6.5. Коэффициенты частотной модуляции

На рис. 6.5 показаны временные диаграммы ЧМ-колебаний несущей и колебаний звукового модулирующего сигнала одной частоты. В моменты, когда величина звукового модулирующего сигнала принимает нулевое значение, частота ЧМ-несущей рав­на средней частоте.

Рис. 6.5. ЧМ-несущая и модулирующий сигнал.

Как и в процессе амплитудной модуляции, при частотной модуляции образуются боковые полосы. Однако если при AM частота каждой составляющей звукового модулирующего сиг­нала вызывает появление двух боковых частот, то при ЧМ час­тоте каждой составляющей звукового модулирующего сигнала соответствует ряд боковых частот. Боковые частоты отстоят друг от друга на частоту, равную частоте модулирующего сиг­нала. Поэтому, если для модуляции используется сигнал частотой 1 кГц, первые две боковые частоты отстоят от несущей на 1 кГц, причем одна боковая частота находится выше, а дру­гая — ниже несущей. Следующая пара боковых частот будет отстоять от соседних с ними еще на 1 кГц. Боковые частоты, ближайшие к несущей частоте, имеют наибольшую амплитуду, поэтому для последующего процесса детектирования в прием­нике имеет значение только несколько боковых частот по каж­дую сторону от несущей. В стандартном ЧМ-радиовещании сле­дует учитывать до восьми боковых частот, образованных в про­цессе модуляции. Это основывается на отношении девиации не­сущей к уровню звукового сигнала.

Для частотной модуляции отношение отклонения (девиа­ции) частоты несущей к частоте модулирующего сигнала, вы­зывающего девиацию частоты несущей, называется индексом модуляции (не путать с коэффициентом девиации, речь о кото­ром пойдет ниже). Индекс модуляции m_f определяется отноше­нием

(6.1)

где Af_H — девиация частоты несущей и f_м — частота модулирую­щего сигнала.

В отличие от индекса модуляции коэффициент девиации оп­ределяется максимальными значениями девиации частоты и ча­стоты модулирующего сигнала:

Для любого индекса модуляции от 1 до 10 число имеющих значение боковых полос может быть найдено из следующей таблицы:

Индекс модуляции	Число боковых полос по каждую сторону от несущей
1	2
2	4
3	6
4	7
5	8
6	9
7	10
8	12
9	13
10	14

Мощность боковой полосы при ЧМ представляется несущей, поэтому во время процесса модуляции амплитуда несущей не­сколько изменяется. Когда изображается составной сигнал не­сущей (с составляющими боковых полос), амплитуда колеба­ния кажется постоянной (рис. 6.5), причем очевидными пред­ставляются лишь изменения частоты выше и ниже средней час­тоты.