Modulation AM, FM, dan PM (Modulasi AM, FM, and PM)

            Dalam deskripsi pemancar radio sederhana, biasanya menyampaikan informasi dengan menggunakan kode Morse. Meskipun penggunaan kode Morse sangat efektif, lambat dan membutuhkan operator spesialis. Suara jauh lebih nyaman untuk komunikasi, sementara sistem hiburan juga membutuhkan kemampuan untuk menyiarkan suara dan gambar.

Tujuan dari penjabaran ini adalah untuk menunjukkan bagaimana informasi tambahan tersebut dapat ditumpangkan pada sinyal radio pada titik transmisi. Proses ini disebut modulasi.

Ada tiga metode utama untuk mencapai hal ini :

·         Amplitude Modulation (AM)

·         Frequency Modulation (FM)

·         Pulse Modulation (PM)

            Masalah dengan superimposisi ucapan atau musik adalah menggabungkan frekuensi audio dengan pembawa frekuensi radio.

 

AM

            Output dari mikrofon diperkuat, digabungkan dengan frekuensi radio dalam berbagai cara. Metode pertama adalah modulasi amplitudo, atau AM, di mana frekuensi audio mempengaruhi amplitudo sinyal yang ditransmisikan. Karena fungsi frekuensi radio (RF) adalah untuk menyampaikan informasi audio, sinyal RF umumnya dikenal sebagai gelombang pembawa. Penerima pada akhirnya akan membuang pembawa dan meneruskan audio yang diperkuat ke headset atau speaker.

 
Gambar : AM   
        

Ketika sinyal audio menjadi positif, itu menyebabkan gelombang pembawa meningkat dalam amplitudo, dan sebaliknya ketika menjadi negatif, amplitudo pembawa berkurang.

 

FM

            Ketika modulasi frekuensi digunakan, amplitudo pembawa, dan karenanya daya yang digunakan tetap konstan.

 

Gambar : FM

Ketika sinyal audio menjadi positif itu menyebabkan frekuensi pembawa meningkat dari nilai nominalnya. Ketika AF menjadi negatif, itu menyebabkan pengurangan frekuensi pembawa.


 Gambar : FM - Memodulasi Frekuensi Konstan Dengan Mengubah Amplitude

            Amplitudo AF menentukan jumlah pergeseran frekuensi. Bentuk gelombang frekuensi modulasi menentukan laju pergeseran. Dalam contoh, pembawa 200 KHz akan berayun dari jumlah tetap di bawah 200 KHz ke jumlah tetap di atas, sepuluh ribu kali per detik.


Gambar : FM dari frekuensi modulasi amplitud konstan tetati frekuensi yang bervariasi

            Seperti pada AM, penggabungan AF dan RF menghasilkan sideband, tetapi jumlah sideband, dan distribusi daya di dalamnya, bervariasi dengan perubahan amplitudo dan  bentuk gelombang frekuensi modulasi.

            Perkiraan bandwidth dapat ditemukan dengan menggandakan jumlah pergeseran frekuensi dan frekuensi yang diterapkan. Misalnya British Broadcasting Corporation dibatasi pada deviasi maksimum ± 75 KHz dari frekuensi pembawa yang setara dengan suara paling keras yang dipancarkan. Dengan asumsi sebuah orkestra yang memproduksi musik hingga 15 KHz, ini berarti kemungkinan bandwidth 180 KHz. Penggunaan deviasi 75 KHz memungkinkan jangkauan dinamis suara yang luas untuk disiarkan, dari instrumen solo hingga orkestra penuh.

            Karena kebutuhan bandwidth yang lebar, FM tidak sesuai untuk penggunaan penerbangan, yang membutuhkan banyak saluran dengan jarak yang berdekatan dalam penetapan frekuensi yang sempit. Bandwidth yang lebar juga membatasi penggunaan hiburannya pada frekuensi VHF ke atas.

            Salah satu keuntungan besar FM adalah kebebasannya dari gangguan - gangguan. Dalam konteks sekarang statis dapat didefinisikan sebagai impuls listrik acak yang menempel pada sinyal antara pembangkitan dan penerimaan.

            Kebisingan tersebut mengubah amplitudo sinyal


Gambar : Pembawa terganggu oleh kebisingan

             FM berisi elemen sirkuit yang disebut limiter yang memiliki efek memotong bagian atas dan
bawah selubung modulasi. Ini mengecualikan suara dari tahapan selanjutnya
terpengaruh. Ini menjelaskan mengapa penerima siaran VHF sedikit terpengaruh
sementara membiarkan modulasi dalam bentuk pergeseran frekuensi tidak
oleh interferens 
Gambar : Pembawa dengan kebisingan yang dihapus

PM

              Dalam modulasi pulsa, ada dua bentuk yang perlu diperhatikan. Pertama konversi suara, musik atau teks ke dalam format digital sebelum transmisi, dan kedua produksi energi dalam bentuk pulsa, memiliki durasi beberapa mikrodetik atau kurang, untuk digunakan dalam aplikasi radar. Keuntungan modulasi pulsa adalah ia memiliki karakteristik penolakan suara yang sangat baik, karena sinyal hanya memiliki satu dari dua keadaan. Ini sangat cocok untuk FM. Pembawa FM pulse modulation adalah metode transmisi sinyal analog yang sangat aman dan elegan.

Komentar