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问你一个问题,你真的了解FM吗?

CQ现代通信  · 公众号  · 硬件  · 2017-02-02 18:14

正文

与我们平常使用的其他模式相比,“FM”虽然是一个名字,但是在不同的情况下,一个名字却代表了多种多样的调制参数——比如你的手台, 能收听频率上的FM对讲和本地的FM广播并不意味着它们是完全相同的模式,那么它们又有怎样的区别呢?

FM调制(Frequency Modulation) 和其他的模式一样,将信息内容调制在一个载波上传递。通过改变载波的频率来传递不同的信息。也许这样的一张图会使你更好理解一些:

这种调制方式的优点在于, 当信号强度强于一定值的时候,其信噪比表现要强于AM等模式 ,比如我们正常在一个城市内使用对讲机的时候,大家的信号都很强,这时候FM模式就可以使得大部分人能够获得非常漂亮的信号。而其缺点也正在于此: 一旦信号衰落,FM模式的信号就会变得完全不可辨 ,这也是在短波等信号微弱的环境中,为什么单边带模式受到欢迎的原因。


说过了原理,我们再来看看 几种不同的FM模式的区别 。我们用来区分平常使用的这几种FM模式的依据就是 带宽 ,平常用于广播电台的带宽和我们的手台所使用的带宽是不同的——这会影响所接收到的信号的性能和质量。

图中的WFM和现在的定义也有所不同 ,那是最古老的FM对讲机频宽

用于无线电广播的带宽一般较宽——有些甚至能够达到100kHz以上 ,这么宽的带宽赋予了广播信号非常好的 抗干扰性能 ,同时 信号的质量 也可以得到提升。而且较宽的带宽还给了调频广播很多额外的功能,比如立体声广播、副载波以及数字广播等。使用一些数字收音机,便可以从这些信号中自动获取广播电台的信息并显示出来。


而我们 业余无线电所使用的FM调制带宽则较窄 ,一般来说仅为十几至几十千赫。自然带来的影响是传递的声音质量变低,对于主要为语音服务的对讲机来说倒也影响不大。在业余频段中, 我们可以用更窄的带宽来同时使用更多的电台 ——如果像是FM广播一样的带宽,业余频段将很快被填满!

一座广播电台的发射塔

不过除了音质变差,带宽窄的FM信号还有着其他的问题, 信号的频偏变小使得信号的信噪比性能变差 ,同等条件下,你需要更大的功率才能达到同样水平的宽带FM信号的传播距离。对于我们在城市中使用对讲机,这个问题并不突出,但是这一问题也和FM的固有性质一起,使得UV段的远距离通信最终选择了单边带等模式!

那么,这两种不同带宽的模式互相听起来是什么样子呢?

我在文章中避免使用“NFM”、“WFM”的这种叙述方式,因为不同的机器和软件上标识的NFM和WFM的带宽大小也不尽相同。







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