السعة المعدلة: الخصائص وكيف تعمل - جسدي - بدني - 2025

و السعة التضمين AM (تعديل السعة) هي تقنية نقل الإشارات التي موجة كهرومغناطيسية جيبية تردد الناقل و _ج ، المسؤولة عن نقل وو تردد رسالة _الصورة << و _ج يختلف (أي ينظم) ل السعة حسب سعة الإشارة.

تنتقل كلتا الإشارتين كإشارة واحدة ، وهي إشارة كاملة (إشارة AM) تجمع بين كل من: الموجة الحاملة (إشارة الناقل) والموجة (إشارة المعلومات) التي تحتوي على الرسالة ، كما هو موضح في الشكل التالي:

الشكل 1. تعديل السعة. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

ويلاحظ أن المعلومات الواردة بالشكل الذي يحيط بإشارة AM ، والتي تسمى المغلف ، تنتقل.

من خلال هذه التقنية ، يمكن إرسال إشارة عبر مسافات طويلة ، ومن ثم يتم استخدام هذا النوع من التشكيل على نطاق واسع بواسطة الراديو التجاري والنطاق المدني ، على الرغم من إمكانية تنفيذ الإجراء بأي نوع من الإشارات.

للحصول على المعلومات ، هناك حاجة إلى جهاز استقبال ، حيث يتم تنفيذ عملية تسمى إزالة التشكيل عن طريق كاشف الغلاف.

كاشف الأظرف ليس أكثر من دائرة بسيطة للغاية تسمى المعدل. الإجراء بسيط وغير مكلف ، لكن فقدان الطاقة يحدث دائمًا في عملية النقل.

كيف تعمل السعة المعدلة؟

لنقل الرسالة مع الإشارة الحاملة ، لا يكفي ببساطة إضافة الإشارتين.

إنها عملية غير خطية ، يتم فيها الإرسال بالطريقة الموصوفة أعلاه بضرب إشارة الرسالة في إشارة الموجة الحاملة ، كلاهما جيب التمام. ونتيجة لذلك أضف إشارة الناقل.

الشكل الرياضي الناتج عن هذا الإجراء هو إشارة متغيرة في الوقت E (t) ، وشكلها هو:

حيث السعة E _c هي اتساع الموجة الحاملة و m هي مؤشر التشكيل ، معطى بواسطة:

وهكذا: E _s = mE _c

اتساع الرسالة صغير مقارنة بسعة الموجة الحاملة ، لذلك:

وإلا فلن يكون لمغلف إشارة AM الشكل الدقيق للرسالة المراد إرسالها. يمكن التعبير عن معادلة m كنسبة مئوية من التعديل:

نحن نعلم أن الإشارات الجيبية وجيب التمام تتميز بوجود تردد وطول موجي معين.

عندما يتم تعديل الإشارة ، يتم ترجمة توزيع التردد (الطيف) الخاص بها ، والذي يحدث أنه يشغل منطقة معينة حول تردد إشارة الموجة الحاملة f _c (التي لا تتغير على الإطلاق أثناء عملية التشكيل) ، تسمى العرض فرقة.

نظرًا لأنها موجات كهرومغناطيسية ، فإن سرعتها في الفراغ هي سرعة الضوء ، والتي ترتبط بطول الموجة والتردد من خلال:

بهذه الطريقة ، تنتقل المعلومات المراد نقلها ، على سبيل المثال ، من محطة راديو بسرعة كبيرة إلى أجهزة الاستقبال.

البث الإذاعي

يجب أن تقوم محطة الراديو بتحويل الكلمات والموسيقى ، وكلها إشارات صوتية ، إلى إشارة كهربائية من نفس التردد ، على سبيل المثال باستخدام الميكروفونات.

تسمى هذه الإشارة الكهربائية بإشارة التردد السمعي FA ، لأنها في حدود 20 إلى 20000 هرتز ، وهو الطيف المسموع (الترددات التي يسمعها البشر).

الشكل 2. تبث العديد من محطات الراديو في AM. المصدر: Pixabay.

يجب تضخيم هذه الإشارة إلكترونيًا. في الأيام الأولى للراديو كان يصنع من أنابيب مفرغة ، والتي تم استبدالها لاحقًا بترانزستورات أكثر كفاءة.

يتم بعد ذلك دمج الإشارة المضخمة مع إشارة التردد الراديوي FR بواسطة دارات مُعدِّل AM ، بحيث ينتج عنها تردد محدد لكل محطة راديو. هذا هو تردد الموجة الحاملة f _c المذكور أعلاه.

تتراوح الترددات الحاملة لمحطات الراديو AM بين 530 هرتز و 1600 هرتز ، لكن المحطات التي تستخدم ترددًا مُعدَّلاً أو FM بها حوامل تردد أعلى: 88-108 ميجا هرتز.

الخطوة التالية هي تضخيم الإشارة المجمعة مرة أخرى وإرسالها إلى الهوائي بحيث يمكن انبعاثها كموجة راديو. بهذه الطريقة يمكن أن ينتشر عبر الفضاء حتى يصل إلى المستقبلات.

استقبال الإشارة

يحتوي مستقبل الراديو على هوائي لالتقاط الموجات الكهرومغناطيسية القادمة من المحطة.

يتكون الهوائي من مادة موصلة تحتوي بدورها على إلكترونات حرة. يمارس المجال الكهرومغناطيسي القوة على هذه الإلكترونات ، التي تهتز فورًا بنفس تردد الموجات ، مما ينتج عنه تيار كهربائي.

خيار آخر هو أن هوائي الاستقبال يحتوي على ملف من الأسلاك وأن المجال الكهرومغناطيسي لموجات الراديو يحرض تيارًا كهربائيًا فيه. في كلتا الحالتين ، يحتوي هذا الدفق على المعلومات التي تأتي من جميع محطات الراديو التي تم التقاطها.

ما يلي الآن هو أن جهاز استقبال الراديو قادر على التمييز بين كل محطة راديو ، أي لضبط المحطة المفضلة.

قم بضبط الراديو واستمع إلى الموسيقى

يتم الاختيار بين الإشارات المختلفة بواسطة دارة LC طنين أو مذبذب LC. هذه دائرة بسيطة للغاية تحتوي على مغو متغير L ومكثف C موضوعان في سلسلة.

لضبط محطة الراديو ، يتم ضبط قيم L و C بحيث يتطابق تردد الطنين في الدائرة مع تردد الإشارة المراد ضبطها ، وهو ما لا يتجاوز تردد الموجة الحاملة لمحطة الراديو: f _c.

بمجرد ضبط المحطة ، تدخل دائرة مزيل التشكيل المذكورة في البداية حيز التنفيذ. إنه المسؤول عن فك رموز الرسالة التي تبثها محطة الراديو ، إذا جاز التعبير. يقوم بذلك عن طريق فصل إشارة الناقل وإشارة الرسالة ، باستخدام الصمام الثنائي ، ودائرة RC تسمى مرشح التمرير المنخفض.

الشكل 3. على اليسار دائرة مذبذب LC. على اليمين دارة المستخلص. المصدر: F. Zapata.

تمر الإشارة المنفصلة بالفعل بعملية تضخيم مرة أخرى ومن هناك تنتقل إلى مكبرات الصوت أو سماعات الرأس حتى نتمكن من سماعها.

العملية موضحة هنا ، لأن هناك بالفعل مراحل أكثر وهي أكثر تعقيدًا. ولكنه يعطينا فكرة جيدة عن كيفية حدوث تعديل السعة وكيف يصل إلى آذان المستقبل.

عمل مثال

موجة حاملة لها سعة E _c = 2 V (RMS) والتردد f _c = 1.5 MHz. يتم تشكيلها بواسطة إشارة تردد fs = 500 هرتز والسعة E _s = 1 V (RMS). ما هي معادلة إشارة AM؟

المحلول

استبدل القيم المناسبة في المعادلة للإشارة المشكلة:

ومع ذلك ، من المهم ملاحظة أن المعادلة تتضمن اتساع الذروة ، والتي تكون في هذه الحالة الفولتية. لذلك من الضروري تمرير جهد RMS إلى ذروة الضرب بـ by2:

1. الأبجدية. أنظمة التحوير. تم الاسترجاع من: analfatecnicos.net.
2. جيانكولي ، د. 2006. الفيزياء: مبادئ مع تطبيقات. 6 ^عشر. إد برنتيس هول.
3. كيسادة ، مختبر الاتصالات. تعديل السعة. تم الاسترجاع من: ocw.bib.upct.es.
4. سانتا كروز ، O. إرسال تعديل السعة. تم الاسترجاع من: professors.frc.utn.edu.ar.
5. سيرواي ، آر ، جيويت ، ج. (2008). فيزياء للعلوم والهندسة. حجم 2. 7 ^أماه. Ed. Cengage Learning.
6. موجه ناقله. تم الاسترجاع من: es.wikipedia.org.