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.
ما الذي نحتاج استرجاعه
سعة إشارة FM ثابتة — المعلومات في ترددها اللحظي. لإزالة التضمين، يجب تحويل تغيرات التردد إلى تغيرات في السعة.
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.
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.
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.
حلقة إغلاق الطور
مذبذب يتحكم به الجهد (VCO) يتتبع تردد إشارة FM. جهد التحكم اللازم لإبقاء الـVCO مقفلاً هو الإشارة الصوتية الأصلية.
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.
إزالة التضمين الرقمي
الراديوهات المُعرَّفة برمجياً ترقمن إشارة FM أولاً. إزالة التضمين تصبح حسابات بسيطة: احسب فارق الطور بين عينات متتالية.
مخطط كتلة مستقبل FM
- BPF — يختار المحطة المطلوبة
- LNA — مضخم منخفض الضوضاء
- المحدّد — يُزيل ضوضاء AM قبل إزالة التضمين
- الرفع المسبق العكسي — يُلغي الرفع المسبق من جهاز الإرسال
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.
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
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.