AM transmitter

[quocthai]

QT nói về các mạch điều chế AM theo kiểu cổ điển, hy vọng sẽ có thêm chút ý tưởng gì cho các bạn.

Nguồn cung cấp cho mạch công suất cao tần là U. -> mạch sẽ ra một sóng cao tần có biên độ = U/2/1.41

Nếu ta thay đổi nguồn cung cấp cho mạch công suất cao tần thì biên độ sóng ra sẽ thay đổi theo nguồn này.

Nếu nguồn cung cấp được nối tiếp với một biến áp âm tần, thì nguồn này sẽ bằng trị số DC cộng với một tín hiệu âm tần nào đó. Nghĩa là tăng và giảm theo tín hiệu âm tần --> biên độ tín hiệu cao tần ngõ ra sẽ thay đổi với tín hiệu âm tần này.

Biến áp âm tần đó, thường được gọi là biến áp điều chế.

Ngày xưa, QT có dịp đi tham quan một trạm phát sóng AM, thì biến áp điều chế đó có kích thước như một biến áp lực cỡ 150 kVA

Ờ, mà QT có thắc mắc nhỏ. Thế dạng truyền tín hiệu theo kiểu SSB (single side band) thì là truyền tín hiệu theo dạng nào? AM, FM hay là gì khác nữa? Bác nào giải thích dùm nhé.

[quocthai]

Theo QT biết thì điều chế AM sẽ có nhiều nhiễu, khi mà tín hiệu thu được quá nhỏ. Nếu tín hiệu thu được khá lớn thì không nói làm gì.
Và giải tần nữa. Hình như đó mới là điều quan trọng.

[cô nhóc]

Mạch TV thì tín hiệu hình là AM và tiếng mới là FM thì phải. Hi hi. Đúng là khi tín hiệu bị yếu thì nhiễu tùm lum luôn. Nhìn màn hình thấy hột không à.

SSB hình như là điều chế FM (Hay là AM nhỉ?), sau đó lọc bỏ sóng mang và một bên biên của nó, chỉ giữ lại một bên. Mục tiêu để tiết kiệm năng lượng truyền sóng. Kỹ thuật này nghe nói lâu lắm rồi, sử dụng nhiều trong quân đội. Không biết bây giờ còn dùng không?

[PhoiBo]

SSB là AM cô nhóc ơi ! link đây nè : http://www.fas.org/man/dod-101/navy/docs/es310/SSB.htm. Bây giờ vẫn còn dùng ở một số máy phát ở dãy sóng Short Wave. Các bác Bưu Điện bây giờ vẫn còn dùng con gì đó của Úc, chất lượng phải nói là kém, nghe cả rừng âm thanh trên đó.

[lanhuong]

Một chút thông tin

To Joey : Trước đây em cũng "ngán" cuộn dây như anh. Nhưng sau khi dùng các chương trình tính toán thông số vật lý của các cuộn dây và tụ cho các bẫy cộng hưởng thì hầu như không ngán gì hết. Các chương trình đó là : RFCALC và CoilMaestro. Anh cứ search trên Google là có. All free đó. Nếu cần thì mail tới em (chimen_nho03@yahoo.com), em sẽ send cho.

To Quocthai : Công suất của nguồn âm tần đều biến (thể hiện qua công suất biến áp âm tần) trong điều chế biên độ (AM) truyền thống, phải tương đương với 2 lần công suất RF (sóng mang). Vì vậy mà 1 đài phát AM có công suất 50.000 W như Đài Tiếng Nói VN thì có biến áp âm tần 100 KVA là thường.

To Quocthai, Phoibo và Benhoc : SSB là viết tắt của thuật ngữ Single Side Band, nghĩa là (phát) đơn biên, chủ yếu là điều tần đơn biên đó. Trong viễn liên quân sự, đặc biệt là hàng hải vẫn sử dụng.
Nếu phần "hoàn dạng" của máy thu không tốt thì không thể nhận tín hiệu ngon lành được. Ngoài ra, phát đơn biên thì RF chỉ là phần biên độ dương, không sine nên ở các máy thu không có phần hoàn dạng (tức là khôi phục lại toàn sóng của RF trước khi giải điều chế FM) sẽ nhận được rất nhiều hài mà các bạn cho là "cả rừng âm thanh".
Thực chất là các máy SSB 50W với đèn công suất vacumm dễ dàng liên lạc hàng ngàn hải lý với chất lượng âm thanh tốt, vẫn còn được dùng. Ở BTL Hải Quân, số 1A Bạch Đằng (Q. 1, TP HCM) đang dùng thường xuyên đó thôi.

To các Quocthai và Benhoc : Khi tín hiệu yếu hoặc ngay cả mất tín hiệu RF thì mức độ nhiễu của điều chế biên độ (AM) vẫn thấp hơn điều chế tần số (FM). Các bạn không thấy rằng khi máy thu tín hiệu FM yếu thì tiếng nhiễu "khò" lớn đến mức không chịu nổi, trong khi ở máy thu AM ở các khoảng sóng "trống" thì chỉ có tiếng sột soạt khá bé của các nhiễu điện từ ngoại lai ở gần (xét khi cả hai đang hoạt động trên cùng một dải tần số).

Lan Hương

[lanhuong]

Em xin bổ sung về SSB tí

Xin lỗi các anh chị, em post tiếp cái này là tại vì em vừa tìm được thí dụ bằng hình ảnh rất tường minh để so sánh FM và SSB.


Theo hình trên đây thì ta thấy rõ ràng là cùng phát trên tải Z = 50 Ohms thì công suất phát của SSB giảm đi rõ rệt; với dòng phát là I(fm) = 2 I(ssb) thì ta thấy:

P(fm) = Z x I(fm)^2 = Z x [2I(fm)]^2 = 4 P(ssb)

Do đó mà công suất máy phát SSB so với công suất máy phát FM có cùng tần số rất lợi về công suất. Cái "khó" được dồn về phía máy thu.

Tuy nhiên, do có việc "hoàn dạng" ở máy thu SSB nên có thể phát sinh thêm nhiễu nền, cần có những linh kiện đặc biệt, ít và rất ít white noise cho phần Remodulated của máy thu SSB.

Lan Hương.

[opendoor2507]

Theo QT biết thì điều chế AM sẽ có nhiều nhiễu, khi mà tín hiệu thu được quá nhỏ. Nếu tín hiệu thu được khá lớn thì không nói làm gì.
Và giải tần nữa. Hình như đó mới là điều quan trọng.

Điều chế AM có cái dở là biên độ sóng mang phụ thuộc vào tín hiệu cần truyền, cho nên sóng lúc mạnh lúc yếu tùy vào người nói to hay nhỏ (trường hợp truyền thanh AM).
Phát FM thì biên độ sóng không đổi, tuy nhiên để điều tần cần phải sóng mang có tần số cao hơn nhiều so với điều biên. Đây là một nhược điểm của phương pháp FM - sẽ làm rõ dưới đây.

Ở trên tầng cao của khí quyển, mật độ không khí loãng và bị tia vũ trụ ion hóa thành các điện tích chuyển động khá tự do. Lớp khí loãng có các ion chuyển động này giống như một tấm màn kim loại mỏng chắn các bước sóng dài. Do mật độ ion tự do và độ linh động chưa đủ lớn như với kim loại nên các bước sóng điện từ ngắn lại truyền qua dễ dàng, còn các bước sóng dài thì phản xạ. Chính vì thế một số đài phát quốc tế đặt ở nước ngoài muốn phát vào mình thường dùng phương pháp AM ở băng sóng trung (MW).

Vấn đề giải tần, là do, khí quyển chỉ cho phép truyền qua qua tốt ở một vài dải bước sóng điện từ. Một số dao động điện từ bị hấp thụ hầu như hoàn toàn nếu nó cộng hưởng với tần số dao động của các phân tử tạo nên khí quyển.

[lanhuong]

Em không đồng ý với anh opendoor2507 chỗ này ...

1/. Nói thế này là không đúng đâu anh :

AM có cái dở là biên độ sóng mang phụ thuộc vào tín hiệu cần truyền, cho nên sóng lúc mạnh lúc yếu

- Biên độ là mục tiêu điều biến sóng mang trong phương thức truyền sóng AM (Amplitude Modulation) kia mà. Nó (tức điều biến biên độ - AM) thật sự có ưu điểm là tiết kiệm công suất phát, vì công suất phát AM tăng giảm theo biên độ tín hiệu phát đi, giảm tổn hao "vô ích" trong khi chờ tín hiệu, nhất là các máy phát có nguồn điện độc lập và thời gian họat động thường trực (permanently). Vì vậy mà các vệ tinh tiếp - phát đều dùng AM cho cả tín hiệu anlogical và digital đó.

- Ngoài ra, do sóng phát xạ của hệ thống điều biến AM không đòi hỏi có sự biến đổi tần số như FM nên vấn đề băng thông, dải thông (rất đau đầu trong phát sóng) không cần đặt ra, lại cũng là một ưu điểm khác.

Sao lại lấy cái ưu điểm của người ta phát biểu thành nhược điểm được nhỉ (!).

*** Thực chất của cái "sóng lúc mạnh lúc yếu" nằm ở chỗ hiện tượng Fading khi Medium Wave (MW) dùng hiện tượng phản xạ sóng trung bình của tầng cao quyển để phát đi xa và rất xa mà sóng FM không thể nào làm được. Lúc đó thì tín hiệu AM tần số thấp ngoài ưu điểm là vượt được chướng ngại độ cong mặt đất, lại bị hiện tượng Fading do sự không ổn định của lớp khí quyển mang Ion đóng vai trò gương phản xạ.

Còn ở tần số > 54 MHz thì RF vượt qua rào cản và phản xạ của khí quyển tầng cao, lúc đó thì AM hay FM không hề khác nhau.

2/. Cái này cũng không đúng :

điều tần cần phải sóng mang có tần số cao hơn nhiều so với điều biên

* Tại sao sóng RF của điều biến tần số không thể dùng tần số thấp như AM ? Đó là vì FM "vướng" phải dải điều biến (Modulated Wave Band - MWB). Thông thường thì để điều biến cho tín hiệu âm thanh có tần số trung bình 10 KHz thì cần dải điều biến khoảng 150 - 200 KHz; ---> sóng RF ~ 500 lần MWB = 200 x 500 = 100 MHz. Đó là lý do các đài phát thanh cự ly ngắn thường dùng FM trong khoảng trung bình 75 MHz - 120 MHz.

* Quan niệm về AM cổ điển thì chỉ có tín hiệu cần phát trực tiếp điều biên. Nhưng kỹ thuật điều biến biên độ AM hiện đại lại còn có chu trình AM 2 bước :

Tín hiệu (SiF)---(AM)---> Trung tần(IF) ---(AM)---> Sóng bức xạ (RF)
[ghi chú : SiF : Signal frequency; IF : Intermediate Frequency; RF ; Radio Frequency)

Theo đồ giải (algorithm) trên đây thì :
a/- Tín hiệu SiF sẽ điều biến biên độ cho một tần số trung gian IF (có tần số đủ cao so với tín hiệu - tối thiểu 500 lần so với tần số trung bình của SiF).
b/- Tần số trung gian sẽ điều biến sóng bức xạ RF (có tần số đủ cao so với tần số trung gian - tối thiểu 500 lần so với tần số IF) để bức xạ điện từ.

IF đã "băm" nhỏ biên độ của sóng mang, do đó mà công suất lại giảm đi một nửa, càng thêm tiết kiệm công suất cho máy phát AM hiện đại.

Lầy ví dụ nhỏ : Tín hiệu truyền đi là tín hiệu âm thanh, trung bình là 10 KHz chẳng hạn, thì IF sẽ khoảng > 5 MHz và RF > 2,5 GHz. Đó là lý do vì sao các vệ tinh viễn thông "nhắc lại" (Reflex Satellite - RS) dùng AM với dải tần SHF (Super High Frequency) nhiều GigaHertz.

Lan Hương chưa hề nghe và đọc được là FM phải phát tần số cao hơn AM ở bất cứ tài liệu nào, mà ngược lại thì có.
Hay là anh opendoor2507 nghĩ là chỉ có ... kỹ thuật cổ điển thôi nhỉ ? Kỹ thuật truyền sóng AM hiện đại đã có những cải tiến khá lâu mà anh chưa cập nhật đó.
Và nó sẽ rất phổ biến trong thời gian không xa đâu.
hihi (!!!).

Trong bài tới, em sẽ đưa hình Techno Scope của AM hiện đại lên.

Lan Hương

[quocthai]

Theo QT nghĩ do vấn đề dải tần.
Để tải một tín hiệu (như tín hiệu âm thanh chẳng hạn, có giải tần hẹp hẹp cỡ 10 kHz) thì sóng cao tần AM cần một độ rộng băng chỉ khoảng trên dưới 20 kHz Trong khi FM cần một dải rộng hơn nhiều.
Vì vậy AM có thể dùng ở các băng sóng tần số khá thấp, với giới hạn băng thông 8..10kHz (chấp nhận tín hiệu chỉ còn dải tần 5kHz)trong khi FM không thể dùng được.
Nhưng lên tần số cao thì OK.

[lanhuong]

anh quocthai không cần biện chứng sao ?

Anh không thể "võ đoán" trong kỹ thuật được đâu, nguy hiểm lắm. Sao anh viết thế này mà không hề chứng minh ?

Để tải một tín hiệu (như tín hiệu âm thanh chẳng hạn, có giải tần hẹp hẹp cỡ 10 kHz) thì sóng cao tần AM cần một độ rộng băng chỉ khoảng trên dưới 20 kHz trong khi FM cần một dải rộng hơn nhiều.

- Ai nói là AM cần dải thông (độ rộng băng thông - Band Width) ? Không, ngược lại thì RF của điều biến AM cần độ dạt tần càng bé càng tốt Nghĩa là fixed tần số phát AM chừng nào tốt chừng đó.
Vì sao thế ? Vì RF của điều biến biên độ AM đâu cần phải có độ dạt (thay đổi) tần số ? Càng dạt tần chừng nào thì chất lượng phát sóng AM càng thấp chừng đó. Vấn đề của AM không phải là độ rộng băng thông mà là độ sâu điều biến.

- FM thì khác. Nó lấy việc điều biến tần số phát theo tín hiệu để truyền thông tin kia mà, nên nó cần đến một băng thông phù hợp với độ dạt tần đó. Với tín hiệu âm thanh có tần số trung bình 10 KHz thì băng thông của FM trung bình là 150 KHz (10 đến 20 lần tần số tín hiệu). Nghĩa là với RF = 100 MHz thì sóng bức xạ FM là 100 MHz +(-) 75 KHz đó. Xin anh đọc lại :

... sóng phát xạ của hệ thống điều biến AM không đòi hỏi có sự biến đổi tần số như FM nên vấn đề băng thông, dải thông (rất đau đầu trong phát sóng) không cần đặt ra, lại cũng là một ưu điểm khác ....

- Ở tần số cao và rất cao, AM càng tỏ rõ ưu điểm so với FM, vì ở đó, nhiễu là rất bé trong khi nhiễu "nền" của các phương thức giải điều chế (còn gọi là tách sóng FM - FM Detection) như so pha, vòng khoá pha, wembler pha .v.v... đều tạo ra tiếng "khò khè" ầm ĩ khi không có (hay bị mất) RF - FM.

- Vì sao fixed tần số lại là ưu điểm thì bây giờ anh đã rõ rồi nhé. Một đài phát AM với tần số F(am) thì một đài phát AM khác phát ở tần số F1(am) = F(am) + (hoặc -) 50 KHz là ... bình thường. Trong khi đó thì do độ rộng băng thông của mình mà một đài phát FM gây nhiễu cho những đài phát có tần số lân cận hàng trăm KHz.

Lan Hương

[duyhiep]

Trích: "phát đơn biên thì RF chỉ là phần biên độ dương, không sine nên ở các máy thu không có phần hoàn dạng (tức là khôi phục lại toàn sóng của RF trước khi giải điều chế FM)"


Lần đầu tiên tôi thấy LH nói đến 1 máy phát RF chỉ phát đi 1 phần biên độ dương không biết người ta dùng máy phát loại đó để làm gì?
Theo tôi được biết kỹ thuật điều chế đơn biên thường áp dụng cho các máy phát mà có dải tần tín hiệu lớn Vd trong truyền hình, nếu phát đầy đủ dải tần thì nó chiếm 1 dải tần khá lớn cho 1 kênh (khoảng 12MhZ) nhưng với kỹ thuật điều chế đơn biên thì giải tần chỉ còn 1 nửa, chỉ phát 1 biên tần vì 2 dải biên tần đối xứng nhau. Kỹ điều chế đơn biên thực chất đó là quá trình điều chế Am mà tại thời điểm nào điện áp tín hiệu bằng không thì khi đó tín hiệu sóng mang cũng bị triệt tiêu, do đó để khôi phục lại được tín hiệu gốc thì ở phía thu phải có mạch tạo lại dao động của sóng mang (thông thường dùng mạch tách sóng đồng bộ)

[cô nhóc]

Tần số sóng mang của AM thì phải cố định. Nhưng dải tần của các mạch khuếch đại bên máy thu và phát thì phải có độ rộng bằng biên trên và biên dưới cộng lại. Thí dụ như trong dài sóng MW va SW, người ta quy định dải tần 10 kHZ (sóng mang +_ 5kHz), và khoảng cách giữa 2 băng tần tối thiều phải là 10 kHz

Có lẽ chị Lan Hương không hiểu ý anh Cuội rồi.

Còn SSB theo nhóc nghĩ không phải chỉ đơn thuần là bỏ biên độ. Chủ yếu là loại bỏ sóng mang và 1 biên tần (biên tần chứ không phải biên độ).

Khi sóng mang chưa điều chế, thì chỉ có 1 tần số duy nhất. khi đã điều chế thì gồm thành phần lớn nhất là sóng mang, và kèm theo 2 biên tần hai bên (f+ df và f_df)

Hai biên tần hai bên, đối với AM là một dải liên tục, có df thấp nhất cà df cao nhất là giới hạn dưới và giới hạn trên của dải tần tín hiệu cần điều biên. Với FM là một dải rộng hơn nhiều, và là dải vạch, không liên tục.

Hệ SSB sẽ loại bỏ phần lớn nhất của nó, là sóng mang, và loại luôn cà 1 biên trong số 2 biên. Chỉ giữ lại 1 biên khi truyền.

Tại máy thu, sẽ tái tạo lại sóng mang, và dùng sóng mang đó kết hợp với 1 biên nhận được thành sóng gần hoàn hảo, sau đó tách sóng như bình thường.

[fireman]

Hệ SSB sẽ loại bỏ phần lớn nhất của nó, là sóng mang, và loại luôn cà 1 biên trong số 2 biên. Chỉ giữ lại 1 biên khi truyền.

!SSB mà loại bỏ sóng mang thì nó truyền bằng cái gì ?
Nó chỉ loại bỏ 1 biên của tín hiệu thôi từ đó làm giảm Bandwitdh của tín hiệu !Mà ta biết rằng băng thông càng lớn thì công suất càng nhỏ và ngược lại nên BW nhỏ sẽ làm công suất máy phát cao hơn !(Chắc khoảng 2 lần nhỉ ? )

[quocthai]

Quả thật là QT không hiểu lắm, nhưng khi học thì đúng là như vậy.
Sóng của TV thì triệt tiêu biên tần trên, nhưng vẫn giữ nguyên sóng mang. Trong khi SSB trong thông tin thì có thể còn sóng mang (SSB đơn thuần,) và có thể loại bỏ cả sóng mang (SSB triệt sóng mang, suppressed carier SSB)
Bạn có thể dùng từ khóa này để tìm trên google.
QT đã tìm rồi, nhưng đọc không hiểu lắm.

[thuyet]

bác Duy Hiep oi !!!!!!!!!!!!!
5W là khoảng bao nhieu km vay !!!!!!!
ant của nó thế nào vậy !!!!!!!!