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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。

用SDRSharp接收到的本地FM广播

一般来说,当你使用SDR软件的时候,你就有机会使用NFM的模式来收听WFM的信号或相反。使用NFM的模式收听WFM信号时,你听到的信号将会被裁剪并失真,而当你使用WFM的模式收听NFM信号时,听到的声音会变得非常微弱,并且会听到非常多的噪声。

虽然在手台和车台上有着多种多样的带宽选择选项,不过我们平常一般都保持“最宽”的那个模式(一般也是出厂的设定值)来使用,在正常使用中它们不会给你添什么麻烦!

转载请注明出处:《现代通信》杂志公众号【CQ现代通信】

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