Modulation

Navigeringshjälp

Den här navigeringshjälpen visar de första stegen för att använda presentationen. Du kan hoppa över den med ⟶ (högerpil).

Navigering

Du kan bläddra mellan bilder och avsnitt med piltangenterna på datorn.

Navigeringspilar för presentationen

Fler funktioner

Med några kortkommandon kommer du åt fler funktioner. De viktigaste är:

F1
Help / hjälp
o
Overview / översikt över alla bilder
s
Speaker View / talarvy
f
Full Screen / helskärmsläge
b
Break, Black, Pause / dölj presentationen
Alt-klick
Zooma in på eller ut från bilden

Översikt

Presentationen är tvådimensionell: kolumnerna är kapitlets avsnitt och raderna är bilderna i respektive avsnitt.

Skriver du ett ”o” får du en översikt över alla bilder i presentationen. Det hjälper dig att få en överblick eller hitta tillbaka om du känner att du ”gått vilse”. Navigera med piltangenterna.

Talarvy

Talarvy

Skriver du ett ”s” öppnas ett nytt fönster, talarvyn.

Under ”Layout” kan du välja mellan olika placeringar av elementen.

Praktiska tips för talarvyn

  • Om du använder en projektor ställer du in operativsystemet på två skärmar: talarvyn visas då till exempel på laptopen medan deltagarna ser presentationen.
  • Vid en onlinepresentation delar du webbläsarfliken och navigerar i fönstret ”Speaker View”.
  • Talarvyn gäller alltid ett kapitel. I slutet av kapitlet måste den stängas för att kunna öppna en ny talarvy i nästa kapitel.
  • För att markera något med muspekaren eller använda zoom måste du byta till det fönster där presentationen visas.

Helskärm

Skriver du ett ”f” visas den aktuella bilden i helskärm. Med ”Esc” lämnar du helskärmsläget.

Det är särskilt praktiskt för skärmen som visar presentationen för publiken.

Dölj

Skriver du ett ”b” döljs presentationen.

Du visar den igen på något av följande sätt:

  • Klicka i fönstret.
  • Tryck på ”b” igen.
  • Klicka på knappen ”Resume presentation”.
Knappen Resume Presentation

Zoom

Håller du ned Alt-tangenten och klickar i presentationen zoomas den delen in. Det är praktiskt för att lyfta fram detaljer i kopplingar. Ett nytt klick tillsammans med Alt zoomar ut igen.

Zoomen fungerar bara i det valda fönstret. Talarvyn är inte synkroniserad med presentationsvyn när det gäller zoom.

Omodulerad bärvåg

  • Enklaste formen av HF-signal
  • Konstant amplitud, frekvens och fasläge
  • Exakt en frekvens
  • Redan till- och frånslag (CW) av bärvågen är en informationsöverföring

Modulationsgrad och överstyrning

1) Kort beskrivning: Diagram med en vågrät axel ”t” och en lodrät axel ”Amplitude” (amplitud); sinusformad kurva längs nollinjen med konstant periodtid och varierande amplitud.

2) Utförlig beskrivning: Ett koordinatsystem har en vågrät axel märkt ”t” och en lodrät axel märkt ”Amplitude” (amplitud). En blå, sinusformad kurva löper över hela bildbredden längs nollinjen. Den har konstant periodtid men varierande amplitud. I bildens första och tredje fjärdedel är amplituden stor, i den andra och fjärde fjärdedelen däremot liten. Det finns inga andra etiketter eller mått.
Figur UPPGRADERINGS-9.2.1: Amplitudmodulerad signal med två toner

Modulationsgrad

1) Kort beskrivning: Modulationsenvelopp för en AM-signal med avplattade ändar på de enskilda svängningarna.

2) Utförlig beskrivning: Bilden visar det horisontella modulationsenveloppet för en AM-signal. De avplattade ändarna på varje enskild svängning vidrör varandra på nolllinjen. Kurvan är ritad med grå fyllning och svart kontur.
Figur UPPGRADERINGS-9.2.2: Amplitudsignal vid modulationsgrad $\qty{100}{\percent}$
$$m = \frac{\hat{U}_{mod}}{\hat{U}_{T}}$$

Lösningsväg

Avläst ur diagrammet:

  • givet: $\hat{U}_{mod} = \qty{1}{\oszidiv} = \qty{3}{\volt}$
  • givet: ${\hat{U}_{T}} = \qty{2}{\oszidiv} = \qty{6}{\volt}$
  • sökt: $m$
$$m = \frac{\hat{U}_{mod}}{\hat{U}_{T}} = \frac{\qty{3}{\volt}}{\qty{6}{\volt}} = 0,5 = \qty{50}{\percent}$$

Överstyrning

1) Kort beskrivning: Modulationsenvelopp för en AM-signal med kraftigt avplattade ändar på de enskilda svängningarna och stort avstånd mellan svängningarna.

2) Utförlig beskrivning: Bilden visar det horisontella modulationsenveloppet för en AM-signal. De kraftigt avplattade ändarna på varje enskild svängning vidrör varandra på nolllinjen. Själva svängningarna har ett stort avstånd till varandra. Kurvan är ritad med grå fyllning och svart kontur.
Figur UPPGRADERINGS-9.2.3: Amplitudsignal vid modulationsgrad över $\qty{100}{\percent}$

SSB: bandbredd och modulation

Bandbredd

  • Till skillnad från AM används mindre än halva bandbredden
  • Högst $\qty{2,7}{\kilo\hertz}$
  • Motsvarar LF-signalen

Modulation

  • Genom blandning och filtrering
  • Genom förvalet av USB och LSB väljs bärvågsfrekvensen
  • Blandaren ger två frekvenser
  • Bandfiltret släpper bara igenom en frekvens
  • Tricket är att bandfiltret bara har en resonansfrekvens
  • Genom att förskjuta bärvågsfrekvensen i oscillatorn släpps det önskade sidbandet igenom

Exempel LSB:

  • Mikrofon: $\qty{300}{\hertz}$ – $\qty{3}{\kilo\hertz}$
  • LSB-oscillator: $\qty{9001,5}{\kilo\hertz}$
  • DSB-signal:
    a) $\qtyrange{8998,5}{9001,2}{\kilo\hertz}$
    b) $\qtyrange{9001,8}{9004,5}{\kilo\hertz}$
  • Filter: $\qty{9000}{\kilo\hertz}\pm\qty{1,5}{\kilo\hertz}$
  • SSB-signal:
    $\qtyrange{8998,5}{9001,2}{\kilo\hertz}$

Exempel USB:

  • Mikrofon: $\qty{300}{\hertz}$ – $\qty{3}{\kilo\hertz}$
  • USB-oscillator: $\qty{8998,5}{\kilo\hertz}$
  • DSB-signal:
    a) $\qtyrange{8995,5}{8998,2}{\kilo\hertz}$
    b) $\qtyrange{8998,8}{9001,5}{\kilo\hertz}$
  • Filter: $\qty{9000}{\kilo\hertz}\pm\qty{1,5}{\kilo\hertz}$
  • SSB-signal:
    $\qtyrange{8998,8}{9001,5}{\kilo\hertz}$

LF-signal

  • För tal räcker det mellan $\qty{300}{\hertz}$ och $\qty{3000}{\hertz}$
  • Motsvarar $\qty{2,7}{\kilo\hertz}$
  • Även smalare filter, t. ex. $\qty{2,4}{\kilo\hertz}$, används
  • På många transceivrar går filtren att ställa in

Mikrofonförstärkning

  • LF-effekten styr HF-effekten
  • För svag mikrofon ger lägre uteffekt från sändaren
  • För stark mikrofonförstärkning kan störa stationer på tätt angränsande frekvenser

SSB: övermodulering, equalizer och tvåtonstest

Bandbredd

  • Utnyttja frekvensspektrumet optimalt
  • Minsta avstånd mellan SSB-signaler bör vara $\qty{3}{\kilo\hertz}$
  • Modulationsbandbredden får då vara högst $\qty{2,7}{\kilo\hertz}$

Överstyrning

  • Vid överstyrning i modulatorn uppstår distorsion
  • Ger spuriösa utsändningar $\rightarrow$ splatter
  • Bandbredden ökar
  • Kan störa angränsande utsändningar

Equalizer

  • Tal är individuellt
  • Mål: Bättre utnyttjande av spektrumet på $\qty{2,7}{\kilo\hertz}$
  • Höjning i det högre frekvensområdet
  • Sänkning i det lägre frekvensområdet
  • Ofta equalizer i mikrofonförstärkaren

Tvåtons-testsignal

  • För att bedöma kvalitet och linjäritet hos en SSB-sändare
  • LF-signal av två sinusfrekvenser
  • Får inte stå i ett heltalsförhållande till varandra
  • Oftast $\qty{700}{\hertz}$ och $\qty{1200}{\hertz}$
  • Ger en så kallad ”HF-svävning” på $\qty{500}{\hertz}$
  • Mätning av envelopeffekt (PEP) möjlig

FM: frekvenssvep och störkänslighet

Frekvensmodulation

  • Konstant amplitud
  • Varierande frekvens
  • Relativt okänslig för amplitudstörningar (t. ex. fordon, blixtar)

Frekvenssvep

  • Ljudstyrkeinformation överförs vid FM genom bärvågsutslag (frekvenssvep)
  • Stark LF-signal $\rightarrow$ större svep $\rightarrow$ högre bandbredd

Modulation

  • För att begränsa bandbredden begränsas mikrofonsignalen i amplitud
  • Signalen moduleras sedan på bärvågen med FM
  • Frekvenssvepet kan vara fast eller inställbart med en svepreglering

FM: generering och bandbredd (Carson)

Generering

Den här alternativtexten har ännu inte granskats.

Kort sammanfattning: Bilden visar ett kopplingsschema med ett transistorsteg, bestående av ingångsnät (motstånd, kopplingskondensatorer, diod, spole, kondensatorer), en transistor med förspänningsmotstånd, matningsklämma ”+”, jordanslutning och in-/utgångsklämmor på sidorna.

Detaljerad beskrivning: Till vänster står lodrätt texten ”NF/BB”. Till vänster finns två klämmor med öppna cirklar: upptill en ingångsklämma, nedtill en referensklämma som är förbunden med den undre samlingsskenan. Från den övre vänstra anslutningen leder en vågrät ledare först genom ett motstånd (rektangel), därefter genom en kondensator (två plattor) till en nod. Från denna nod går tre lodräta avgreningar nedåt till den undre samlingsskenan: till vänster en diodsymbol med ett litet ”+” bredvid, på mitten en spole (vågig linje), till höger en kondensator; alla tre parallellkopplade. Till höger om dem ligger i serie ytterligare en kondensator, som leder till en nästa nod. Därifrån går det åt höger genom ytterligare en kort kondensator till basen på en transistor (BJT-symbol i cirkel). Transistorn sitter till höger på mitten; dess kollektor är dragen uppåt och via en vågrät ledning samt ett motstånd (uppe till höger, vågrätt) ansluten till en klämma ”+” (öppen cirkel med ”+”). Från den övre ledaren nära kollektornoden leder en kort avgrening åt vänster till två ovanpå varandra ritade kondensatorer (små plattpar) mot en kort övre hjälpledning. Till vänster om transistorn löper en lodrät ledning med två motstånd: ett motstånd från den övre ledningen nedåt, ett ytterligare från en mittnod vidare nedåt till den undre samlingsskenan; deras mittnod är förbunden med basnoden. Transistorns emitter är dragen nedåt till en nod, där till höger en vågrät kondensator till en utgångsklämma (öppen cirkel till höger) är ansluten; från samma emitternod leder dessutom ett motstånd lodrätt nedåt till den undre samlingsskenan samt en kort avgrening till en jordsymbol (tre streck). Nedtill löper över hela bredden en genomgående samlingsskena med flera förbindelsepunkter (svarta punkter) och ytterligare en öppen cirkel längst till höger. Alla förbindelsepunkter är markerade med svarta nodpunkter.
Figur UPPGRADERINGS-9.6.1: Modulator för generering av FM

Störkänslighet

  • Informationen som ska överföras finns i signalens förändring
  • Amplitudvariationer påverkar inte
  • Internt används ofta en begränsarförstärkare
  • Okänslig för pulsformade störningar från tändgnistor, elmotorer o.d.

Svep

  • Bestämmer med hur mycket oscillatorns frekvens ändras beroende på den modulerande signalens amplitud
  • Större amplitud i LF-signalen $\leftrightarrow$ större utslag i bärvågen
  • Större svep $\rightarrow$ högre ljudstyrka i den demodulerade signalen

Bandbredd

Den här alternativtexten har ännu inte granskats.

Bilden visar två diagram. Det övre diagrammet har axeletiketterna \( U_{HF} \) och \( f \) med markeringen \( f_{T} \) på frekvensaxeln. Rektanglar i tre färger (två gröna och en blå) är symmetriskt placerade kring \( f_{T} \). Ovanför finns markeringar och beteckningar: \( f_{mod \, max} \) och \( \Delta f \). Det undre diagrammet visar en axel med beteckningarna \( U_{NF} \) och \( t \) och en blå vågig linje som löper lodrätt.
Figur UPPGRADERINGS-9.6.2: Bandbredd vid FM
$$B \approx 2 \cdot \left(\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}}\right)$$

Lösningsväg

  • givet: $f_{\textrm{mod max}} = \qty{2}{\kilo\hertz}$
  • givet: $\Delta f_{\textrm{T}} = \qty{1,8}{\kilo\hertz}$
  • sökt: $B$
$$\begin{split} B &\approx 2 \cdot (\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}})\\ &= 2 \cdot (\qty{1,8}{\kilo\hertz} + \qty{2}{\kilo\hertz}) = \qty{7,6}{\kilo\hertz} \end{split}$$

Lösningsväg

  • givet: $f_{\textrm{mod max}} = \qty{2,7}{\kilo\hertz}$
  • givet: $\Delta f_{\textrm{T}} = \qty{2,5}{\kilo\hertz}$
  • sökt: $B$
$$\begin{split} B &\approx 2 \cdot (\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}})\\ &= 2 \cdot (\qty{2,5}{\kilo\hertz} + \qty{2,7}{\kilo\hertz}) = \qty{10,4}{\kilo\hertz} \end{split}$$

Lösningsväg

  • givet: $B = \qty{10}{\kilo\hertz}$
  • givet: $\Delta f_{\textrm{T}} = \qty{2,5}{\kilo\hertz}$
  • sökt: $f_{\textrm{mod max}}$
$$\begin{split} B &\approx 2 \cdot (\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}})\\ \Rightarrow f_{\textrm{mod max}} &= \frac{B}{2} - \Delta f_T\\ &= \frac{\qty{10}{\kilo\hertz}}{2} - \qty{2,5}{\kilo\hertz} = \qty{2,5}{\kilo\hertz} \end{split}$$

Lösningsväg

  • givet: $B = \qty{10}{\kilo\hertz}$
  • givet: $f_{\textrm{mod max}} = \qty{2,7}{\kilo\hertz}$
  • sökt: $\Delta f_{\textrm{T}}$
$$\begin{split} B &\approx 2 \cdot (\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}})\\ \Rightarrow \Delta f_T &= \frac{B}{2} - f_{\textrm{mod max}}\\ &= \frac{\qty{10}{\kilo\hertz}}{2} - \qty{2,7}{\kilo\hertz} = \qty{2,3}{\kilo\hertz} \end{split}$$

Fasmodulation (PM)

Den här alternativtexten har ännu inte granskats.

Kort beskrivning: Diagram med en blå sinuskurva kring nollinjen, vars svängningar blir tätare åt höger, med nästan konstant amplitud.

Detaljerad beskrivning: Ett koordinatsystem visar till vänster en lodrät axel med pil uppåt och etiketten ”Amplitude” (amplitud), samt en vågrät axel med pil åt höger och etiketten ”t”. På den vågräta axeln ligger en tunn vågrät mittlinje (nollinje). En sammanhängande blå sinuskurva löper symmetriskt kring denna mittlinje; topphöjden över och under linjen förblir ungefär densamma (amplituden nästan konstant). Avståndet mellan på varandra följande maxima, minima och nollgenomgångar minskar synligt från vänster till höger, så att vågtågen framstår som tätare åt höger. Det finns inga siffror, rutnätslinjer eller andra etiketter.
Figur UPPGRADERINGS-9.7.1: Fasmodulation med fasomkastning

Bandbredd

  • Bandbredden hos en signal beskriver skillnaden mellan högsta och lägsta sändfrekvens hos en utsändning
  • Bandbredd mäts i hertz ($\unit{\hertz}$)

Upptagen bandbredd

1) Kort beskrivning: Diagram med en horisontell axel ”f” och en vertikal axel ”p”; kurva över hela bredden med branta flanker och en vågformad, gråskuggad del i mitten; områden till vänster och höger om det skuggade området är markerade med ”X”.

2) Utförlig beskrivning: Bilden visar ett koordinatsystem med en horisontell axel ”f” och en vertikal axel ”p”. En kurva börjar i origo och löper först längs nollinjen. I mitten stiger kurvan brant uppåt, når ett smalt maximum, faller till hälften och fortsätter vågformat. I bildens högra del faller kurvan sedan brant nedåt och nuddar nollinjen vid högra bildkanten. Området mellan de branta flankerna är gråskuggat ned till nollinjen. De oskuggade områdena till vänster och höger under kurvan är markerade med ”X”.
Figur UPPGRADERINGS-9.9.1: Bandbredd hos en utsändning

Dynamikkompressor

Utan kompressor

  • Tal har kraftiga amplitudvariationer
  • Det ger olika stark modulation av signalen
  • Delvis kan signalen vara svår att uppfatta hos mottagaren

Dynamikkompressor (HAREC)

  • Används ofta vid DX-förbindelser och i tävlingar (contest)
  • Ger en stark, kraftfull signal
  • Därför förstärks och dämpas LF-signalen i en dynamisk equalizer
  • Se upp för överstyrning
  • För stor höjning ger splatter och sämre förståelighet

LF-dynamikkompressor

  • Skillnaden mellan minsta och största ljudstyrka hos en LF-talsignal $\rightarrow$ dynamikomfång
  • LF-dynamikkompressorn minskar dynamikomfånget
  • Medelljudstyrkan höjs $\rightarrow$ Medelnivån hos sändsignalens utsignal höjs

Frågor?


Länkar till den här presentationen