Fm модулятор что это такое: Fm модулятор что это такое

Как настроить FM-трансмиттер

Нередко при попытках настройки FM-трансмиттера максимум, что удаётся сделать – получить звук, сопровождаемый шипением радиопомех. Для многих водителей непонятно, как это может происходить, ведь магнитола и трансмиттер находятся рядом, буквально на расстоянии полуметра друг от друга, и уровень радиосигнала должен обеспечивать идеальный приём. Однако они забывают, что приём сигнала осуществляет не сама магнитола, а её антенна, которая обычно вынесена за пределы салона, находится в задней части корпуса, к тому же металл кузова поглощает значительную часть радиосигнала. Нельзя забывать и о помехах, наводимых электрическими проводами, протянутыми по улицам. Напротив, для активной антенны на лобовом стекле сигнал FM-трансмиттера может оказаться чересчур сильным, и устройство буквально захлёбывается, пропуская мощный сигнал через свой широкополосный усилитель входа.

Если после всех ваших усилий по настройке трансмиттера шипение никак не удаётся убрать:

• поищите другую частоту передачи и приёма – возможно, та частота, которая была выбрана вами вначале, забивается помехами от какой-то FM-станции;
• переместите антенну магнитолы ближе к трансмиттеру;
• если вы используете активную антенну, попробуйте отвести её дальше от трансмиттера;
• вообще отключите наружную антенну, если не планируете в ближайшее время слушать радио.

Читайте также: Что такое иммобилайзер в машине и как он работает.

Видео на тему

Описание и принцип работы [ править | править код ]

Автомобильный FM-трансмиттер (синоним FM-модулятор) выполнен в виде компактного устройства, который чаще всего подключается в розетку автомобильного прикуривателя. Для удобства пользования корпус FM-трансмиттера закреплён шарнирно и может менять своё положение относительно штепсельной вилки.

На тяжёлых автомобилях с дизельными двигателями напряжение бортовой сети обычно составляет 24 вольта, 12-вольтовое устройство может сгореть.

В корпус FM-трансмиттера (FM-модулятора) вставляется USB-флеш-накопитель, и/или карта памяти SD (MicroSD), MMC (или другие, определяется конструкцией FM-трансмиттера), новые модели позволяют подключать IPod и/или IPhone. Возможны ограничения на объём памяти и/или файловую систему подключаемого носителя (например, не более 4 ГБ FAT32 или только 2 ГБ FAT16).

FM-трансмиттер считывает содержание файловой системы флеш-накопителя, выделяя аудиофайлы, записанные в MP3 или в других форматах (WAV, WMA, AAC, Ogg/Vorbis, FLAC, определяется конструкцией). Затем происходит преобразование цифрового звука в электрические колебания, модулированные аудиосигналом. Встроенный в FM-трансмиттер (FM-модулятор) маломощный радиопередатчик излучает в эфир радиоволны, несущие модулированные аудиосигналы.

FM-радиоприёмник, находящийся в автомобиле (или другой радиоприёмник, расположенный поблизости), принимает эти радиосигналы, усиливает, детектирует их, преобразуя в низкочастотный электрический сигнал, модулированный акустическими колебаниями. В конечном итоге водитель и пассажиры автомобиля (а также другой человек, находящийся поблизости с переносным радиоприёмником) слушают музыку (или другую аудиоинформацию, которая записана на флеш-памяти) из громкоговорителей, расположенных в салоне автомобиля (или из громкоговорителя переносного радиоприёмника).

FM-трансмиттер (FM-модулятор) позволяет выбирать файл (из находящихся на носителе) для воспроизведения, задавать последовательность воспроизведения файлов, регулировать громкость воспроизведения (точнее, на модуляторе задаётся уровень мощности излучаемого радиосигнала, собственно громкость можно отрегулировать и в радиоприёмнике). ЖК-дисплей FM-трансмиттера позволяет прочитать имя файла, а также другую информацию о работе FM-модулятора. Управляют работой кнопками, расположенными на его корпусе, FM-модулятор, как правило, снабжён пультом дистанционного управления.

FM-трансмиттер (FM-модулятор) должен быть настроен на какой-нибудь свободный от эфирного вещания радиоканал FM-диапазона. На этот же канал настраивается автомобильный радиоприёмник. Если в населённом пункте ведутся радиопередачи на этой частоте — следует перенастроить FM-модулятор и автомобильный радиоприёмник (найти незанятую частоту).

Забота о содержимом музыкальной коллекции лежит на владельце трансмиттера, нужные ему аудиофайлы он копирует на флеш-накопитель с персонального компьютера.

FM-модулятор, другое название FM-трансмиттер– компактное радиоэлектронное устройство для машин, которое подключается к прикуривателю. Применяется для воспроизведения музыкальных файлов, записанных на встроенную или flash-память, с помощью штатного автомобильного радиоприёмника. Отличается простотой использования и доступной ценой по сравнению с современными магнитолами и автомобильными мультимедийными системами, поставляется вместе с дистанционным пультом управления. Большинство модуляторов имеет компактный дисплей на базе LCD-технологии, что упрощает процесс поиска любимого музыкального трека.

Принцип работы модулятора

• устройство подключается к прикуривателю;
• ФМ-модулятор распознаёт сохранённые музыкальные композиции на внутренней или внешней памяти;
• штатная магнитола автомобиля улавливает радиочастоты, воспроизводит их через установленные и подключенные колонки.

Это принцип работы большинства FM-модуляторов. Устройства на базе мобильных операционных платформ iOS и Android оснащены Bluetooth и функцией подключения смартфона. Трансляция и приём радиосигнала осуществляется по беспроводному каналу связи. Соответственно и мобильное устройство для корректной работы модулятора должно поддерживать Bluetooth.

Современные передатчики распространяют сигнал на расстояние до 10-20 метров. Хотя для трансляции музыки достаточно 1-3 м. Это средняя дистанция между установленным FM-трансмиттером и антенной автомобильной магнитолы.

Об основных функциях

1. Считывание аудиофайлов разных форматов (MP3, WMA, WAV).
2. Обработка цифрового сигнала и трансляция на FM-частотах.
3. Передача нового сигнала по радиоканалу.

Для правильной работы ФМ-модулятора выбирают частоту, не занятую радиостанцией.

Как пользоваться устройством?

1. Подключите трансмиттер к прикуривателю, чтобы корпус устройства не закрывал кнопки и регуляторы на передней панели;
2. Включите FM-радио в штатной магнитоле;
3. Настройте частоту на 88,0 или 87,5 МГц для минимального количества помех;
4. Установите с помощью кнопок, которые расположены на корпусе трансмиттера, или дистанционного пульта управления аналогичную частоту;
5. Вставьте флешку в модулятор, если такая функция предусмотрена;
6. Воспроизведение музыкальных композиций начнётся в автоматическом режиме.

Как выбрать FM-модулятор?

При выборе модулятора необходимо обращать внимание на следующие характеристики:

1. Доступные частоты

Чем шире диапазон рабочих радиочастот, тем лучше. Указывается производителем в инструкции по эксплуатации. Стандартная автомагнитола имеет диапазон 87,5 — 108 МГц. Шаг – 0,1 МГц. Дешёвый модулятор работает в ограниченном спектре частот, а более дорогой и функциональный вещает во всем диапазоне. В первом случае владелец ТС ограничен в выборе свободных волн, а с широкодиапазонным FM-трансмиттером таких трудностей не возникнет.

2. Наличие жидкокристаллического дисплея

LED- или ЖК-экран, который установлен в трансмиттере, — приятное и удобное дополнение. Различается размерами, чёткостью и удобством считывания информации. Упрощает процесс управления FM-модулятором. Полезен при поиске любимой композиции, изменении настроек и т.д.

Выбирайте устройство одновременно с качественным, хорошо читаемым и не слишком крупным дисплеем. Большой жидкокристаллический экран приводит к увеличению габаритных размеров устройства. В результате модулятор выглядит громоздко и чужеродно в интерьере транспортного средства, занимает дополнительное пространство.

3. Поддержка Bluetooth

Удобная функция для беспроводной связи модулятора со смартфоном. Если Вы не воспроизводите музыку через мобильное устройство, то наличие Bluetooth-модуля в трансмиттере не обязательно.

4. Питание

Обращайте внимание на поддерживаемое напряжение питания трансмиттера. Он должен совпадать с напряжением в бортовой автомобильной сети. Модуляторы с универсальным питанием, т.е. подходящие для работы в 12- и 24-вольтных бортовых сетях, стоят чуть дороже.

5. Габаритные размеры

Компактные и недорогие модуляторы подходят для автомобилей с разным расположением прикуривателя. При выборе более крупного устройства проверяйте наличие свободного пространства в передней части машины.

6. Комплектация

Вместе с модуляторами могут быть предусмотрены карты памяти, пульты дистанционного управления и другое оборудование. Это приводит к расширению функциональных возможностей и удорожанию устройств.

При выборе ФМ-модулятора обращайте внимание на дизайн, качество сборки и т.д.

Видео:Xiaomi Roidmi 2S. Самый лучший FM модулятор с Bluetooth.

Обзор лучших моделей

Ritmix FMT-A705

Удобный в эксплуатации и демократичный по цене модулятор от производителя Ritmix. Имеет дисплей компактных размеров. Поддерживает карты памяти форматов SD и microSD, распознаёт флешки, ёмкость которых не превышает 32 ГБ. Оборудование корейской компании позволяет слушать любимые музыкальные композиции и аудиокниги в формате MP3. В комплектации с устройством идёт простенький, но аккуратный пульт дистанционного управления. Диапазон радиочастот находится в границах 87,5-108 МГц.

+ Универсальное питание 12/24 В.

+ Поддержка карт памяти и flash-накопителей.

— Отсутствует возможность изменения наклона экрана.

— «Дружит» только с MP3-форматом.

Neoline Splash FM

Красивый FM-модулятор с цветным дисплеем LCD, выполненный в корпусе чёрного цвета с пластиковым покрытием Soft Touch. Отличается габаритными размерами по сравнению с другими моделями на рынке. В корпусе устройства предусмотрен пустой слот для microSD-карты. Splash FM без проблем распознаёт карточки памяти ёмкостью до 16 Гбайт.

Трансмиттер с жидкокристаллическим экраном рассчитан на 206 FM-каналов. Рабочий диапазон – 87-108 MHz. Имеет встроенную память для запоминания настроек и последней музыкальной композиции, проигрываемой перед выключением.

В комплекте с основным оборудованием от Neoline поставляется дополнительный предохранитель, ДУ-пульт, 3,5-миллиметровый кабель Jack.

+ Красивое и аккуратное внешнее исполнение.

+ Немаркий корпус благодаря специальному покрытию Soft Touch.

+ Наличие ПО с дополнительными функциями.

+ AUX -разъёмы IN и OUT.

— Из-за габаритных размеров может не подойти для установки в прикуриватель.

Rolsen RFA-400

Устройство, которое транслирует музыку в форматах WMA и MP3 на расстоянии до 3,5 м. Отличается дружелюбностью для автовладельца, заключающейся в наличии крутящегося регулятора и удачном расположении кнопок управления. Благодаря этому FM-модулятором Rolsen приятно и удобно пользоваться. Источником сигнала для него может стать как USB-накопитель (больше 16 Гигабайт не поддерживается), так и карта памяти вида microSD.

Устройство имеет чёрный корпус овальной формы с серебристой окантовкой и красивыми дополнительными элементами голубого цвета. Смотрится симпатично и аккуратно. Главный недостаток FM-трансмиттера марки Rolsen — дисплей с невысокой степенью яркости. Из-за этого возникают трудности со считыванием информации при попадании солнечных лучей в салон машины.

+ Удобные органы управления, включая вращающуюся рукоять.

+ Два разъёма USB.

+ Моментальная синхронизация с автомагнитолой.

+ Эквалайзер, удобный для выбора настроек.

— Претензии к работе пульта дистанционного управления на большом расстоянии.

— Блеклый дисплей, с которого тяжело считывать информацию в яркий солнечный день.

— Не способно работать в 24-вольтных бортовых сетях.

Так что же выбрать?

В меру функциональный, удобный в управлении и недорогой ФМ-модулятор. Не стоит приобретать устройства с большим количеством дополнительных функций и огромными дисплеями, так как в противном случае теряется смысл бюджетности FM-трансмиттера. Добавив немного денежных средств, вы купите простенькую автомагнитолу с USB-разъёмом и поддержкой карт памяти.

«>

Рекомендуем к прочтению

Для чего нужен автомобильный FM модулятор. Выбор модели

FM-модуляторы, по-другому называемые FM-трансмиттерами, стали набирать популярность всего несколько лет назад, однако, сейчас об этом устройстве слышал почти каждый автолюбитель. Модулятор представляет собой миниатюрное устройство, которое способно читать музыкальные файлы, записанные на разнообразные носители информации (от USB-флешек и карт памяти до полноразмерных лазерных дисков) и передавать информацию с помощью FM-волны определённой частоты. Зачем это нужно? Предположим, в машине установлена оригинальная, качественная, сохранившая свой вид, магнитола, имеющая один лишь недостаток – поддержка старых носителей информации, например, кассет. В таких случаях приходит на помощь модулятор

Одна из самых простых моделей модуляторов

Прежде всего, стоит отметить, что, возможно, автолюбителю не придётся платить ни цента для того, чтобы насладиться музыкой, записанной на современных носителях, посредством старой магнитолы. Дело в том, что некоторые смартфоны поддерживают данную функцию, вам просто нужно записать музыку на телефон и включить опцию. К таким аппаратам относятся старые телефоны nokia на базе simbian, гаджеты от apple и практически любой android-смартфон. Nokia поддерживает функцию изначально, из „коробки“, а на android и apple-технику придётся скачать соответствующую программу.

На что обратить внимание при выборе модулятора

Итак, если телефон вас по каким-либо причинам не устраивает или у вас попросту не подходящая модель и вы решили всё же купить модулятор, то перед покупкой следует изучить основные характеристики девайса.

Первое, на что нужно обратить внимание – размер и форма гаджета. FM–модулятор питается от гнезда для прикуривателя. Оцените длину штекера, прикиньте не будет ли девайс смотреться нелепо. Элементы автомобильной панели ни в коем случае не должны мешать установке устройства. Место подключения носителей информации также следует учесть. Например, воткнутая в торец флешка вполне может загородить какую-либо информацию на панели или мешать движению рычага переключения передач.

Далее необходимо оценить эргономичность кнопок, ведь водителю, скорее всего, понадобится переключить или перемотать трек на ощупь. Тут всё просто, управляющие элементы должны быть большими, кнопки должны находиться на некотором расстоянии друг от друга.

Более продвинутая модель FM модулятора

Дисплей – дело вкуса. Кто-то предпочтёт чёрно-белый, кто-то цветной, а кто-то попросту откажется от него. Модуляторы без дисплея очень дешёвые, а экран этому устройству, по сути, не нужен. Не всё ли равно, какая по счёту дорожка играет в данный момент?

По типу носителя информации каждый выбирает то, к чему привык. Чаще всего встречаются модуляторы, читающие флешку и карты памяти разнообразных форматов, но можно найти устройства, читающие CD или даже DVD диски. В последнее время продавцы всё чаще стали предлагать девайсы с внутренней памятью до 32ГБ. К слову, этого хватит для записи тысяч музыкальных дорожек.

Дальность распространения волны и пульт ДУ. Дальность распространения волны важна, если вы собираетесь слушать музыку на нескольких автомобилях одновременно (например, с друзьями). 5-10 метров вполне достаточно для этой цели. Пульт ДУ предоставит возможность управлять музыкой как соседу, сидящему на переднем сиденье, так и пассажирам сзади. Пульту ДУ можно найти ещё одно интересное применение. Предположим, вы выбрались на природу, приготовили шашлычки и дружно кушаете с друзьями, слушая играющую в автомобиле музыку. Вам понадобилось переключить дорожку, ну „не катит“ трек. Можно лишь представить удивление ваших близких в тот момент, когда вы достанете пульт и переключите музыку, словно телевизионный канал.

FM-модулятор — определённо очень полезное устройство, которое может пригодиться широкому кругу людей. Кроме того, оно доступно каждому. Цены на самые дешёвые варианты едва доходят до 20 долларов.

Модулятор — это… Что такое Модулятор?

Модуля́тор (лат. modulator — соблюдающий ритм) — устройство, изменяющее параметры несущего сигнала в соответствии с изменениями передаваемого (информационного) сигнала. Этот процесс называют модуляцией, а передаваемый сигнал модулирующим.^[1]

Виды модуляторов

По виду управляемых параметров модуляторы делятся на амплитудные, частотные, фазовые, квадратурные, однополосные и т.д. Если несущими являются импульсные сигналы, то их модулируют с помощью амплитудно-импульсных, частотно-импульсных, время-импульсных и широтно-импульсных модуляторов. Качество работы модуляторов определяется линейностью его модуляционных характеристик.

Применение

Модулятор является одной из составных частей передающих устройств радиосвязи, радио- и телевещания. Здесь несущими являются высокочастотные гармонические колебания, а модулирующими — колебания звуковой частоты и видеосигналы. Также применяют в радиолокации, системах кодово-импульсной связи, телеуправления и телеметрии. Модуляторы, преобразующие постоянные напряжения в переменные, применяются в усилителях постоянного тока и нуль-органах, работающих по принципу модуляции — демодуляции, для устранения дрейфа нуля и повышения чувствительности аналоговых вычислительных устройств. Устройство, работающее по принципу модулятор-демодулятор, называется модем.

См. также

Примечания

1. ↑ Словарь по кибернетике / Под редакцией академика В. С. Михалевича. — 2-е. — Киев: Главная редакция Украинской Советской Энциклопедии имени М. П. Бажана, 1989. — С. 382, 383. — 751 с. — (С48). — 50 000 экз. — ISBN 5-88500-008-5

Ссылки

Зачем нужен FM-модулятор? | Ответы на самые популярные вопросы

Многие водители слышали о таком автомобильном аксессуаре как FM-модулятор. FM-модулятор (трансмиттер) – это современный аудио плеер, который разработан и предназначен для использования в автомобиле. Модулятор не может использоваться как отдельный прибор, он используется только вместе с магнитолой.

По сути, FM-модулятор – это декодер, который позволяет транслировать музыку в формате MP3 на определенной радиоволне FM-диапазона. С помощью данного автомобильного аксессуара любое автомобильное FM-радио приобретает функции полноценного MP3 плеера. Для его работы требуется напряжение 12В. Таким образом, питание происходит через обычный разъем прикуривателя. Радиус действия устройства, как правило, ограничивается 15-20 метрами.

Принцип работы модулятора очень прост: он считывает аудиозаписи с носителей — USB или SD флеш-карт и транслирует их на определенной частоте. Магнитола может быть подключена к трансмиттеру через стандартный аудио кабель или же будучи настроенной на частоту FM-модулятора, получать сигнал по радио. Главным достоинством модулятора является его универсальность. Ко многим FM-модуляторам через аудиовход можно подключить любой источник звука, имеющий аудиовыход: MP3, MP4, CD/VCD-плееры, iPod, КПК, ноутбук.

На сегодняшний день существует несколько разновидностей FM-модуляторов. Как правило, разделение происходит в зависимости от возможностей самого устройства. Так, существуют модуляторы со встроенной памятью и без таковой. Модели со встроенной памятью часто не позволяют использовать внешние модули памяти. Они бывают с дисплеем и без дисплея, а размер встроенной памяти составляет от 512 Мб до 1 Гб.

Модуляторы без встроенной памяти работают с носителями информации, такими как CD, USB-флешки, SD-карты или любой переносной MP3/DVD воспроизводящей аппаратурой.
В последнее время все большей популярностью стали пользоваться модуляторы со встроенным эквалайзером. Также, в комплекте с некоторыми моделями идет пульт дистанционного управления. Пульт ДУ дает возможность автовладельцу быстро выбрать любимую песню, отрегулировать громкость или же переключить частоту.

Как правило, FM-модулятор имеет определенный диапазон изменяемых частот, но, также, существуют модели с фиксированной частотой. Модуляторы с фиксированной частотой стоят гораздо дешевле, чем с доступным диапазоном частот.

Одним из главных преимуществ FM-модулятора является его дешевизна — покупая автоаксессуары оптом, его можно приобрести за сущие копейки по сравнению со стоимостью магнитол, которые поддерживают формат MP3 или возможность работы со сменными USB-флешками.

Статья была полезна? Поделись!

Лучший ФМ модулятор для авто по отзывам владельцев. Какой выбрать?

Многие отечественные и зарубежные автомобили имеют в своем распоряжении устаревшие аудиосистемы, предлагающие радиосигнальное вещание или звуковое воспроизведение с CD-дисков. Современные USB носители информации позволяют хранить в разы больше музыкальных файлов, которые невозможно воспроизвести на старых аудиосистемах. Для решения этой проблемы разработали устройство ФМ-модулятор (трансмиттер), которые получили большую популярность среди автолюбителей. Рассмотрим несколько популярных ФМ модуляторов для авто. Какой лучше?

5 лучших ФМ модуляторов с флешкой для авто

Трансмиттер — это электронный гаджет компактной формы, который может решить проблему преобразования музыкальных файлов с различного вида карт памяти в отдельный радиосигнал, который будет воспроизводиться почти любым типом автомобильного приемника или магнитолы. Работает аппарат от гнезда прикуривателя транспортного средства.

Ritmix FMT-A705

Для прослушивания музыкальных файлов в салоне автомобиля идеально подойдёт недорогой, но хороший, FM модулятор Ritmix. С его помощью можно обеспечить доступ к считыванию музыкальных композиций с флэш карт или других накопителей. Он осуществляет транслирование информации с карт памяти на встроенную аудиосистему транспортного средства в формате FM.

Трансмиттер можно установить в гнездо прикуривателя и осуществлять управление посредством кнопок, расположенных на переднем крае корпуса. В заводскую комплектацию также входит пульт дистанционного управления, обеспечивающих дублирование команд с кнопок.

Ritmix FMT-A705

• Прекрасно подходит для старого типа магнитол.
• Обеспечивает приме почти всех радиостанций.
• Поддержка разнообразных информационных носителей.
• Наличие пульта ДУ.

• Малая информативность экрана.
• Наклон дисплея не поддаётся регулировке.

Defender RT-Audio

Разработчики из компании Defender, которые являются признанными мастерами по производству различных аксессуаров для оргтехники, выпустили модель автомобильного ФМ модулятора RT-Audio. При помощи этого устройства можно прослушивать музыкальные композиции на удобном носителе информации, не прибегая к замене и модернизации старой аудиосистемы.

Вставленный в гнездо прикуривателя, этот электронный аксессуар, может транслировать посредство радиоэфира музыкальные файлы, сохранённые на карте памяти или USB флэшке. Для этого нужно выбрать необходимый диапазон радиопередачи. Модель оснащена цифровым дисплеем, отображающий всю необходимую информацию.

Defender RT-Audio

• Наличие удобного ПДУ.
• Комплектация с aux кабелем.
• Отличное качество звука.
• Хорошая работа встроенного эквалайзера.

• Наличие посторонних радиопомех.
• Отсутствует кнопка выключения.

Telefunken TF-FMT12

Модель этого ФМ модулятора для авто, предназначенного для проигрывания звуковых файлов через имеющуюся аудиосистему посредством FM диапазон, выполнена в черном цвете. Она предоставит возможность создание собственной радиостанции с десятиметровой зоной покрытия.

Функционально этот трансмиттер представляет собой музыкальный плеер в формате МР-3, имеющий радиопередатчик. Оснащено устройство USB-разъемом и гнездом на 3,5 мм. Для комфортной настройки и навигационных качеств по меню управления имеется пульт ДУ и ЖК дисплей.

Telefunken TF-FMT12

• Отличная частота и звуковая составляющая воспроизведения.
• Осуществляет чтение вложенных папок и файлов.
• Отображение информации на дисплее.
• Хорошая и надежная посадка в разъем прикуривателя.

• Засвет графического экрана в солнечную погоду.
• Наличие незначительного фона.

Ritmix FMT-A750

Цифровая модель FM трансмиттера RITMIX позволила совместить в себе симбиоз стильного модулятора, имеющего сегментный дисплей и МР-3 плеера для транспортного средства. Наличие этого гаджета даст возможность прослушивания любимых музыкальных композиций.

Устройством поддерживается коммуникация со смартфоном, карманным портативным компьютером, аудиоплеером или другим совместимым гаджетом. Функционирует в радиусе 10 метров. Обладает автоматическим сканирование, обеспечивающее оптимальную и более точную настройку.

Ritmix FMT-A750

• Быстродействие и производительность.
• Понятность и удобство меню.
• Хорошее соотношение цена-качество.

• Отсутствие низких частот при воспроизведении.
• Неудобное расположение порта USB.

NEOLINE SPLASH FM

Самый лучший ФМ модулятор по отзывам владельцев, который дает возможность передачи аудио сигналов через FM-диапазон на существующую стереосистемы автомобиля. Диапазон возможных частот расположен от 86,7 до 107,9 МГц. Источником передаваемых данных может служить карта памяти microSD и накопители на флэш носителях.

Обладает ярким информационным дисплеем, имеется пульт, позволяющий не прибегать к нажатию кнопок управления на устройстве для настройки и управления трансмиттером. В комплектации поставляется с запасным плавким предохранителем.

NEOLINE SPLASH FM

• Наличие линейного выхода.
• Работоспособность невзирая на холодные условия эксплуатации.
• Минимальный набор посторонних шумовых эффектов.
• Хорошая сборка.

• Отсутствие клавиши питания.
• Нет поиска по папкам.

Сравнительная таблица с ценами и характеристиками

Чтобы было проще определится в выбором, мы составили таблицу со сравнение некоторых характеристик всех ФМ модуляторов из нашего рейтинга, а какой лучше решать вам.

ФМ трансмиттер с блютуз и AUX

Ritmix FMT-A745 – один из самых популярных среди автовладельцев ФВ трансмиттеров с блютуз и AUX. Может запитываться как от сети постоянного тока напряжением 24 В., так и от сети 12В. Принцип его действия достаточно прост, он осуществляет трансляцию звуковых файлов в радиочастоты диапазона FM.

Конструкция предполагает установку карты памяти microSD, а также возможность интернирования с флэш накопителем. Обусловлено наличие линейного входа для работы с различными аудиоустройствами. Имеется поддержка Bluetooth-интерфейса, который так необходим для связи с современными смартфонами и другими гаджетами.

Ritmix FMT-A745

• Выполнен в приятном эргономичном дизайне.
• Интегрируемость со смартфонами.
• Отличный уровень передаваемого сигнала.
• Имеется Bluetooth и AUX.

• Недостаточный громкий уровень звучания.

Как подключить и настроить?

Работа всех ФМ модуляторов в авто протекает по одному принципу: устройство должно воспроизводить аудио файлы из внутренней памяти носителя информации и предавать их для трансляции в радиоэфир, используя диапазон радиоволн FM. На этой же частоте работает аудиосистема, что дает возможность прослушивания.

Чтобы подключись трансмиттер необходимо наличие свободой 12 вольтовой розетки или же разъем, предназначенный для прикуривателя. Вставив, в разъем модулятора, настраиваем его посредством кнопок управления на такую частоту диапазона FM, которая не занята для приёма радиовещания различных радиостанций. Удобнее и практичнее всего выбрать тот диапазон частот, который максимально удален от частоты вещания радиостанции. Это позволит уменьшить количество случайных помех.

Фм Модулятор Что Это Такое

Студийные микрофоны

ОКТАВА

Что такое FM, частотная модуляция »Электроника

Частотная модуляция, FM, используется во многих приложениях от радиовещания до связи и предлагает несколько преимуществ по сравнению с другими режимами.

Учебное пособие по частотной модуляции Включает:
Частотная модуляция, FM Индекс модуляции и коэффициент отклонения Боковые полосы FM, полоса пропускания FM демодуляция Детектор наклона FM Детектор отношения FM Детектор Фостера Сили Демодулятор ЧМ с ФАПЧ Квадратурный демодулятор МСК ГМСК

Форматы модуляции: Типы и методы модуляции Амплитудная модуляция Фазовая модуляция Квадратурная амплитудная модуляция

Хотя изменение амплитуды радиосигнала является наиболее очевидным методом его модуляции, это ни в коем случае не единственный способ.Также можно изменить частоту сигнала, чтобы получить частотную модуляцию или FM. Частотная модуляция широко используется на частотах выше 30 МГц, и особенно хорошо известна своим использованием для радиовещания в диапазоне УКВ FM.

Хотя это может быть не так просто, как амплитудная модуляция, тем не менее частотная модуляция, FM, дает некоторые явные преимущества. Он способен обеспечивать прием почти без помех, и именно по этой причине он был принят для звукового вещания на УКВ.Эти передачи могут обеспечивать звук с высокой точностью воспроизведения, и по этой причине частотная модуляция гораздо более популярна, чем более старые передачи в длинных, средних и коротких диапазонах волн.

Помимо широкого использования для высококачественных аудиопередач, FM также используется в различных системах двусторонней радиосвязи. Будь то для стационарных или мобильных систем радиосвязи или для использования в портативных приложениях, FM широко используется на УКВ и выше.

Что такое частотная модуляция, FM?

Для генерации частотно-модулированного сигнала частота несущей радиосигнала изменяется в соответствии с амплитудой входящего аудиосигнала.

Когда звуковой сигнал модулируется на несущую радиочастоту, новый радиочастотный сигнал перемещается вверх и вниз по частоте. Величина, на которую сигнал перемещается вверх и вниз, важна. Он известен как отклонение и обычно обозначается как отклонение в килогерцах. Например, сигнал может иметь отклонение плюс и минус 3 кГц, то есть ± 3 кГц. В этом случае несущая перемещается вверх и вниз на 3 кГц.

Радиовещательные станции в УКВ-диапазоне частотного спектра между 88.5 и 108 МГц используют большие значения девиации, обычно ± 75 кГц. Это известно как широкополосный FM (WBFM). Эти сигналы способны поддерживать передачу высокого качества, но занимают большую полосу пропускания. Обычно для каждой широкополосной FM-передачи допускается 200 кГц. Для коммуникационных целей используется меньшая пропускная способность. Узкополосный FM (NBFM) часто использует значения девиации около ± 3 кГц.

Это узкополосный FM, который обычно используется для приложений двусторонней радиосвязи. Имея более узкую полосу, она не может обеспечить высокое качество широкополосной передачи, но это не требуется для таких приложений, как мобильная радиосвязь.

Демодуляция частоты

Как и в случае любой формы модуляции, необходимо иметь возможность успешно демодулировать ее и восстановить исходный сигнал. FM-демодулятор можно называть различными именами, включая FM-демодулятор, FM-детектор или FM-дискриминатор.

Существует несколько различных типов FM-демодуляторов, но все они позволяют преобразовывать частотные изменения входящего сигнала в изменения амплитуды на выходе.Обычно они подаются на аудиоусилитель или, возможно, на цифровой интерфейс, если данные передаются по системе.

Модуляторы FM

Существует множество различных методов, которые можно использовать для генерации частотно-модулированных сигналов.

• Генератор на варакторном диоде: Этот метод просто требует использования варакторного диода, помещенного в настроенный контур цепи генератора. Можно даже использовать варакторный диод в схеме кварцевого генератора.Обычно при повторном использовании кварцевых генераторов сигнал необходимо умножить по частоте, и можно достичь только узкополосной ЧМ.
• Контур фазовой автоподстройки частоты: Контуры фазовой автоподстройки частоты обеспечивают превосходный метод генерации частотной модуляции. Часто необходимо тщательно управлять ограничениями внутри цикла, но после того, как это сделано, это обеспечивает отличное решение.

Преимущества и недостатки частотной модуляции

Как и у любой формы модуляции, у ее использования есть несколько преимуществ и недостатков.Их необходимо учитывать, прежде чем принимать какое-либо решение или выбор относительно его использования:

Преимущества частотной модуляции, FM:

• Устойчивость к шуму: Одним из особых преимуществ частотной модуляции является ее устойчивость к изменениям уровня сигнала. Модуляция осуществляется только как изменение частоты. Это означает, что любые изменения уровня сигнала не повлияют на аудиовыход при условии, что сигнал не упадет до уровня, с которым приемник не сможет справиться.В результате это делает FM идеальным для приложений мобильной радиосвязи, включая более общую двустороннюю радиосвязь или портативных приложений, где уровни сигнала могут значительно различаться. Другое преимущество FM — устойчивость к шумам и помехам. По этой причине FM используется для высококачественного вещания.
• Простота применения модуляции на ступени малой мощности передатчика: Еще одно преимущество частотной модуляции связано с передатчиками.Можно применить модуляцию к каскаду малой мощности передатчика, и нет необходимости использовать линейную форму усиления для увеличения уровня мощности сигнала до его конечного значения.
• Можно использовать эффективные усилители RF с частотно-модулированными сигналами: Можно использовать нелинейные усилители RF для усиления FM-сигналов в передатчике, и они более эффективны, чем линейные, необходимые для сигналов с любой амплитудой вариации (e.г. AM и SSB). Это означает, что для данной выходной мощности требуется меньший заряд батареи, и это делает использование FM более целесообразным для портативных приложений двусторонней радиосвязи.

Преимущества частотной модуляции, FM:

• FM имеет более низкую спектральную эффективность, чем некоторые другие форматы модуляции: Некоторые форматы фазовой модуляции и квадратурной амплитудной модуляции имеют более высокую спектральную эффективность для передачи данных, чем частотная манипуляция, форма частотной модуляции.В результате большинство систем передачи данных используют PSK и QAM.
• Требуется более сложный демодулятор: Одним из незначительных недостатков частотной модуляции является то, что демодулятор немного сложнее и, следовательно, немного дороже, чем очень простые диодные детекторы, используемые для AM. Однако в наши дни это гораздо менее серьезная проблема, потому что многие радиоинтегральные схемы содержат встроенный частотный демодулятор.
• Некоторые другие режимы имеют более высокую спектральную эффективность данных: Некоторые форматы фазовой модуляции и квадратурной амплитудной модуляции имеют более высокую спектральную эффективность для передачи данных, чем частотная манипуляция, форма частотной модуляции.В результате большинство систем передачи данных используют PSK и QAM.
• Боковые полосы простираются до бесконечности в обе стороны: Боковые полосы для передачи FM теоретически простираются до бесконечности. Обычно они важны для передач с широкополосной частотной модуляцией, хотя и малы для узкополосной ЧМ. Чтобы ограничить полосу пропускания передачи, часто используются фильтры, которые вносят некоторые искажения в сигнал. Обычно это не слишком большая проблема, хотя необходимо позаботиться о том, чтобы включить эти фильтры для широкополосной ЧМ и убедиться, что они правильно спроектированы.

Как появился FM

На заре развития радио статические помехи были серьезной проблемой, и все пытались уменьшить влияние статических помех за счет уменьшения полосы пропускания — таким образом, приемник улавливал меньше шума.

Американский инженер Эдвин Армстронг исследовал эту проблему и выяснил, может ли частотная модуляция, а не амплитудная, дать преимущество.

Примерно в 1928 году Армстронг начал разрабатывать концепцию использования FM, и вместо того, чтобы сокращать полосу пропускания, он ее увеличил.

Многие не соглашались с идеями Армстронга по разным причинам. Он обратился в RCA, и, хотя они были впечатлены, они сосредоточились на телевидении и не хотели отвлекать какие-либо ресурсы на новую форму вещания.

После многих трудностей на пути Армстронг в 1939 году запустил собственную радиостанцию, чтобы продемонстрировать эффективность FM. Для размещения этой и других станций, следующих за FCC, выделена полоса частот между 42 и 50 МГц.Вскоре последовали и другие, но после войны Федеральная комиссия по связи в США изменила выделенную полосу частот на известную сегодня между 88 и 108 МГц. Несмотря на то, что вначале было немного больно из-за того, что было продано несколько сотен тысяч радиоприемников, группа была принята во всем мире, и это диапазон УКВ FM, который мы знаем сегодня.

Когда FM стал средой для высококачественного вещания, он быстро развился.

В дополнение к этому, форма узкополосного FM стала популярной для мобильной связи в диапазонах УКВ и УВЧ.Природа FM означала, что колебания силы сигнала не влияли на работу почти так сильно, как если бы это был сигнал AM.

Индекс модуляции и коэффициент отклонения

При использовании частотно-модулированного сигнала очень полезно иметь меру того, что фактически является уровнем модуляции.

Это полезно при определении параметров, например, является ли сигнал узкополосным или широкополосным частотно-модулированным сигналом. Это также очень полезно для обеспечения того, чтобы все передатчики или приемники в системе были настроены на согласование стандартизованного уровня модуляции, поскольку это влияет на такие параметры, как ширина полосы приемника, разнос каналов и тому подобное.

Для определения уровня модуляции используются цифры, известные как индекс модуляции и коэффициент отклонения.

Диапазон FM

Одним из ключевых элементов FM-сигнала является его полоса пропускания. При любом частотно-модулированном сигнале боковые полосы выходят в обе стороны. Они действительно простираются до бесконечности, но их интенсивность спадает. К счастью, можно ограничить полосу пропускания FM-сигнала без чрезмерного ухудшения его качества.

Частотная модуляция широко используется во многих областях радиотехники, включая радиовещание и области двусторонней радиосвязи.В этих приложениях можно эффективно использовать его особые преимущества.

В то время как другие формы модуляции используются во многих областях, FM по-прежнему обеспечивает высочайшее качество для радиовещания, а также множество преимуществ для других форм связи.

Другие важные темы по радио:
Радиосигналы Типы и методы модуляции Амплитудная модуляция Модуляция частоты OFDM ВЧ микширование Петли фазовой автоподстройки частоты Синтезаторы частот Пассивная интермодуляция ВЧ аттенюаторы RF фильтры RF циркулятор Типы радиоприемников Радио Superhet Избирательность приемника Чувствительность приемника Обработка сильного сигнала приемника
Вернуться в меню тем радио.. .

Индекс частотной модуляции FM и коэффициент отклонения »Электроника

Индекс модуляции и коэффициент отклонения — это два ключевых параметра для любого FM-сигнала с частотной модуляцией, независимо от того, используется ли он для радиовещания или двусторонней радиосвязи.

Учебное пособие по частотной модуляции Включает:
Частотная модуляция, FM Индекс модуляции и коэффициент отклонения Боковые полосы FM, полоса пропускания FM демодуляция Детектор наклона FM Детектор отношения FM Детектор Фостера Сили Демодулятор ЧМ с ФАПЧ Квадратурный демодулятор МСК ГМСК

Форматы модуляции: Типы и методы модуляции Амплитудная модуляция Фазовая модуляция Квадратурная амплитудная модуляция

Двумя ключевыми параметрами любого частотно-модулированного сигнала являются индекс модуляции и коэффициент отклонения.Они широко используются при рассмотрении частотно-модулированных сигналов и их характеристик.

Эти два параметра описывают некоторые из основных характеристик данного FM-сигнала — индекс модуляции, обеспечивающий меру того, что фактически является уровнем модуляции, и коэффициент отклонения, измеряющий отклонение относительно частоты модуляции.

Эти две цифры являются ключевыми при планировании и проектировании систем радиосвязи, радиовещательных передатчиков и т. Д. — они определяют некоторые основные параметры частотно-модулированного сигнала, влияющие на уровни боковой полосы и ширину полосы, необходимую для сигнала.

Это важно для всего, от больших FM-передатчиков до небольших двусторонних радиостанций или раций.

Индекс частотной модуляции

Индекс частотной модуляции эквивалентен индексу модуляции для AM, но, очевидно, связан с FM. Ввиду различий между двумя формами модуляции индекс модуляции FM измеряется по-разному.

Индекс модуляции FM равен отношению девиации частоты к частоте модуляции.

m = отклонение частоты Частота модуляции

Из формулы и определения индекса модуляции видно, что нет термина, который включает несущую частоту, и это означает, что он полностью не зависит от несущей частоты.

В качестве примера индекса модуляции FM возьмем пример, в котором сигнал имеет отклонение ± 5 кГц, а частота модуляции равна 1 кГц, тогда индекс модуляции для этого конкретного случая равен 5/1 = 5.

Точно так же, если девиация составляет ± 10 кГц, а частота модуляции равна s кГц, тогда это также имеет коэффициент девиации 5.

Поскольку нормальный звук имеет множество различных частот, содержащихся в звуке звука, коэффициент отклонения обычно рассчитывается с использованием максимальной звуковой частоты и максимального отклонения. Затем этот показатель будет использоваться для определения ширины полосы и других характеристик сигнала.

Коэффициент отклонения FM

Одна из проблем, связанных с индексом модуляции, заключается в том, что он будет изменяться в зависимости от мгновенных значений девиации и частоты модуляции.

При обычной передаче звука отклонение частоты и частота модуляции будут изменяться. Отклонение частоты будет варьироваться в зависимости от уровня звука в данный момент. Кроме того, частота модуляции будет изменяться, поскольку нормальный звук состоит из множества частот, которые изменяются для передачи речи или музыки и т. Д.

Для многих приложений более полезно иметь цифру для максимально допустимых значений.

Соответственно, коэффициент отклонения ЧМ может быть определен как: отношение максимального отклонения несущей частоты к наивысшей частоте модуляции звука.

m = Максимальное отклонение частоты Максимальная частота модуляции

Один из распространенных примеров коэффициента отклонения FM можно увидеть, взяв цифры для типичной радиостанции FM. Для этих станций максимальное отклонение частоты составляет ± 75 кГц, а максимальная звуковая частота для модуляции составляет 15 кГц.

Используя приведенную выше формулу, это означает, что коэффициент отклонения составляет 75/15 = 5.

FM полоса пропускания и индекс модуляции.

Частотная модуляция используется во множестве приложений.В разных приложениях используются разные уровни отклонения. Для широковещательных FM-передач цель состоит в том, чтобы иметь возможность передавать высококачественный звук, и для достижения этого используются высокие уровни отклонения и широкая полоса пропускания. Для коммуникационных целей проблема не в качестве, а в пропускной способности. Соответственно, уровни отклонения меньше, а полоса пропускания намного меньше.

Ширина полосы частот FM-сигнала особенно важна, потому что она должна быть достаточно широкой, чтобы правильно передавать информацию, но при этом не занимать большой спектр.Если полоса пропускания слишком велика, она может выйти за пределы необходимого канала и вызвать помехи для других пользователей на других каналах.

По мере увеличения использования спектра по мере увеличения числа беспроводных и общих радиоприложений (все, от беспроводной связи ближнего действия до традиционной голосовой двусторонней радиосвязи, каналов передачи данных и многого другого), возникает необходимость управления частотным спектром и обеспечения того, чтобы передачи не выходили за рамки выделенного пропускная способность становится более важной.

Есть две основные классификации частотно-модулированных сигналов, которые могут быть связаны с индексом модуляции и коэффициентом отклонения.

• Wideband FM: Wideband FM обычно используется для сигналов, у которых индекс модуляции FM выше примерно 0,5. Для этих сигналов боковые полосы за пределами первых двух членов не являются незначительными. Радиовещательные FM-станции используют широкополосный FM, который позволяет им передавать высококачественный звук, а также другие средства, такие как стерео, и другие средства, такие как RDS и т.д. , сочетающий широкий частотный диапазон с низким уровнем шума.Как только сигнал становится достаточно сильным, отношение звукового сигнала к шуму становится очень хорошим.

  Иногда высокоточные FM-тюнеры могут использовать широкополосный фильтр для сильных сигналов, чтобы обеспечить оптимальную точность и производительность. Здесь приглушающий эффект сильного сигнала обеспечивает широкополосный прием и полную полосу пропускания звука. Для сигналов с более низким уровнем мощности они могут переключиться на более узкий фильтр для снижения уровня шума, хотя это приведет к уменьшению полосы пропускания звука. Однако в целом более узкая полоса пропускания будет давать более приятный звук при слабом принимаемом сигнале.

• Узкополосный FM: Узкополосный FM, NBFM, используется для сигналов, в которых отклонение достаточно мало, чтобы члены функции Бесселя были небольшими, а основные боковые полосы — это те, которые появляются на частоте модуляции ±. Дальние боковые полосы незначительны.

  Для NBFM индекс модуляции FM должен быть меньше 0,5, хотя часто используется значение 0,2. Для NBFM полоса пропускания аудио или данных мала, но это приемлемо для данного типа связи.

  Узкополосный FM широко используется для двусторонней радиосвязи. Хотя цифровые технологии преобладают, NBFM по-прежнему широко используется и очень эффективен. Многие двусторонние радиостанции или рации используют NBFM, особенно те, которые соответствуют безлицензионным стандартам, таким как системы радиосвязи PMR446 и FRS.
  Многие рации с двусторонней радиосвязью, такие как эти радиостанции PMR446, используют узкополосный FM. NBFM идеально подходит для недорогих систем радиосвязи, особенно тех, которые используют небольшие рации, потому что он может быть реализован с минимальным количеством схем, большинство из которых имеет низкую стоимость.Хотя цифровая технология становится намного дешевле, узкополосная FM-связь по-прежнему очень рентабельна.

  Эти небольшие рации или другие передатчики-приемники, обеспечивающие радиосвязь, обычно имеют ограниченную полосу пропускания звука. Это нормально для систем радиосвязи, потому что не требуется высокая точность воспроизведения — требуется максимальная разборчивость вместе с ограниченной полосой частот РЧ. Ограниченная ширина полосы аудиосигнала помогает снизить индекс модуляции и, следовательно, полосу пропускания, занимаемую передачей.

Часто различие между узкополосной ЧМ и широкополосной ЧМ с точки зрения индекса модуляции несколько условно. Однако большинство FM-сигналов являются либо широкополосными для обеспечения высокой точности воспроизведения, либо узкополосными для радиосвязи, где важны ограничения полосы пропускания. Обычно между ними немного.

Индекс модуляции и коэффициент отклонения играют важную роль при проектировании систем радиовещания и радиосвязи. Цифры определяют уровень модуляции и, следовательно, многие свойства частотно-модулированного сигнала.Соответственно они важны при использовании FM.

Другие важные темы по радио:
Радиосигналы Типы и методы модуляции Амплитудная модуляция Модуляция частоты OFDM ВЧ микширование Петли фазовой автоподстройки частоты Синтезаторы частот Пассивная интермодуляция ВЧ аттенюаторы RF фильтры RF циркулятор Типы радиоприемников Радио Superhet Избирательность приемника Чувствительность приемника Обработка сильного сигнала приемника
Вернуться в меню тем радио.. .

Дискриминация частотной модуляции »Электроника

Чтобы использовать модуляцию для FM-сигнала, необходимо извлечь модуляцию, то есть демодулировать или обнаружить сигнал.

Учебное пособие по частотной модуляции Включает:
Частотная модуляция, FM Индекс модуляции и коэффициент отклонения Боковые полосы FM, полоса пропускания FM демодуляция Детектор наклона FM Детектор отношения FM Детектор Фостера Сили Демодулятор ЧМ с ФАПЧ Квадратурный демодулятор МСК ГМСК

Форматы модуляции: Типы и методы модуляции Амплитудная модуляция Фазовая модуляция Квадратурная амплитудная модуляция

FM-демодуляция также называется FM-обнаружением, и иногда используется фраза «FM-дискриминация», хотя этот термин обычно используется в старых схемах и технологиях.

FM-демодуляция — ключевой процесс при приеме частотно-модулированного сигнала. После того, как сигнал был принят, отфильтрован и усилен, необходимо восстановить исходную модуляцию от несущей. Именно этот процесс называется демодуляцией или детектированием.

FM можно найти в любом приемнике, который использует FM: радиовещательных приемниках, двухсторонних радиостанциях, таких как рации и портативных радиостанциях, которые используют FM, а также в любом приемнике, где используется частотная модуляция.

Основы FM демодуляции

В любом радиоприемнике, предназначенном для приема частотно-модулированных сигналов, есть какой-либо FM-демодулятор или детектор.

Эта схема принимает радиочастотные сигналы с частотной модуляцией и принимает модуляцию от сигнала для вывода только модуляции, которая была применена на передатчике.

Чтобы иметь возможность демодулировать FM, радиоприемник должен преобразовывать изменения частоты в изменения напряжения — это преобразователь частоты в напряжение.Когда несущая частота отклоняется к нижнему пределу частотного диапазона, в котором она отклоняется, может образовываться более низкое напряжение, тогда, когда оно отклоняется выше по частоте, создается более высокое напряжение.

Хотя легче представить себе более низкие частоты, вызывающие более низкие напряжения, в этом нет необходимости, может быть наоборот.

Одним из основных требований к FM-демодулятору является то, что он должен иметь максимально линейный отклик в требуемой полосе пропускания.Другими словами, сдвиг заданной частоты вызывает такое же изменение выходного сигнала, где бы оно ни было на кривой. Если ответ не линейный, то появятся искажения.

Еще одним требованием к FM-демодулятору является то, что он не должен быть чувствительным к изменениям амплитуды. Поскольку модуляция осуществляется только за счет отклонения частоты, не требуется никакой амплитудной чувствительности. Любой сигнал амплитуды может быть шумом, и, сделав приемник нечувствительным к изменениям амплитуды, можно улучшить отношение сигнал / шум.

Устойчивость к шуму — главный фактор в обеспечении приема FM с низким уровнем шума для таких приложений, как высококачественное аудиовещание. Это также означает, что для мобильной радиосвязи или портативной радиосвязи снижается влияние колебаний уровня сигнала и замирания из-за движения.

Если FM-демодулятор чувствителен к изменениям амплитуды, а также к изменениям частоты, то перед демодулятором может быть ступень ограничивающего усилителя. Этот этап переходит в насыщение при наличии сигнала достаточной силы.При работе в режиме насыщения отклонения амплитуды удаляются.

Отклик, который обычно наблюдается для FM-демодулятора / FM-детектора, по понятным причинам известен как S-образная кривая. В центре кривой отклика есть линейный участок, а ближе к краю отклик становится очень искаженным.

Как и следовало ожидать, кривая отклика детектора не может оставаться линейной в огромном диапазоне частот. Вместо этого он должен быть достаточно широким, чтобы учесть ширину отклонения сигнала, и немного больше, чтобы обеспечить дополнительный запас.

Типы ЧМ демодулятора

Можно использовать несколько типов FM-детекторов / демодуляторов. Некоторые типы были более популярны в те дни, когда радиоприемники делались из дискретных устройств, но в настоящее время наиболее широко используются детектор на основе ФАПЧ и квадратурные детекторы / детекторы совпадений, поскольку они легко интегрируются в интегральные схемы и не требуют большого количества , если есть корректировки.

Чтобы улучшить шумовые характеристики FM-приемника, обычно каскад ПЧ может работать так, что усилитель ПЧ переводится в режим ограничения.Это устраняет вариации амплитуды, которые приводят к шуму, и позволяет только изменять частоту.

Основные типы FM-демодуляторов, используемых в радиовещательных приемниках, системах радиосвязи, двухсторонних радиоприемниках или рациях / портативных радиостанциях и т. Д., Описаны ниже:

• Обнаружение наклона: Это очень простая форма FM-демодуляции, и она зависит от избирательности самого приемника для обеспечения демодуляции. Это не особенно эффективно и не используется, за исключением случаев, когда приемник не поддерживает FM.

  Эта форма обнаружения FM имеет очень много ограничений: кривая избирательности радио не будет совсем линейной, и возникнут искажения; приемник будет чувствителен к колебаниям амплитуды и т. д.
  

  
  
• Датчик соотношения: Этот тип детектора широко использовался, когда дискретные компоненты использовались в транзисторных радиоприемниках. Детектор отношения потребовал использования трансформатора с третьей обмоткой для создания дополнительного сигнала, сдвинутого по фазе для процесса демодуляции.В детекторе отношения использовались два диода, а также несколько резисторов и конденсаторов.

  Несмотря на то, что он работал хорошо, частотный FM-детектор был дорогостоящим типом детектора из-за используемого трансформатора. Поскольку все намотанные компоненты более дороги, чем резисторы и конденсаторы, эти FM-демодуляторы были дорогими в изготовлении, а после внедрения технологии интегральных схем, в которой можно было использовать различные схемы, детектор отношения использовался редко. Тем не менее, в свое время он хорошо себя проявил.
  

  
  
• Foster Seeley FM: В те дни, когда в радио использовались дискретные компоненты, это был другой главный претендент на FM-демодулятор в радио.

  FM-демодулятор Foster Seeley во многих отношениях очень похож на детектор отношения. Однако вместо третьей обмотки трансформатора был использован отдельный дроссель.

  Как и детектор отношения, детектор Фостера Сили выпал из широкого использования, когда были введены интегральные схемы, поскольку другие формы FM-демодулятора было намного проще реализовать с помощью ИС, а их характеристики были превосходными.
  

  
  
• Демодулятор фазовой автоподстройки частоты: Для демодуляции ЧМ можно использовать контур фазовой автоподстройки частоты. ЧМ-детектор с ФАПЧ обеспечивает отличные характеристики и не требует особых настроек при производстве. Другое преимущество ЧМ-демодулятора с ФАПЧ заключается в том, что он легко встраивается в интегральную схему и, следовательно, может быть добавлен с очень небольшими дополнительными затратами к общей микросхеме приемника и, следовательно, к радиоприемнику.

  Контур фазовой автоподстройки частоты или ЧМ-демодулятор ФАПЧ работал, потому что контур был настроен на отслеживание мгновенной частоты входящего ЧМ-сигнала. Чтобы обеспечить синхронизацию контура, управляемый напряжением генератор в контуре должен отслеживать частоту входящего сигнала. Настроенное напряжение для ГУН изменялось в соответствии с мгновенной частотой сигнала и, следовательно, обеспечивало демодулированный выходной сигнал аудио или другого сигнала модуляции.
  

  
  
• Квадратурный детектор: Квадратурный FM-детектор в настоящее время широко используется в ИС FM-радио.Его легко реализовать, и он обеспечивает отличный уровень производительности. Квадратура. Форма совпадения FM-демодулятора очень легко встраивается в интегральную схему и может быть добавлена ​​практически без дополнительных затрат. Это делает его очень привлекательным вариантом для современных конструкций приемников. Многие интегральные схемы, которые предназначены для обеспечения функциональности полноценного приемника или полосы ПЧ, включают в себя квадратурный детектор / детектор совпадений, и поэтому демодуляция ЧМ может быть добавлена ​​к конечному приемнику практически бесплатно.
  
  

Эти FM-демодуляторы используются в различных приложениях. Различные типы FM-демодуляторов предоставляют разработчикам выбор подходов в зависимости от области применения: радиовещание, двусторонняя радиосвязь, включая рации и портативные радиоприемники, приемники связи с высокими техническими характеристиками и т. Д.

Хотя наиболее широко используются ЧМ-детектор с ФАПЧ и квадратурные детекторы, а также схемы на основе фазовой автоподстройки частоты.Детекторы Foster Seeley и ratio FM все еще используются в некоторых случаях, но обычно они встречаются только в старых радиостанциях, использующих дискретные компоненты.

Другие важные темы по радио:
Радиосигналы Типы и методы модуляции Амплитудная модуляция Модуляция частоты OFDM ВЧ микширование Петли фазовой автоподстройки частоты Синтезаторы частот Пассивная интермодуляция ВЧ аттенюаторы RF фильтры RF циркулятор Типы радиоприемников Радио Superhet Избирательность приемника Чувствительность приемника Обработка сильного сигнала приемника
Вернуться в меню тем радио.. .

IQ-модуляторы малой мощности для генерации FM

Введение

При генерации аналоговой или цифровой ЧМ для коммуникационных приложений модулятор IQ представляет собой универсальное решение с низким энергопотреблением. Пример схемы покажет, как микроконтроллер смешанного сигнала используется для выполнения функций сумматора фазы и таблицы поиска синуса / косинуса. Продемонстрирована важность точности и линейности IQ-модулятора.

Приложения

FM полезен из-за легко достижимой высокой эффективности PA.На уровне продукта приложениями могут быть беспроводные микрофоны, гарнитуры и шлемы, а также портативные двусторонние радиостанции.

Некоторые схемы цифровой FM-модуляции — это непрерывная фазовая частотная манипуляция (FSK), GFSK и M-арная FSK. Стандарт модуляции DMR, популярный в коммерческой двухсторонней радиосвязи, использует узкополосный 4FSK, который можно сгенерировать, как описано здесь. ¹ Аналоговый FM может быть широкополосным или узкополосным (NBFM), как описано ниже.

Зачем нужен модулятор IQ?

Многие методы классические схема для генерирования FM, например, при добавлении модуляции в PLL либо на ГУН или опорного генератора, или обоих.Модуляция реактивного сопротивления — еще один классический метод. Обратной стороной этих подходов является то, что конструкция становится специфичной для полосы частот и индивидуальной ФАПЧ или модулятора реактивного сопротивления для этой полосы. Например, изменение коэффициента усиления K _vco или контура ФАПЧ может быть проблематичным.

Преимущества подхода с использованием модулятора IQ:

• Перестройка частоты,
• Ориентирован на будущее, может стать программно-определяемым радио (SDR),
• Возможна отличная точность модуляции.

Генерация аналогового FM

В этом FM-приложении модулятор IQ функционирует как точный фазовый модулятор на 360 градусов. Поскольку фаза представляет собой интеграл по времени от частоты, периодически обновляемый аккумулятор фазы выполняет функцию интегрирования по времени. ²

Система, показанная на рисунке 1, ведет себя как обычный DDS, в котором регистр сумматора фазы может как увеличиваться, так и уменьшаться. ³ Таблица соответствия (LUT) содержит функции синуса и косинуса, таким образом генерируя вращающийся вектор фиксированной величины с точной фазой.Этот сложный сигнал транслируется вверх модулятором IQ, чтобы центрироваться относительно частоты гетеродина. Для обеспечения высокой точности модуляции IQ-модуляторы, такие как LTC5599 и LTC5589, требуют дифференциального привода основной полосы частот, легко обеспечиваемого LTC6362 при требуемом напряжении _см = 1,4 В. Фильтры восстановления ЦАП необходимы для ослабления изображений ЦАП Найквиста из-за дискретизации. Выбирая технологию пассивного LC-фильтра, мы потенциально можем снизить уровень шума вне канала.

К этому приложению можно применить основное уравнение настройки DDS. Обратите внимание, что мы синтезируем положительное или отрицательное значение ΔF, которое представляет собой мгновенное отклонение частоты:

Где:

F _OUT = Комплексная выходная частота, Гц. Может быть положительной или отрицательной частотой.

M = двоичное настроечное слово. Может быть положительным или отрицательным числом.

RefClk = Частота обновления аккумулятора, Гц.

N = Длина аккумулятора фазы, бит.

Подстановкой M = максимальное настроечное слово, вычисление F _OUT показывает максимальное мгновенное отклонение частоты на выходе модулятора.

Поскольку F _OUT обычно довольно низок во многих приложениях FM, например 5,5 кГц для системы NBFM, требования для RefClk также соответственно низкие, в соответствии с уравнением DDS выше.Во многих случаях весь процесс угловой модуляции становится практичным для реализации в микроконтроллере смешанных сигналов, управляемом прерыванием со скоростью RefClk . Важно, чтобы при переполнении или недостаточном заполнении регистра сумматора фазы происходило циклическое повторение фазы, сохраняя чередование фаз непрерывным и бесшовным. Это делает возможной точную ЧМ по постоянному току.

Ограничение звука и предыскажение

FM для аналогового звука обычно используются ограничители, которые предотвращают отклонение FM-сигнала и его разбрызгивание на соседний канал.Хорошо спроектированная система будет использовать мягкое ограничение, чтобы минимизировать слышимые искажения, когда это происходит.

Белый шум на выходе приемника был бы нежелательным, если бы в приемниках не было деактивации высоких звуковых частот. Чтобы компенсировать это, передатчики обычно используют предыскажение звука на более высоких частотах, чтобы получить чистый общий плоский отклик в полосе пропускания звука. ⁴

Поскольку модулятор IQ в основном функционирует как прецизионный фазовращатель, существует два основных способа реализации предыскажения:

• Передача звука с фазовой модуляцией (не FM).Это хорошо работает; однако ограничение отклонения FM становится немного более сложным, поскольку цель состоит в том, чтобы ограничить отклонения частоты, а не отклонения фазы. Вход FM остается полезным для кодирования суб-звуковой сигнализации CTCSS или DCS. ⁵
• Предварительно выделите звук перед FM модуляцией с помощью RC-сети. Это предпочтительный подход, поскольку ограничение отклонения не зависит от частоты.

Какой бы метод ни был выбран, дополнительная фильтрация звуковых частот нижних и верхних частот остается необходимой для частот за пределами желаемой полосы пропускания.

КИХ-фильтр в полосовой конфигурации имеет то преимущество, что полностью устраняет ошибку частоты постоянного тока, которая в противном случае могла бы пройти через АЦП в виде смещения постоянного тока. Это хорошее преимущество, если требуется стабильность высокой центральной частоты.

Эффекты нарушений IQ-модулятора

IQ делятся на две общие категории: утечка гетеродина и отклонение изображения (IR).

Утечка гетеродина вызывает колебание вектора модулирующего сигнала FM вне центра, генерируя AM и паразитные составляющие, которые связаны как с девиацией, так и со скоростью модуляции.В общем, существует два механизма утечки гетеродина: проводимая через ИС модулятора и излучаемая вокруг ИС. Общая эффективность защиты должна быть такой, чтобы последняя была несколько меньше первой.

Подавление изображения является функцией квадратурного амплитудного дисбаланса и квадратурного фазового дисбаланса. Ухудшение любого из них приведет к деформации вращения вектора в эллиптическую форму, что также приведет к ложным результатам, связанным как с отклонением, так и с частотой вращения.

, такие как LTC5589 / 99, имеют возможность обнулить как утечку гетеродина, так и отклонение изображения.Для достижения наилучших результатов настройте эти регистры на минимальное искажение ЧМ и сохраните значения в энергонезависимой памяти. Последующие результаты испытаний покажут, насколько обычно можно добиться улучшения с помощью этого метода.

Избыточный дифференциальный привод основной полосы также генерирует нежелательные выходные паразитные продукты, обычно порядка 3 ^{порядка} и выше. Небольшое уменьшение выходной мощности РЧ может дать гораздо большее снижение уровня паразитных помех, и наоборот.

Пример конструкции для NBFM

Для системы, показанной на Рисунке 1, максимальное отклонение FM рассчитывается следующим образом:

• 8-битный АЦП управляет КИХ-фильтром с единичным усилением.Диапазон двоичного выхода = от -128 до +127.
• RefClk = частота преобразования АЦП
  = частота обновления фазового аккумулятора
  = 196 кГц.
• N = 11 бит

Следовательно, пиковое отклонение FM =

Чтобы уменьшить выбросы усечения фазы, все 11 битов аккумулятора отображаются в записи LUT, всего 2048 синусоидальных записей плюс 2048 косинусных записей. Каждая запись имеет ширину 8 бит, что соответствует разрешению каждого ЦАП.Инициализация LUT происходит только один раз при включении питания с использованием триггерных функций с плавающей запятой, с соответствующим масштабированием и округлением для соответствия входному диапазону ЦАП. Еще раз, это легко в пределах возможностей MCU смешанного сигнала.

В этом примере 11-битный аккумулятор на 3 бита длиннее, чем 8-битный вход M от АЦП и КИХ-фильтра. Допустимый минимум — три бита. Для полномасштабного входного перехода максимальное изменение фазы составляет -128 / (2 ¹¹ ) = -1/16 ^th цикл или -22.5 градусов. Типичных фазовых переходов будет намного меньше. Желательно, чтобы максимальные фазовые переходы были относительно небольшими, чтобы траектория IQ оставалась вдоль круга постоянной мощности, а не сокращалась по кругу.

Чтобы ускорить строительство, для этого проекта были использованы дифференциальные усилители основной полосы частот и фильтры реконструирования ЦАП из аналогичного проекта, детали которого уже задокументированы в Интернете. ⁶ Каждый фильтр имеет порядок 5 ^-го , с неравномерностью полосы пропускания << 0,5 дБ, обеспечивая при этом затухание не менее 35 дБ на частотах изображения Найквиста, 190 кГц и выше.

Результаты испытаний

Результаты испытаний для предыдущей системы, Пример конструкции для NBFM, показаны ниже. Модулятор IQ представляет собой LTC5599 на заводской демонстрационной плате со всеми регистрами в состоянии по умолчанию, за исключением многофазного регистра центральной частоты, который установлен для используемой частоты гетеродина, 439,44 МГц.

Векторный анализатор сигналов (VSA) — идеальный прибор для проверки точности модуляции. Для этого тестирования VSA используется для демодуляции выхода модулятора IQ, как показано на рисунке 2.VSA находится в режиме аналоговой демодуляции, отображая мгновенную ЧМ по времени или БПФ демодулированного сигнала ЧМ.

Рис. 3 и Рис. 4 иллюстрируют превосходную линейность, возможную при данной конструкции. На обоих рисунках размах входной амплитуды АЦП остается постоянной, и мы наблюдаем, что глубина модуляции на выходе также остается постоянной.

На рисунках 5 и 6 показано, как БПФ аналогового выходного сигнала ЧМ важно для выявления паразитных составляющих как до, так и после настройки регистров модулятора для минимизации искажений.Как отмечалось ранее, небольшое уменьшение амплитуды возбуждения основной полосы частот уменьшило бы паразитные составляющие более высокого порядка. Для многих базовых приложений регулировка регистра не требуется.

На рисунке 7 показано, что погрешность частоты в настоящее время составляет около 96 Гц. Это связано с ошибкой смещения постоянного тока на выходе АЦП. В этом примере конструкции 1 LSB дает ΔF = 196 кГц / 2 ¹¹ = 95,7 Гц. Смещение может быть устранено включением высокочастотного отклика в FIR-фильтр. На этом же рисунке также показана общая остаточная FM прибл.3 Гц (среднеквадратичное значение), а именно благодаря лабораторному генератору сигналов гетеродина. Бортовые однокристальные решения с ФАПЧ демонстрируют больше, чем это. Шумовые пики на этом рисунке появляются случайным образом и, как полагают, связаны с смещением АЦП, которое немного больше 1 LSB, но меньше 2 LSB.

На рисунке 8 показаны выходная РЧ мощность и спектр. Выходная мощность RF составляет прибл. +0,6 дБм. Усреднение используется для отображения уровня паразитных составляющих изображения ЦАП, в данном случае около -70 дБн. Дальнейшее снижение легко достигается за счет небольшого увеличения частоты RefClk .

Заключение

Превосходная точность модуляции FM достигается за счет маломощного модулятора для аналоговых FM приложений.Для приложений с меньшей полосой пропускания, таких как аудио, можно использовать MCU для вычисления векторов основной полосы частот FM. Регистры смещения постоянного тока и подавления изображения в модуляторе IQ позволяют настроить оптимальную производительность.

Ссылки

¹ Цифровое мобильное радио (DMR) определено стандартами ETSI. См. Http://www.dmrassociation.org.

² Арт. Боккуцци, Джозеф, «Обработка сигналов для беспроводной связи» , McGraw-Hill, 2008.

³ Арт. «Основы прямого цифрового синтеза (DDS)» ,
http://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-085.pdf

⁴ Арт. Стандарт EIA-152-C для рекомендуемой реакции предыскажения NBFM.

⁵ Системы непрерывного тонального кодированного шумоподавления (CTCSS) и Цифрового кодированного шумоподавителя (DCS) представляют собой простые способы предотвращения помех и нежелательных сигналов от открытия шумоподавителя на приемнике.

⁶ Арт.«Пример проектирования основной полосы частот для маломощного IQ-модулятора LTC5589 / LTC5599», http://www.analog.com/en/technical-articles/baseband-design-example-for-ltc5589-ltc5599-low-power-iq-modulator .html