Частотная модуляция

Поэтому атмосферные и промышленные помехи не воспроизводятся таким приемником. Но как же передавать сообщения, могут нас спросить, если к приемнику поступают сигналы совершенно одинаковой силы, с одинаковой амплитудой? Безусловно, если излучаемый сигнал постоянен по частоте (неизменная длина волны) и амплитуде, то никаких сообщений он с собой не принесет. А если в такт со звуковыми колебаниями (тока микрофона) менять частоту излучаемых колебаний, тогда как? Удастся ли таким способом осуществить передачу?

Оказывается, вполне удается. Именно это и составляет принцип частотной модуляции, колебания звуковой частоты модулируют не амплитуду, а частоту. В процессе такой передачи длина волны станции все время меняется, но амплитуда излучаемой волны остается неизменной. Приемник частотно-модулированных сигналов имеет особое устройство, реагирующее лишь на изменение частоты принимаемых колебаний. Называется оно частотным детектором. Это устройство превращает изменения частоты в соответствующие изменения величины электрического тока. Ток на выходе частотного детектора тем больше, чем в больших пределах изменяется частота принимаемого сигнала, чем глубже частотная модуляция. Сколько раз в секунду изменяется частота сигнала, столько же раз за это время изменяется ток на выходе детектора. Иначе говоря, после детектора получаются электрические колебания такой же формы, какие посылались из студии на радиопередающую станцию. К громкоговорителю подводится ток звуковой частоты, диффузор приводится в колебательное состояние, и мы слышим звуки. Но в каких пределах нужно изменять длину волны передатчика, на сколько метров (или на сколько герц, если говорить о частоте)?
Теория и в особенности практика показывают, что для осуществления высококачественного вещания изменения несущей частоты передатчика должны быть сравнительно большими: 50—75 кгц в каждую сторону от номинала несущей частоты. При амплитудной модуляции для каждой радиовещательной станции отводится канал шириной 10 кгц. Для осуществления передачи частотно-модулированными колебаниями ширина канала увеличивается в 10—15 раз. Во всем радиовещательном диапазоне (от 187 до 2 ООО м) не хватило бы места и для десятка таких радиостанций, но в диапазоне метровых волн места для них сколько угодно, поэтому ЧМ и применяется в УКВ диапазоне. Во всех радиовещательных передатчиках диапазонов KB, СВ и ДВ применяется амплитудная модуляция, так как она более «экономно» загружает диапазон волн, чем частотная модуляция. Частотная модуляция широко применяется и в военной радиосвязи. Подавляя многочисленные помехи от систем зажигания автомашин, танков и самолетов, она тем самым увеличивает надежность радиоприема.
В пределах видимости. Независимо от времени суток и года, независимо от погоды ультракороткие волны надежно распространяются наподобие лучей света в пределах прямой видимости. Поэтому антенны УКВ передатчиков стараются поднять как можно выше. Повыше стараются ставить свои антенны и владельцы телевизоров, живущие за пределами городов, где расположены телецентры. Практически телевизионные передачи можно принимать на расстояниях до 70—120 км от телевизионных центров. Как видите, дальность действия УКВ передатчиков мала в сравнении с обычными радиовещательными станциями. Это плохо. Но это и хорошо, на одних и тех же волнах может работать значительно большее количество радиостанций. Одна волна может быть у Москвы и Киева, у Горького и Харькова, не говоря уже о более отдаленных друг от друга городах, и мешать друг другу они не будут. УКВ радиостанции с небольшим радиусом действия могут быть значительно менее мощными, чем радиостанции длинноволновые или средневолновые. Дальность действия УКВ передатчика может быть расширена, если увеличить его мощность и высоту антенны. При благоприятном профиле местности и достаточно высокой антенне приемника дальность может быть увеличена до 200—300 км. Но при наших пространствах этого, конечно, недостаточно.