的一半。

 

因此原始频率不会有任何变化,但边带频率 (wc – wm)/2 和 (wc +wm)/2 会发生变化。 前者称为上边带 (USB) 频率,后者称为下边带 (LSB) 频率。

 

由于信号频率 wm/2 出现在边带中,显然载波电压分量不传输任何信息。

 

当载波被单频调幅时,会产生两个边带频率。 也就是说,AM 波的带宽从 (wc – wm)/2 到 (wc +wm)/2 ,即产生 2wm/2 或两倍的信号频率。 当调制信号具有多个频率时,每个频率都会产生两个边带频率。 类似地,对于调制信号的两个频率,将产生 2 个 LSB 和 2 个 USB 的频率。

 

载波频率之上的频率边带将与下面的频率边带相同。 存在于载波频率之上的边带频率被称为上边带,而低于载波频率的所有边带频率都属于下边带。 USB 频率代表一些单独的调制频率,LSB 频率代表调制频率和载波频率之间的差异。 总带宽以较高的调制频率表示,等于该频率的两倍。

调制指数 (m)

载波幅度变化与正常载波幅度之比称为调制指数。 它由字母“m”表示。

 

它也可以定义为调制信号改变载波幅度的范围。 m = Vm/Vc。

 

百分比调制,%m = m*100 = Vm/Vc * 100

调制百分比介于 0 和 80% 之间。

 

表示调制指数的另一种方式是根据调制载波幅度的最大值和最小值。 如下图所示。

 

 

2 输入电压 = Vmax – Vmin

 

Vin = (Vmax – Vmin)/2

 

Vc = Vmax – Vin

 

= Vmax – (Vmax-Vmin)/2 =(Vmax + Vmin)/2

将 Vm 和 Vc 的值代入方程 m = Vm/Vc ,我们得到

 

M = Vmax – Vmin/Vmax + Vmin

 

如前所述,“m”的值介于 0 和 0.8 之间。 m 的值决定了传输信号的强度和质量。 在 AM 波中,信号包含在载波幅度的变化中。 如果载波仅被调制到非常小的程度,则传输的音频信号将很弱。 但如果 m 的值超过单位,则发射机输出会产生错误失真。

AM 波中的功率关系

调制波比调制前的载波具有更大的功率。 幅度调制中的总功率分量可以写为:

 

Ptotal = Pcarrier + PLSB + PUSB

 

考虑额外的电阻,如天线电阻 R。

 

Pcarrier = [(Vc/2)/R]2 = V2C/2R

 

每个边带的值为 m/2 Vc 和 rms 值为 mVc/22. 因此,LSB 和 USB 中的功率可以写为

 

PLSB = PUSB = (mVc/22)2/R = m2/4*V2C/2R = m2/4 Pcarrier

 

 

Ptotal = V2C/2R + [m2/4*V2C/2R] + [m2/4*V2C/2R] = V2C/2R (1 + m2/2) = Pcarrier (1 + m2/2)

 

在某些应用中,载波同时被几个正弦调制信号调制。 在这种情况下,总调制指数为

吨 = (m12 + m22 + m32 + m42 + .....

 

如果 Ic 和 It 是未调制电流和总调制电流的 rms 值,R 是这些电流流过的电阻,则

 

Ptotal/Pcarrier = (It.R/Ic.R)2 = (It/Ic)2

 

Ptotal/Pcarrier = (1 + m2/2)

 

It/Ic = 1 + m2/2

 

调幅 (AM) 常见问题

1. 定义调制?

调制是高频载波信号的某些特性根据调制信号的瞬时值而变化的过程。

2. 模拟调制有哪些类型?

调幅。

角度调制

调频

调相。

3. 定义调制深度。

它被定义为消息幅度与载波幅度之比。 m=Em/Ec

4. 调制的程度是多少?

调制中。 米<1

临界调制 m=1

过调制 m>1

5. 调制需要什么?

调制需求:

易于传输

降低噪音

窄带宽

频率分配

减少设备限制

6. AM 调制器有哪些类型?

有两种类型的 AM 调制器。 他们是

- 线性调制器

- 非线性调制器

 

线性调制器分类如下

晶体管调制器

 

晶体管调制器分为三种。

集电极调制器

发射器调制器

基础调制器

开关调制器

 

非线性调制器分类如下

平方律调制器

产品调制器

平衡调制器

7. 高电平调制和低电平调制有什么区别?

在高电平调制中,调制放大器在高功率电平下工作,并将功率直接传送到天线。 在低电平调制中,调制放大器以相对低的功率电平进行调制。 调制后的信号然后由 B 类功率放大器放大到高功率电平。 放大器为天线供电。

8. 定义检测(或)解调。

检测是从调制载波中提取调制信号的过程。 不同类型的检测器用于不同类型的调制。

9. 定义幅度调制。

在幅度调制中,载波信号的幅度根据调制信号幅度的变化而变化。

 

AM 信号在数学上可以表示为, eAM = (Ec + Em sinωmt ) sinωct 调制指数为,m = Em /EC (或) Vm/Vc

10. 什么是超外差接收机?

超外差接收器将所有传入的射频频率转换为固定的较低频率,称为中频 (IF)。 然后对该 IF 进行幅度检测并进行检测以获得原始信号。

11. 什么是单音调制和多音调制?

- 如果对具有多个频率分量的消息信号执行调制,则该调制称为多音调制。

- 如果对具有一个频率分量的消息信号执行调制,则该调制称为单音调制。

12. 比较 AM 与 DSB-SC 和 SSB-SC。

S.No

调幅信号

数字广播电视

单边带

1

带宽 2fm

带宽 2fm

带宽调频

2

包含USB,LSB,Carrier

包含 USB.LSB

USB.LSB

3

传输需要更多功率

所需功率小于 AM

所需功率小于 AM &DSB-SC

13.VSB-AM有什么优势?

- 它的带宽大于 SSB 但小于 DSB 系统。

- 功率传输大于 DSB 但小于 SSB 系统。

- 没有低频分量丢失。 因此,它避免了相位失真。

14. 你将如何生成 DSBSC-AM?

有两种生成 DSBSC-AM 的方法,例如

- 平衡调制器

- 环形调制器。

15、环形调制器有什么优点?

- 输出稳定。

- 它不需要外部电源来激活二极管。 c).几乎不需要维护。

- 长寿。

16. 定义解调。

解调或检测是从调制信号中恢复调制电压的过程。 这是调制的逆过程。 用于解调或检测的设备称为解调器或检测器。 对于幅度调制,检波器或解调器分为: 

 

- 平方律探测器

包络检测器

17. 定义多路复用。

多路复用被定义为在单个通道上同时传输多个消息信号的过程。

18. 定义频分复用。

频分复用被定义为同时传输多个信号,每个信号占用公共带宽内的不同频隙。

19. 定义保护带。

在 FDM 的频谱中引入了保护频带,以避免相邻信道之间的任何干扰。 保护频带更宽,干扰更小。

20. 定义 SSB-SC。

- SSB-SC 代表单边带抑制载波

当只传输一个边带时,这种调制称为单边带调制。 它也被称为 SSB 或 SSB-SC。

21. 定义 DSB-SC。

经过调制后,单独传输边带(USB,LSB)并抑制载波的过程称为双边带抑制载波。

22. DSB-FC的缺点是什么?

- DSB-FC 发生电力浪费

DSB-FC 是带宽效率低的系统。

23. 定义相干检测。

在解调期间,载波在频率和相位上完全一致或同步,原始载波用于生成 DSB-SC 波。

 

这种检测方法称为相干检测或同步检测。

24. 什么是残留边带调制?

残留边带调制被定义为一种调制,其中一个边带被部分抑制,而另一个边带的残留被传输以补偿该抑制。

25、信号边带传输有哪些优势?

- 能量消耗

带宽节约

- 降噪

26、单边带传输有哪些缺点?

复杂的接收器:单边带系统需要比传统的 AM 传输更复杂和更昂贵的接收器。

调整困难:单边带接收器比传统的 AM 接收器需要更复杂和精确的调谐。

27. 比较线性和非线性调制器?

线性调制器

- 不需要重过滤。

- 这些调制器用于高级调制。

- 载波电压远大于调制信号电压。

非线性调制器

- 需要大量过滤。

- 这些调制器用于低电平调制。

- 调制信号电压远大于载波信号电压。

28. 什么是频率转换?

假设信号的频带限制在从频率 f1 到频率 f2 的频率范围内。 频率转换过程是一个新信号替换原始信号的过程,该新信号的频谱范围从 f1' 和 f2' 延伸,并且新信号以可恢复的形式承载与原始信号所承载的信息相同的信息。

29.频率翻译中确定的两种情况是什么?

上转换:在这种情况下,转换后的载波频率大于输入载波

向下转换:在这种情况下,转换后的载波频率小于增加的载波频率。

 

因此,窄带 FM 信号需要与 AM 信号基本相同的传输带宽。

30. AM波的BW是什么?

 这两个极端频率之差等于 AM 波的带宽。

 因此,带宽,B = (fc + fm) - (fc - fm) B = 2fm

31. DSB-SC信号的BW是多少?

带宽,B = (fc + fm) - (fc - fm) B = 2f

显然 DSB-SC 调制的带宽与一般 AM 波的带宽相同。

32、DSB-SC信号的解调方式有哪些?

DSB-SC信号可以通过以下两种方式解调:

- 同步检测方法。

- 载波重新插入后使用包络检波器。

33. 写出希尔伯特变换的应用?

- 用于生成 SSB 信号,

- 用于设计最小相位型滤波器,

- 用于表示带通信号。

34. 产生SSB-SC信号的方法有哪些?

SSB-SC 信号可以通过以下两种方法生成:

- 频率鉴别法或滤波法。

- 相位鉴别法或相移法。

 

术语表

1、调幅: 通过改变波的幅度来调制波,特别是用作通过将音频信号与无线电载波组合来广播音频信号的手段。

 

2、调制指数: 调制方案的(调制深度)描述了载波信号的调制变量在其未调制电平附近变化的程度。

 

3.窄带调频: 如果调频的调制指数保持在1以下,则产生的调频被认为是窄带调频。

 

4、调频(FM): 通过改变波的瞬时频率在载波中编码信息。

 

5. 扩增: 该电平经过仔细选择,以便在存在强信号时不会使混频器过载,但能够充分放大信号以确保实现良好的信噪比。

 

6。 调制: 载波的某些特性根据消息信号而变化的过程。

短波、中波和调频收音机有什么区别?

短波(SW)

短波无线电的范围很广——它可以从发射器接收到数千英里,并且传输可以跨越海洋和山脉。 这使其成为到达没有无线电网络或禁止基督教广播的国家的理想选择。 简而言之,短波广播跨越了地理或政治界限。 短波传输也很容易接收:即使是便宜、简单的收音机也能接收到信号。

 

 信息图表无线电频段

 

短波无线电的优势使其非常适合 Feba 的重点领域 受迫害的教会. 例如,在国内禁止宗教广播的东北非地区,我们的当地合作伙伴可以创建音频内容,将其发送到国外,然后通过 SW 传输将其传回,而不会受到起诉。  

 

也门目前正经历一场严重而暴力的危机 冲突导致大规模的人道主义紧急情况。 除了提供精神鼓励外,我们的合作伙伴还从基督教的角度广播解决当前社会、健康和福祉问题的材料。  

 

在一个基督徒仅占人口 0.08% 并因信仰而遭受迫害的国家, 现实教会 是每周 30 分钟的短波广播节目,支持也门信徒使用当地方言。 听众可以私下匿名访问支持性广播。  

 

短波是一种跨越国界接触边缘化社区的有力方式,它非常有效地向远程受众传达福音,并且在基督徒受到迫害的地区,让听众和广播员不必担心遭到报复。 

中波 (MW)

中波广播通常用于本地广播,非常适合农村社区。 通过中等传输范围,它可以以强大、可靠的信号到达孤立的区域。 中波传输可以通过已建立的无线电网络进行广播——这些网络存在的地方。  

 

印度女人听广播

 

In 印度北部,当地的文化信仰使妇女被边缘化,许多妇女被限制在家中。 对于担任这个职位的女性来说,来自北印度的Feba(使用已建立的无线电网络)的传输是与外界的重要联系。 其基于价值观的节目提供有关妇女权利的教育、医疗保健指导和意见,促进与联系该电台的妇女围绕灵性进行对话。 在这种情况下,广播正在为在家收听的女性带来希望和赋权的信息。   

调频(FM)

对于基于社区的广播电台,FM 为王! 

 

工程师升起桅杆 - Umoja FM

 

Umoja FM 电台 在刚果民主共和国最近推出,旨在让社区有发言权。 FM 提供短程信号——通常在发射机视线范围内的任何地方,具有出色的音质。 它通常可以覆盖小城市或大城镇的区域 - 非常适合专注于有限地理区域的广播电台谈论当地问题。 虽然短波和中波电台的运营成本可能很高,但社区 FM 电台的许可证要便宜得多。 

 

从他们的手提箱工作室进行 Aafno FM 广播

 

阿夫诺调频,Feba 在尼泊尔的合作伙伴,为 Okhaldhunga 和 Dadeldhura 的当地社区提供重要的医疗保健建议。 使用 FM 可以让他们非常清晰地将重要信息传递到目标区域。 在尼泊尔农村,人们普遍怀疑医院,一些常见的医疗条件被视为禁忌。 非常需要消息灵通的、非判断性的健康建议和 阿夫诺调频 有助于满足这一需求。 该团队与当地医院合作,预防和治疗常见的健康问题(尤其是那些带有污名的健康问题),并解决当地人对医疗保健专业人员的恐惧,鼓励听众在需要时寻求医院治疗。 FM 也用于收音机 应急响应 - 一个 20 公斤的 FM 发射器足够轻,可以携带到受灾社区,作为易于运输的手提箱工作室的一部分。 

互联网收音机

基于网络的技术的快速发展为无线电广播提供了巨大的机会。 基于互联网的电台设置起来既快速又容易(有时只需一周即可启动和运行!与常规传输相比,它的成本要低得多。

 

男子在埃及在线收听广播语音 

由于互联网没有国界,基于网络的广播听众可以覆盖全球。 一个缺点是互联网广播依赖于互联网覆盖范围和听众对计算机或智能手机的访问。  

 

在全球 7.2 亿人口中,五分之三,即 4.2 亿人,仍然无法定期访问互联网。 因此,基于互联网的社区广播项目目前不适合世界上一些最贫穷和最难以进入的地区。

什么是 SW 和 MW?
“短波”这个名称起源于 20 世纪初无线电的兴起,当时无线电频谱根据波的长度分为长波 (LW)、中波 (MW) 和短波 (SW) 波段.
AM和MW是一样的吗?
AM,即幅度调制 (AM) 的缩写,是英国最古老的无线电广播系统。 AM 一词通常用于涵盖中波 (MW) 和长波 (LW)。
短波和中波有什么区别?
通过地球和电离层之间的一次或多次反射,可以在距离发射器很远的地方接收到短波无线电信号。 中波或中波 (MW) 是用于 AM 广播的中频 (MF) 无线电频段的一部分。
AM无线电是短波吗?
之所以称为短波,是因为从字面上看,与 AM 收音机使用的长波和中波以及 FM 收音机使用的宽带 VHF(甚高频)相比,发射的波很短。 这些短波可以在全球传播数千英里,因此短波无线电本质上是国际化的。
AM收音机和中波一样吗?
中波 (MW) 信号使用幅度调制 (AM) 传输,这些术语可以互换使用。 FM 信号主要在甚高频 (VHF) 或超高频 (UHF) 频段传输,用于语音(无线电)和视频 (TV) 广播。
AM的频率范围是多少?
美国的 AM 频段覆盖从 540 kHz 到 1700 kHz 的频率,以 10 kHz 为步长(540、550、560 ... 1680、1690、1700)。 在美国,530 kHz 不可用于广播用途,但保留用于功率极低的旅行者信息站。

为什么仍然使用 AM 收音机?

幅度调制 (AM) 是迄今为止已知的最古老的调制形式。 第一个广播电台是 AM,但更早的时候,CW 或带有莫尔斯电码的连续波信号是 AM 的一种形式。 它们就是我们今天所说的开关键控 (OOK) 或幅移键控 (ASK)。

 

尽管 AM 是第一个也是最古老的,但它的形式仍然比您想象的要多。 AM 简单、成本低且非常有效。 尽管对高速数据的需求促使我们将正交频分复用 (OFDM) 作为频谱效率最高的调制方案,但 AM 仍以正交幅度调制 (QAM) 的形式参与。

 

是什么让我想到了 AM? 在大约两个月前的冬季大风暴期间,我从当地的 AM 电台获得了大部分天气和紧急情况信息。 主要来自已经存在多年的 50 千瓦电站 WOAI。 我怀疑他们在停电期间仍然输出 50 千瓦,但他们在整个天气事件期间都在播出。 许多(如果不是大多数)AM 电台都已启动并依靠备用电源运行。 可靠和安慰。

 

目前,美国有 6,000 多个 AM 电台。 他们仍然拥有大量听众,通常是寻找最新天气、交通和新闻信息的当地人。 大多数人仍然在他们的汽车或卡车里听。 有各种各样的脱口秀节目,您仍然可以在 AM 上听到棒球或足球比赛。 音乐选择减少了,因为他们大多转向 FM。 然而,AM 上有一些乡村和 Tejano 音乐电台。 这一切都取决于当地观众,这是非常多样化的。

 

AM 无线电在 10 到 530 kHz 之间的 1710 kHz 宽频道中广播。 所有站都使用塔,所以极化是垂直的。 白天,传播主要是地波,范围约为 100 英里。 在大多数情况下,这取决于功率水平,通常为 5 kW 或 1 kW。 50 千瓦的电站并不多,但它们的范围显然更远。

 

当然,在晚上,传播会随着电离层的变化而变化,并且由于它们能够被上层离子层折射,从而在 XNUMX 英里或更远的距离内产生多个信号跳跃,从而使信号传播得更远。 如果你有一个好的 AM 收音机和一个长天线,你可以在晚上收听全国各地的电台。

 

AM 也是短波无线电的主要调制方式,您可以在全球范围内听到 5 到 30 MHz 的声音。 它仍然是许多第三世界国家的主要信息来源之一。 短波收听也仍然是一种流行的爱好。

 

除了广播,AM还用在什么地方? 业余无线电仍然使用 AM; 不是原始的高级形式,而是作为单边带 (SSB)。 SSB 是带有抑制载波和滤除边带的 AM,留下狭窄的 2,800 Hz 语音通道。 它被广泛使用且非常有效,尤其是在 3 到 30 MHz 的业余频段。 军方和一些航海无线电也继续使用某种形式的 SSB。

 

但是等等,这还不是全部。 AM 仍然可以在 Citizen's Band 收音机中找到。 与 SSB 一样,普通的 AM 仍然存在。 此外,AM 是飞机和塔台之间使用的飞机无线电的主要调制方式。 这些无线电工作在 118 至 135 MHz 频段。 为什么是上午? 我从来没有想过,但它工作正常。

 

最后,AM 仍然以 QAM 形式存在,即相位和幅度调制的组合。 大多数 OFDM 信道使用一种形式的 QAM 来获得它们可以提供的更高数据速率。

 

不管怎样,AM还没有死,事实上,它似乎在雄伟地老化。

什么是 AM 发射器及其工作原理?

什么是 AM 发射器?

发射AM信号的发射器称为AM发射器,也称为AM无线电发射器或AM广播发射器,因为它们用于将无线电信号从一侧传输到另一侧。

 

FMUSER 固态 1000 瓦 AM 发射机-蓝色背景-700 像素.png

 

这些发射机用于 AM 广播的中波 (MW) 和短波 (SW) 频段。

 

MW 波段的频率在 550 KHz 和 1650 KHz 之间,SW 波段的频率范围从 3 MHz 到 30 MHz。 根据发射功率使用的两种类型的 AM 发射机是:

 

  • 高水平
  • 低级

 

高电平发射器使用高电平调制,低电平发射器使用低电平调制。 两种调制方案之间的选择取决于 AM 发射机的发射功率。

 

在发射功率可能为千瓦数量级的广播发射机中,采用了高电平调制。 在只需要几瓦发射功率的低功率发射机中,使用低电平调制.

高电平和低电平发射器

下图显示了高电平和低电平发射器的框图。 两种发射机的基本区别在于载波和调制信号的功率放大。

图(a)显示了高级AM发射机的框图。

 

高级 AM 发射机框图

 

图(a)是为音频传输绘制的。 在高电平传输中,载波和调制信号的功率在施加到调制器级之前被放大,如图(a)所示。 在低电平调制中,调制器级的两个输入信号的功率没有被放大。 所需的发射功率是从发射机的最后一级,即 C 类功率放大器获得的。

 

图(a)的各个部分是:

 

  • 载波振荡器
  • 缓冲放大器
  • 倍频器
  • 功率放大器
  • 音频链
  • 调制C类功率放大器

载波振荡器

载波振荡器产生位于射频范围内的载波信号。 载波的频率总是很高。 由于很难产生具有良好频率稳定性的高频,因此载波振荡器产生具有所需载波频率的子倍频。

 

这个子倍频被倍频级相乘以获得所需的载波频率。

 

此外,在这个阶段可以使用晶体振荡器来产生具有最佳频率稳定性的低频载波。 然后,倍频器级将载波频率增加到其所需值。

缓冲放大器

缓冲放大器的目的有两个。 它首先将载波振荡器的输出阻抗与倍频器的输入阻抗匹配,即载波振荡器的下一级。 然后它隔离载波振荡器和倍频器。

 

这是必需的,以便乘法器不会从载波振荡器中汲取大电流。 如果发生这种情况,载波振荡器的频率将无法保持稳定。

倍频器

由载波振荡器产生的载波信号的子倍频现在通过缓冲放大器施加到倍频器。 这个阶段也被称为谐波发生器。 倍频器产生载波振荡器频率的高次谐波。 倍频器是一个调谐电路,可以调谐到需要传输的载波频率。

功率放大器

载波信号的功率然后在功率放大器级中被放大。 这是高电平发射机的基本要求。 C 类功率放大器在其输出端提供载波信号的高功率电流脉冲。

音频链

要传输的音频信号是从麦克风获得的,如图(a)所示。 音频驱动放大器放大该信号的电压。 这种放大是驱动音频功率放大器所必需的。 接下来,A类或B类功率放大器放大音频信号的功率。

调制 C 类放大器

这是发射机的输出级。 调制后的音频信号和载波信号经过功率放大后,加到这个调制级。 调制发生在这个阶段。 C类放大器还将AM信号的功率放大到重新获得的发射功率。 该信号最终被传递到天线,天线将信号辐射到传输空间。

 

低电平 AM 发射机框图

 

图(b)所示的低电平AM发射机与高电平发射机相似,只是载波和音频信号的功率没有放大。 这两个信号直接加到调制的C类功率放大器上。

 

调制发生在阶段,调制信号的功率被放大到所需的发射功率水平。 然后发射天线发射信号。

输出级和天线的耦合

调制C类功率放大器的输出级将信号馈送到发射天线。

 

为了将最大功率从输出级传输到天线,两个部分的阻抗必须匹配。 为此,需要一个匹配的网络。

 

两者之间的匹配应该在所有发射频率上都是完美的。 由于需要在不同的频率下进行匹配,因此在匹配网络中使用了在不同频率下提供不同阻抗的电感和电容。

 

必须使用这些无源元件构建匹配网络。 如下图(c)所示。

 

双π匹配网络

 

用于耦合发射机输出级和天线的匹配网络称为双π网络。

 

该网络如图(c)所示。 它由两个电感器 L1 和 L2 以及两个电容器 C1 和 C2 组成。 选择这些组件的值,以使网络的输入阻抗介于 1 和 1' 之间。 图(c)所示为与发射机输出级的输出阻抗相匹配。

 

此外,网络的输出阻抗与天线的阻抗相匹配。

 

​双π匹配网络还过滤出现在发射器最后一级输出端的不需要的频率分量。

 

调制的 C 类功率放大器的输出可能包含非常不希望的高次谐波,例如二次和三次谐波。

 

匹配网络的频率响应设置为完全抑制这些不需要的高次谐波,并且只有所需信号耦合到天线.

AM 或 FM 发射机? 主要区别 

发射器部分末尾的天线发射调制波。 在本章中,让我们讨论AM和FM发射机。

AM发射

AM发送器将音频信号作为输入,并将调幅波作为输出发送到天线。 下图显示了AM发送器的框图。

 

 

AM发射机的工作原理可以解释如下: 

 

  • 来自麦克风输出的音频信号被发送到前置放大器,前置放大器增强了调制信号的电平。
  • RF振荡器产生载波信号。
  • 调制信号和载波信号都发送到AM调制器。
  • 功率放大器用于增加AM波的功率电平。 该波最终被传递到天线进行发送。

FM发射器

调频发射机是整个单元,它以音频信号为输入,并将调频波作为输出发送到天线。 FM发射机的框图如下图所示。

 

 

FM发射机的工作原理可以解释如下:

 

  • 来自麦克风输出的音频信号被发送到前置放大器,前置放大器增强了调制信号的电平。
  • 然后将该信号传递到高通滤波器,该滤波器用作预加重网络,以滤除噪声并改善信噪比。
  • 该信号进一步传递到FM调制器电路。
  • 振荡器电路产生高频载波,该高频载波与调制信号一起发送到调制器。
  • 多级倍频器用于提高工作频率。 即使这样,信号的功率仍不足以传输。 因此,在末端使用RF功率放大器来增加调制信号的功率。 该FM调制输出最终被传递到天线进行发送。
AM 或 FM:如何选择最佳广播系统?

AM和FM信号的比较

AM 和 FM 系统都用于商业和非商业应用。 如无线电广播和电视传输。 每个系统都有自己的优点和缺点。 在特定应用中,AM 系统可能比 FM 系统更适合。 因此,从应用的角度来看,两者同样重要。

FM 系统相对于 AM 系统的优势

FM 波的幅度保持不变。 这为系统设计人员提供了从接收信号中去除噪声的机会。 这是在 FM 接收器中通过使用限幅器电路来完成的,从而抑制了超过限幅的噪声。 因此,FM 系统被认为是一种噪声免疫系统。 这在 AM 系统中是不可能的,因为基带信号由其自身的幅度变化承载,并且 AM 信号的包络不能改变。

 

FM 信号中的大部分功率由边带承载。 对于调制指数 mc 的较高值,包含的总功率的主要部分是边带,并且载波信号包含较少的功率。 相比之下,在 AM 系统中,只有三分之一的总功率由边带承载,而总功率的三分之二以载波功率的形式丢失。

 

- 在 FM 系统中,发射信号的功率取决于未调制载波信号的幅度,因此它是恒定的。 相反,在 AM 系统中,功率取决于调制指数 ma。 当 ma 为单位时,AM 系统中的最大允许功率为 100%。 这种限制不适用于 FM 系统。 这是因为 FM 系统中的总功率与调制指数 mf 和频率偏差 fd 无关。 因此,在 FM 系统中功率使用是最佳的。

 

在 AM 系统中,降低噪声的唯一方法是增加信号的传输功率。 这种操作增加了 AM 系统的成本。 在 FM 系统中,您可以增加载波信号中的频率偏差以降低噪声。 如果频偏高,则可以很容易地检索到基带信号幅度的相应变化。 如果频率偏差很小,噪声会掩盖这种变化,并且频率偏差不能转化为相应的幅度变化。 因此,通过增加 FM 信号中的频率偏差,可以降低噪声效应。 AM系统除了增加其发射功率外,没有任何方法可以减少噪声影响。

 

在 FM 信号中,相邻的 FM 频道被保护频带分隔。 在 FM 系统中,没有信号通过频谱空间或保护频带进行传输。 因此,几乎没有任何相邻 FM 频道的干扰。 然而,在 AM 系统中,两个相邻信道之间没有提供保护频带。 因此,除非接收到的信号强到足以抑制相邻频道的信号,否则总是存在 AM 无线电台的干扰。

FM 系统相对于 AM 系统的缺点

FM 信号中有无数个边带,因此 FM 系统的理论带宽是无限的。 FM 系统的带宽受 Carson 规则的限制,但仍要高得多,尤其是在 WBFM 中。 在 AM 系统中,带宽仅为调制频率的两倍,远小于 WBFN。 这使得 FM 系统比 AM 系统更昂贵。

 

由于FM系统的电路复杂,FM系统的设备比AM系统复杂; 这是 FM 系统是更昂贵的 AM 系统的另一个原因。

 

FM 系统的接收区域小于 AM 系统,因此 FM 频道仅限于大都市地区,而 AM 广播电台可以在世界任何地方接收。 FM系统通过视距传播来传输信号,其中发射天线和接收天线之间的距离不应该太远。 在 AM 系统中,短波段电台的信号通过大气层传输,大气层将无线电波反射到更广泛的区域。

有哪些不同类型的 AM 发射机?

由于用途的不同,AM发射机被广泛分为民用AM发射机(DIY和低功率AM发射机)和商用AM发射机(用于军用电台或国家AM广播电台)。

 

商用调幅发射机是射频领域最具代表性的产品之一。 

 

这种类型的无线电台发射机可以使用其巨大的 AM 广播天线(拉线桅杆等)向全球广播信号。 

 

由于调幅不易被屏蔽,因此商用调幅发射机经常用于国家之间的政治宣传或军事战略宣传。

 

与调频广播发射机类似,调幅广播发射机也设计有不同的功率输出。 

 

以FMUSER为例,其商用AM发射机系列包括1KW AM发射机、5KW AM发射机、10kW AM发射机、25kW AM发射机、50kW AM发射机、100kW AM发射机和200kW AM发射机。 

 

这些调幅发射机采用镀金固态机柜打造,具有AUI遥控系统和模块化组件设计,支持连续高质量调幅信号输出。

 

但是,与创建FM广播电台不同,建设AM发射台的成本更高。 

 

对于广播公司来说,开办一个新的 AM 电台成本很高,包括:

 

- 购买和运输 AM 无线电设备的成本。 

- 劳动力雇佣和设备安装成本。

- 申请 AM 广播许可证的成本。

- 等等 

 

因此,对于国家或军用广播电台,以下调幅广播设备供应急需一个可靠的一站式解决方案供应商:

 

大功率AM发射机(100KW或200KW等几十万输出功率)

AM广播天线系统(AM天线和无线电塔、天线配件、刚性传输线等)

AM 测试负载和辅助设备。 

等等

 

对于其他广播公司,成本更低的解决方案更具吸引力,例如:

 

- 购买功率较低的 AM 发射机(例如 1kW AM 发射机)

- 购买二手 AM 广播发射器

- 租用已经存在的 AM 无线电塔

- 等等

 

作为拥有完整 AM 电台设备供应链的制造商,FMUSER 将根据您的预算帮助您从头到脚打造最佳解决方案,您可以获得从固态大功率 AM 发射机到 AM 测试负载等设备的完整 AM 电台设备, 单击此处了解有关 FMUSER AM 收音机解决方案的更多信息。

 

民用 AM 发射机比商用 AM 发射机更常见,因为它们成本较低。

 

主要分为DIY调幅发射机和小功率调幅发射机。 

 

对于 DIY AM 发射机,一些无线电爱好者通常使用简单的板来焊接音频输入、天线、变压器、振荡器、电源线和地线等组件。

 

由于功能简单,DIY AM 发射器可能只有半个手掌大小。 

 

这就是为什么这种 AM 发射机只需十几美元,或者可以免费制造的原因。 您完全可以按照在线教程视频 DIY 一个。

 

低功率 AM 发射器售价 100 美元。 它们通常是机架式的或出现在一个小的矩形金属盒中。 这些发射器比 DIY AM 发射器更复杂,并且有许多小型供应商。

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