Wireless 101
M04 · L03
استرجاع الرسالة

إزالة تضمين FM

يُشفّر الإرسال بالـFM الصوت في تغيرات التردد. إزالة التضمين تعكس هذا: تستخرج الصوت من تلك التغيرات الترددية. عدة دوائر أنيقة تُحقق ذلك — كل منها بمقايضات مختلفة.

01 / 13
Wireless 101
M04 · L03
التحدي

ما الذي نحتاج استرجاعه

سعة إشارة FM ثابتة — المعلومات في ترددها اللحظي. لإزالة التضمين، يجب تحويل تغيرات التردد إلى تغيرات في السعة.

FM Signal
s(t) = A\cos\!\left(2\pi f_c t + 2\pi k_f\!\int x(\tau)\,d\tau\right)
02 / 13
Wireless 101
M04 · L03
الطريقة الأولى

كاشف الميل

الدائرة المضبوطة لها ميل في استجابتها الترددية. ضبطها قليلاً خارج المركز: الآن ترددات مختلفة تُنتج سعات مختلفة. طبّق كاشف المغلّف — حصلت على إزالة تضمين FM.

بسيطة
الدائرة
ضعيف
الخطية
03 / 13
Wireless 101
M04 · L03
الطريقة الثانية

مميّز فوستر-سيلي

دائرتان مضبوطتان، إحداهما فوق تردد المركز والأخرى دونه. مخرجاهما يُطرحان: عند التردد المركزي يتلاشيان (خرج صفري). مع انحراف التردد، تسود إحداهما — الفرق هو الصوت.

الخاصية الأساسية
استجابة خطية على نطاق أوسع من كاشف الميل. يُستخدم في راديوهات FM الكلاسيكية منذ 1936.
04 / 13
Wireless 101
M04 · L03
الطريقة الثالثة

كاشف النسبة

متغير من فوستر-سيلي مع مكثّف إضافي يرفض تغيرات السعة. بما أن ضوضاء FM غالباً تظهر كتغيرات في السعة، هذا يمنح رفضاً طبيعياً للضوضاء — لا حاجة لمحدّد.

رفض AM
الميزة
بدون محدّد
البساطة
05 / 13
Wireless 101
M04 · L03
الطريقة الرابعة

حلقة إغلاق الطور

مذبذب يتحكم به الجهد (VCO) يتتبع تردد إشارة FM. جهد التحكم اللازم لإبقاء الـVCO مقفلاً هو الإشارة الصوتية الأصلية.

صوت = تحكم VCO
←
VCO
←
مرشح الحلقة
←
كاشف الطور
←
FM دخل
06 / 13
Wireless 101
M04 · L03
رياضيات PLL

لماذا يعمل PLL

تردد الـVCO يتناسب مع جهد تحكمه. عند الإغلاق، خرج الـVCO يطابق التردد اللحظي لإشارة FM — لذا جهد التحكم يتتبع الإشارة الرسالة مباشرة.

VCO Equation
f_{\text{vco}}(t) = f_0 + k_v\,v(t)
07 / 13
Wireless 101
M04 · L03
الطريقة الحديثة

إزالة التضمين الرقمي

الراديوهات المُعرَّفة برمجياً ترقمن إشارة FM أولاً. إزالة التضمين تصبح حسابات بسيطة: احسب فارق الطور بين عينات متتالية.

Digital FM Demod
x[n] = \arg\!\left(s[n]\cdot s^*[n-1]\right)
08 / 13
Wireless 101
M04 · L03
السلسلة الكاملة

مخطط كتلة مستقبل FM

صوت
←
رفع عكسي
←
إزالة تضمين
←
محدّد
←
مرشح IF
←
خالط
←
LNA
←
BPF
←
هوائي
  • BPF — يختار المحطة المطلوبة
  • LNA — مضخم منخفض الضوضاء
  • المحدّد — يُزيل ضوضاء AM قبل إزالة التضمين
  • الرفع المسبق العكسي — يُلغي الرفع المسبق من جهاز الإرسال
09 / 13
Wireless 101
M04 · L03
السلاح السري لـFM

تأثير الأسر

حين تصل إشارتان بـFM على نفس التردد، تفوز الأقوى كلياً. المحدّد يُكبت الإشارة الأضعف. ميزة طاقة 3 dB كافية للاستحواذ الكامل. لا توجد حماية كهذه في AM.

10 / 13
Wireless 101
اختبار سريع

تحقّق ممّا ثبت

أربعة أسئلة من هذا الدرس. أجب لترى السبب — يظهر الشرح سواء أصبتَ أم أخطأت. ولا شيء يُسجَّل أو يُحفَظ.

السؤال 1 من 0
النتيجة 0/0

11 / 13
Wireless 101
النقاط الرئيسية
ملخص

ما تعلمته

  • إزالة تضمين FM تحوّل التردد ← السعة
  • كاشف الميل: بسيط لكن غير خطي
  • فوستر-سيلي: خطية أفضل، يحتاج محدّداً
  • كاشف النسبة: رفض طبيعي لـAM
  • مُزيل تضمين PLL: أنيق، مستخدم في الدوائر المتكاملة
  • الرقمي: احسب فارق الطور بين العينات
  • المحدّد + إزالة تضمين FM يمنح تأثير الأسر
12 / 13
Wireless 101
الدرس القادم
ثلاثة انتهت، وبقي واحد

أتقنت FM

الآن تفهم FM — المفهوم والرياضيات وعرض النطاق وإزالة التضمين، ورأيت كيف يسترجع PLL الصوت الأصلي بأناقة. وبقي درس واحد في الوحدة 4: وضع AM وFM جنبًا إلى جنب، وكل الأرقام على الطاولة.

الدرس القادم
13 / 13