Отношение частоты несущей к частоте модулирующего сигнала

Serg1987

Всем привет.
Возможно вопрос покажется глупым.
Как влияет разница частоты несущего сигнала к частоте модулирующего на передачу и прочие параметры?
Оно и ежику понятно, что частота несущей должна во много раз превышать частоту модулирующего сигнала.
Но как это всё влияет на параметры передачи???

Например, пускай есть такие параметры
-- f нес. - 433 МГц
-- f мод. - 200 кГц (пускай в простейшем случае это 1 бит на символ, тогда 200 кбит/c)
-- тип модуляции - ASK

Но почему бы не передавать 200кГц сигнал используя несущую в 3МГц.?? Условимся, что размер антенны нас не колышет.
Это вроде как не противоречит физике. Но так никто не делает. Почему? Я к сожалению не нашел.

Я захотел замерить энергоэффективность использования УКВ (используемые в разных радиомодулях) и СВ (до 3МГц) для передачи одного и того же сигнала (потребляемая мощность, расстояние устойчивой связи). Размер антенны для меня не имеет значения. Меня интересует только мощность и дальность устойчивого приема. Но модулей для СВ как то нет, пришлось проектировать специальный передатчик самому.
Начал проектировать передатчик, поэтому до его сборки возникли такие вопросы.

1 Как влияет отношение частоты несущей к частоте модуляции (кроме размера антенн)? (например для примера выше возьмем несущие 3МГц , 27МГц и 433МГц для трех случаев)
2 Во сколько раз (минимально) должна быть частота несущей выше?f
3 Если отношение fнес/fмод влияет на параметры передачи, то какой тип модуляции наиболее оптимален для минимального отношения fнес/fмод ??

Спасибо.

Реклама

kalobyte

Serg1987 писал(а):Но почему бы не передавать 200кГц сигнал используя несущую в 3МГц.??

потому что на низких несущих частотах ширина полосы 200кгц это очень много

например диапазон укв 88-108 имеет ширину канала 250кгц
108 - 88 = 20мгц
20мгц \ 0.25мгц = 80 каналов теоретически

если мы возьмем частоты 2.4ггц wifi, то там 20мгц это 1 канал занимает, а всего 11 каналов
при этом из этих 11 всего 3 канала, где частоты полностью друг друга не пересекают

поэтому в укв диапазоне при наличии 80 теоретических каналов - станций всего штук 20

при наличии сдр радио ты можеш делать 200кгц полосу и на 3мгц и на 30 и даже на 300

просто волны 3 и 300мгц несколько по разному распространяются

Serg1987 писал(а):Это вроде как не противоречит физике. Но так никто не делает. Почему? Я к сожалению не нашел.

простое правило
чем выше частота несущей - тем шире можно делать полосу одного частотного канала и тем более передать инфы за единицу времени

например если взять кабельное тв, то там вещает много каналов в цифре + инторнет еще
вот у меня инторнет по тв кабелю идет, но скорость аплоада низкая, т.к. для аплоада используется узкий диапазон от 5 до 50мгц где-то
максимум провайдер дает 50мбит

сканер в модеме показывает, что тв каналами занята полоса порядка 600мгц из 900, которые доступны чисто физически, т.к. тв кабель выше не тянет

теперь смотри прикол
мы берем эти 600мгц и превращаем их в свет на волне 1550нм, что со ставляет космическую цифру, если измерять в гигагерцах

теперь берем длину волны 1330 и 1410 и светим на этих частотах исходящим от пользователя и от провайдера лазерами

растояния в нм между длинами этих волн такое, что эти 600мгц занятые тв каналами кажутся небольшой точкой на частотной прямой

а чтобы преобразовать свет обратно в электрический сигнал - используют специальный фотодиод скоростной и светофильтр, который пропускает только 1550нм, т.к. диод чуствителен в широком спектре и будет ловить помехи

однако в оптическом кабеле 3 лазера друг другу не мешают и могут работать на частотах в несколько гигагерц

вот шкала частот и волн
https://vividcomm.com/2018/12/23/optica ... e-windows/

Реклама

usavich

Чем уже полоса, тем выше энергоэффективность.

roman.com

Serg1987 писал(а):Оно и ежику понятно, что частота несущей должна во много раз превышать частоту модулирующего сигнала.

достаточно в ~5...10 раз.

если несущая меньше чем в ~5...10 раз частоты модулирующего сигнала... то будет трудно (точнее невозможно) отделить несущую от модулирующего сигнала.

Screenshot_1.jpg: (80.49 КБ) 54 скачивания

Serg1987 писал(а):Но почему бы не передавать 200кГц сигнал используя несущую в 3МГц.

можно.

Serg1987 писал(а):Но так никто не делает. Почему?

потому что частотный ресурс ограничен...
если все будут передавать как им вздумается... то в эфир просто превратится в кашу))
поэтому договорились разбить частоты ДВ СВ КВ на каналы по 9 кГц.
и каждой радиостанции отведён строго свой канал шириной 9 кГц.

Screenshot_2.jpg: (66.97 КБ) 54 скачивания

это вопрос не физики... это вопрос правового регулирования радиоэфира.

Реклама

mickbell

[uquote="roman.com",url="/forum/viewtopic.php?p=4501598#p4501598"]поэтому договорились разбить частоты ДВ СВ КВ на каналы по 9 кГц.
и каждой радиостанции отведён строго свой канал шириной 9 кГц.[/uquote]На КВ таки 5 кГц. А 9 кГц ДВ, СВ - это в европах. В америках (тут могу врать, там я не бывал) 10 кГц. Всё это - шаг сеток частот, ширина каналов, конечно, с ним связана...

Реклама

Serg1987

[uquote="roman.com",url="/forum/viewtopic.php?p=4501598#p4501598"]потому что частотный ресурс ограничен...
если все будут передавать как им вздумается... то в эфир просто превратится в кашу))
поэтому договорились разбить частоты ДВ СВ КВ на каналы по 9 кГц.
и каждой радиостанции отведён строго свой канал шириной 9 кГц.

[/uquote]

А почему бы и не как вздумается передавать?)

По большей части ДВ диапазон например, полностью мертв. СВ тоже дышит на ладан. Эфир почти пуст, разве что Голос России что то там пытается докричаться в пустоту.
И сам не гам, и другим не дам (это я про то, что если вышестоящим ДВ и СВ не нужен, так отдайте его полностью энтузиастам)

Реклама

Asmodey

Собственно, ничто не мешает модулировать несущую модулирующим сигналом с частотой вплоть до частоты несущей. Только ерунда в результате получится, с нулевыми биениями в огибающей. Но Fмод = 1/10 Fнесущей по любому прокатит. Важно чтобы у вас была возможность отфильтровать демодулированный НЧ сигнал от несущей.
[uquote="Serg1987",url="/forum/viewtopic.php?p=4501827#p4501827"]И сам не гам, и другим не дам (это я про то, что если вышестоящим ДВ и СВ не нужен, так отдайте его полностью энтузиастам)[/uquote]
А много ли сейчас энтузизистов? На КВ только деды алекают.

HochReiter

Е. Айсберг. Телевидение - это просто:

ВОЗВРАЩЕНИЕ К СЛОНУ

Л. — Ты по-прежнему упорствуешь в своем намерении уделить телевидению «небольшое местечко» в диапазоне средних волн?
Н. — Он простирается от 200 до 600 м, следовательно, от 1500 000 до 500 000 гц. Весь интервал равен 1000 000 гц. В то же время телевизионная передача с боковыми полосами растягивается на 12 000 000 гц. Следовательно, она в 12 раз больше общей протяженности средневолнового диапазона. Решительно слон не умещается в раковине улитки.
Л. — Очень приятно это слышать. Ты теперь понимаешь, почему необходимо прибегать к метровым волнам, чтобы передать модуляцию видеочастотой. Например, на частоте 49,75 Мгц боковые полосы будут ограничены следующими пределами:
49 750 000 — 6 000 000 = 43 750 000 гц
и
49 750 000 + 6 000 000 = 55 750 000 гц,
что вполне приемлемо.
Н. — Нужно ли, по правде говоря, так далеко забираться? Нельзя ли использовать, например, частоту 12 Мгц, т. е. 25 м, что позволит уместить модуляцию между
12 000 000 — 6 000 000 = 6 000 000 гц
и
12 000 000 + 6 000 000 = 18 000 000 гц?
Л. — Пойми, что длины волн, соответствующие этим частотам, составляют 50 и 16,5 м. Ты, стало быть, хочешь занять весь диапазон коротких волн между 16,5 и 50 м только одной телевизионной передачей?
Н. — Я признаю, что это было бы неразумно.

Serg1987

[uquote="Asmodey",url="/forum/viewtopic.php?p=4501829#p4501829"]Собственно, ничто не мешает модулировать несущую модулирующим сигналом с частотой вплоть до частоты несущей. Только ерунда в результате получится, с нулевыми биениями в огибающей. Но Fмод = 1/10 Fнесущей по любому прокатит. Важно чтобы у вас была возможность отфильтровать демодулированный НЧ сигнал от несущей.
[uquote="Serg1987",url="/forum/viewtopic.php?p=4501827#p4501827"]И сам не гам, и другим не дам (это я про то, что если вышестоящим ДВ и СВ не нужен, так отдайте его полностью энтузиастам)[/uquote]
А много ли сейчас энтузизистов? На КВ только деды алекают.[/uquote]

По поводу энтузиастов не скажите. Позавчера попробовал прослушать 160 метров (1.8... 2.0 МГц). Удивился даже, что там кто то живой есть. Поймал и Радио России ещё. И всё.
Пробовал ещё поймать Голос ХАМАСа (Ирана) на 702 кГц . Не вышло. В целом там мертво, а 160 метровый самым оживленным оказался. Казалось бы

Добавлено after 12 minutes 5 seconds:
[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=4502182#p4502182"]Е. Айсберг. Телевидение - это просто:

ВОЗВРАЩЕНИЕ К СЛОНУ

Л. — Ты по-прежнему упорствуешь в своем намерении уделить телевидению «небольшое местечко» в диапазоне средних волн?
Н. — Он простирается от 200 до 600 м, следовательно, от 1500 000 до 500 000 гц. Весь интервал равен 1000 000 гц. В то же время телевизионная передача с боковыми полосами растягивается на 12 000 000 гц. Следовательно, она в 12 раз больше общей протяженности средневолнового диапазона. Решительно слон не умещается в раковине улитки.
Л. — Очень приятно это слышать. Ты теперь понимаешь, почему необходимо прибегать к метровым волнам, чтобы передать модуляцию видеочастотой. Например, на частоте 49,75 Мгц боковые полосы будут ограничены следующими пределами:
49 750 000 — 6 000 000 = 43 750 000 гц
и
49 750 000 + 6 000 000 = 55 750 000 гц,
что вполне приемлемо.
Н. — Нужно ли, по правде говоря, так далеко забираться? Нельзя ли использовать, например, частоту 12 Мгц, т. е. 25 м, что позволит уместить модуляцию между
12 000 000 — 6 000 000 = 6 000 000 гц
и
12 000 000 + 6 000 000 = 18 000 000 гц?
Л. — Пойми, что длины волн, соответствующие этим частотам, составляют 50 и 16,5 м. Ты, стало быть, хочешь занять весь диапазон коротких волн между 16,5 и 50 м только одной телевизионной передачей?
Н. — Я признаю, что это было бы неразумно.[/uquote]

В каком году это было написано?

Уже давно изобретен кодек H.264, который в тот же метровый диапазон укладывает каналов столько, сколько в аналоговую эру даже не снилось (R.I.P. PAL/SECAM).
А сравнительно недавно уже и HEVC (H.265) запущен. Ещё более эффективный по сжатию данных.

С шириной канала в 1МГц запросто можно передавать 720p на 24 fps. А с QAM модуляцией тем более.. можно и попробовать пустить стрим на 3МГц-несущей, пускай и с нарушением действующего законодательства по радиосвязи.
А можно полезть чуть дальше в КВ и конфисковать Ситизен Банд на 27МГц.
Передать 1048p на 27МГц ? - да без проблем. Пусть только дадут 2МГц канал. а не 10 кГц.
Так что диалог привели не в тему - он технически отстал от прогресса. Как минимум один канал цифрового видеовещания в СВ на сегодняшний день впихнуть можно.

HochReiter

Цитата из книги полувековой давности. Ещё за полвека до того писатели-фантасты были более оптимистичны:

— Вы, вероятно, еще больше удивитесь, — сказала Ин, — если узнаете, что мы почти не читаем книг.
— Да, это верно, — подтвердил Ли. — Мы больше пользуемся звуковой передачей.
— Но как выделить из радиопередачи то, что вам нужно? Ведь у вас одновременно должны действовать сотни радиостанций?
— Каждая радиостанция действует на своей волне, а длина этих волн теперь различается не только метрами, но и сантиметрами и даже миллиметрами. Причем мы совершенно легко выделяем нужную станцию, если даже длина волны ее отличается от волны другой станции всего в несколько миллиметров.
А. Беляев. Борьба в эфире.

Но ваш вопрос был не о количестве телевизионных каналов, а о каком-то (каком - неважно) сигнале с полосой 200 кГц. И о каких-то ёжиках, которым понятно, что "частота несущей должна во много раз превышать частоту модулирующего сигнала". Сверхширокополосные сигналы вполне себе передаются и принимаются. Вопрос не технический, а юридический: кто выделит такую полосу.

vlasovzloy

Так на несущей и модулировать без всяких предварительных. То есть 1:1. Щас оборудование позволяет

mickbell

[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=4508060#p4508060"]Так на несущей и модулировать без всяких предварительных. То есть 1:1.[/uquote]

Это чо щас было??? Требую расшифрования.