Amplitude-modulatie
Asymmetrische modulatie
AM
Servers » TechTalk » Historisch perspectief » Audio » Radio » AM » Asymmetrische modulatie

Het microfoonsignaal is vaak asymmetrisch, je kan daarvan gebruik maken om de eigenschappen van je zender te veranderen: we bespreken de voordelen van een asymmetrische amplitudemodulatie.
-

-

Deze tekst is vooral interessant voor radio-amateurs die vooral het microfoonsignaal gebruiken als modulatiebron.

Het microfoonsignaal is niet symmetrisch omdat de drukgolven ook niet symmetrisch zijn.

Er is meestal een asymmetrie met de toppen die tweemaal zo sterk zijn als de dalen.

Het effekt is meer merkbaar met mannelijke sprekers, en aangezien de meeste radio-amateurs mannen zijn is dit artikel belangrijk voor u. Het effekt is niet of nauwelijks aanwezig bij muziek.

In de meeste toepassingen is het interessant te moduleren op een laag gemiddeld vermogen, met modulatiepieken die sterker kunnen zijn dan het dubbel van de ongemoduleerde draaggolf.

Om van dit effekt te kunnen genieten moet het audiosignaal positief naar de modulator gebracht worden, waarbij de positieve audiosignalen een sterkere modulatie veroorzaken, terwijl de negatieve signalen de modulatie verzwakken.

Men kan zo een hogere modulatieindex bekomen zonder dat de modulatie nul wordt.

Je moet controleren of de zender effektief positief moduleert: bepaalde schakelingen keren de polariteit om. Je hebt dan een effekt dat het omgekeerde is van wat je wenst.

Het microfoonsignaal heeft de vorm (zie rechts) waarbij het nulniveau zich automatisch op het geometrisch gemiddelde instelt, met de oppervlakte boven het nulniveau gelijk aan de oppervlakte onder het nulniveau.

De bekomende modulatie (omhullende) lijkt dan op de vorm links op de figuur hieronder: sterke korte modulatiepieken, maar de modulatie wordt nooit nul. Men haalt een hoger rendement (belangrijk voor mobiele toepassingen), want de zender werkt op een laag gemiddeld vermogen. Maar de zender moet ontworpen zijn om de vermogenspieken te kunnen leveren zonder vervorming (hogere voedingsspanning). Indien de antenneversterker (booster) de vermogenspieken niet kan leveren zijn er vervormingen die hoorbaar zijn buiten de toegewezen frekwentie.

In sommige gevallen wordt het toegelaten vermogen bepaald door het piekvermogen (PEP, Peak Envelope Power). Het maximaal vermogen is een mate van de mogelijke storing van de zender, daarom wordt deze waarde vaak gebruikt in reglementen die het zendvermogen van radioamateurs bepalen. Deze waarde wordt dan gebruikt in plaats van het gemiddeld vermogen.

De positieve modulatie is dan niet meer zo interessant, want het toegelaten vermogen wordt door de pieken bepaald. Met een zuiver symmetrisch modulatiesignaal (100% modulatiediepte) is het piekvermogen 4× het gemiddeld vermogen (het zendvermogen is evenredig met de spanning in het kwadraat).

Indien je met je licentie een vermogen van 100W PEP kan zenden, is het gemiddeld vermogen van je zender 25W bij een symmetrische modulatie, en 6.25W bij een asymmetrische modulatie. Die sterke pieken die het maximaal vermogen niet mogen overschijden bepalen het gemiddeld vermogen van je zender.

Op het eerste zicht is een negatieve asymmetrische modulatie een slechte zaak (dat is de omhullende aan de rechtse kant). Het piekvermogen is veel lager, ongeveer tweemaal het gemiddeld vermogen. Maar indien je zender beperkt wordt door zijn PEP vermogen, dan kan je zender op 50W gemiddeld, dus een vermogen die 8× hoger ligt dan het vermogen bij een asymmetrische positieve modulatie.

Omdat de piekspanning minder hoog ligt ten opzichte van de gemiddelde spanning kunnen de componenten ook berekend zijn voor een lagere piekspanning (doorslagspanning van condensatoren, antennekabels, enz).


De figuur hierboven toont de omhullende voor een vast gemiddeld vermogen: men ziet dat de positieve modulatie een sterkere modulatie mogelijk maakt. Maar indien men de figuur schaalt naar het PEP vermogen, dan zie je dat de negatieve modulatie een veel hoger gemiddeld vermogen toelaat.

Het principe van de positieve en negatieve modulatie komt terug in bepaalde toepassingen, zoals de modulatie van het videosignaal. Alle landen hebben voor een negatieve modulatie gekozen (CCIR norm B en G), enkel de fransen hebben voor een (minderwaardige) positieve modulatie gekozen (CCIR L).

Hoe de microfoon aangesloten wordt op je zender bepaalt dus in grote mate hoe je zender gaat werken!

In het geval van omroepzenders gebruikt men een plopscherm die ook de asymmetrische golfvorm onderdrukt. Muziek heeft ook een meer symmetrische vorm. Er is dus geen verschil als men de modulator een positiefgaande of negatiefgaande signaal zou aanbieden.

Maar de omroepzenders die AM moduleren gebruiken tegenwoordig allemaal een vorm van carrier controlled modulation om minder te verbruiken (en toch eenzelfde bereik halen). Bij dit systeem wordt de draaggolf minder sterk uitgezonden als er geen modulatie is (om zo minder te verbruiken), terwijl bij een ander systeem het zendvermogen altijd maximaal is, en beperkt wordt door de modulatie.

PublicitÚs - Reklame

-